Klasyfikacja zaworów kulowych

Częścią otwierającą i zamykającą zaworu kulowego jest kula z okrągłym kanałem, która obraca się wokół osi prostopadłej do kanału. Kula obraca się wraz z trzpieniem zaworu, otwierając i zamykając kanał. Zawór kulowy można szczelnie zamknąć, obracając go o zaledwie 90 stopni i stosując niewielki moment obrotowy. W zależności od warunków pracy, możliwe jest zmontowanie różnych urządzeń napędowych, aby utworzyć zawory kulowe z różnymi metodami sterowania, takimi jak elektryczne zawory kulowe, pneumatyczne zawory kulowe, hydrauliczne zawory kulowe i tak dalej.

Ze względu na strukturę możemy podzielić je na:

1. Zawór kulowy pływający

Kula zaworu kulowego jest ruchoma. Pod wpływem ciśnienia medium kula może wykonać określone przemieszczenie i mocno docisnąć powierzchnię uszczelniającą wylotu, zapewniając szczelność wylotu.

Konstrukcja zaworu kulowego z pływającym zaworem kulowym jest prosta, a jego szczelność dobra, jednak obciążenie kulki, która przenosi medium robocze, jest przenoszone na wylotowy pierścień uszczelniający. Należy zatem rozważyć, czy materiał pierścienia uszczelniającego wytrzyma obciążenie robocze medium kulki. Taka konstrukcja jest szeroko stosowana w zaworach kulowych średniego i niskiego ciśnienia.

2. Zawór kulowy stały

Kula zaworu kulowego jest nieruchoma i nie porusza się po naciśnięciu. Nieruchomy zawór kulowy ma ruchome gniazdo zaworu. Po napełnieniu medium, gniazdo zaworu porusza się, dzięki czemu pierścień uszczelniający jest ściśle dociskany do kuli, zapewniając szczelność. Łożyska są zazwyczaj montowane na górnym i dolnym wałku z kulą, a moment obrotowy jest niewielki, co jest odpowiednie dla zaworów wysokociśnieniowych i o dużej średnicy.

Aby zmniejszyć moment obrotowy zaworu kulowego i zwiększyć dostępność uszczelnienia, w ostatnich latach pojawiły się zawory kulowe z uszczelnieniem olejowym. Specjalny olej smarowy jest wtryskiwany pomiędzy powierzchnie uszczelniające, tworząc film olejowy, który nie tylko poprawia szczelność, ale także zmniejsza moment obrotowy, co jest bardziej odpowiednie dla zaworów kulowych wysokociśnieniowych i o dużej średnicy.

3. Elastyczny zawór kulowy

Kula zaworu kulowego jest elastyczna. Zarówno kula, jak i pierścień uszczelniający gniazda zaworu są wykonane z metalu, a ciśnienie właściwe uszczelnienia jest bardzo wysokie. Ze względu na ciśnienie samego medium, nie spełnia ono wymagań dotyczących uszczelnienia i konieczne jest zastosowanie siły zewnętrznej. Zawór ten nadaje się do mediów o wysokiej temperaturze i ciśnieniu.

Sprężystą kulę uzyskuje się poprzez otwarcie sprężystego rowka w dolnej części wewnętrznej ścianki kuli, co zapewnia jej elastyczność. Po zamknięciu kanału, głowica klina trzpienia zaworu służy do rozprężenia kuli i ściśnięcia gniazda zaworu, zapewniając uszczelnienie. Przed obróceniem kuli należy poluzować głowicę klina, a kula powróci do pierwotnego kształtu, tworząc niewielką szczelinę między kulą a gniazdem zaworu, co może zmniejszyć tarcie i moment obrotowy powierzchni uszczelniającej.

Do powszechnie stosowanych metod klasyfikacji zaworów kulowych należą:

W zależności od wielkości ciśnienia: zawór kulowy wysokiego ciśnienia, zawór kulowy średniego ciśnienia, zawór kulowy niskiego ciśnienia

Ze względu na rodzaj kanału przepływowego: zawór kulowy o pełnym prześwicie, zawór kulowy o zmniejszonym prześwicie

Według położenia kanału: przelotowy, trójdrożny, kątowy

W zależności od temperatury: zawór kulowy do wysokiej temperatury, zawór kulowy do normalnej temperatury, zawór kulowy do niskiej temperatury, zawór kulowy do ultra niskiej temperatury

Według rodzaju uszczelnienia: zawór kulowy z miękkim uszczelnieniem, zawór kulowy z twardym uszczelnieniem

Montaż według trzpienia: zawór kulowy z wejściem górnym, zawór kulowy z wejściem bocznym

Według formy połączenia: zawór kulowy kołnierzowy, zawór kulowy spawany, zawór kulowy gwintowany, zawór kulowy zaciskowy

W zależności od sposobu napędu: ręczny zawór kulowy, automatyczny zawór kulowy (pneumatyczny zawór kulowy, elektryczny zawór kulowy, hydrauliczny zawór kulowy)

Ze względu na rozmiar kalibru: zawór kulowy o bardzo dużej średnicy, zawór kulowy o dużej średnicy, zawór kulowy o średniej średnicy, zawór kulowy o małej średnicy.