Prečo je odpor tekutiny guľového ventilu taký malý?

Guľový ventil je bežné a široko používané zariadenie na kontrolu tekutín v priemyselných a civilných oblastiach. Má výhody jednoduchej konštrukcie, pohodlnej obsluhy, dobrého tesnenia a nízkej odolnosti voči tekutinám. Má významné postavenie v ropnom, chemickom, vodárenskom a iných odvetviach. Poloha. Charakteristickým znakom guľového ventilu je veľmi malý odpor tekutiny, vďaka čomu funguje dobre v mnohých aplikáciách, ktoré vyžadujú zníženie spotreby energie a udržanie efektívneho prietoku. Nasleduje analýza dôvodov malého odporu voči tekutine guľového ventilu a diskutuje sa o jeho konštrukčnom návrhu a prevádzke. Ako princíp ovplyvňuje odpor tekutín.

1. Vplyv konštrukčného riešenia guľového ventilu na odpor tekutiny
Hlavnou súčasťou guľového ventilu je guľa s priechodným otvorom, ktorá je pripojená k vonkajšej rukoväti alebo ovládaču cez driek ventilu. Keď sú priechodné otvory na guli rovnobežné so smerom potrubia, tekutina môže prechádzať priamo cez priechodné otvory na guli bez toho, aby prechádzala komplikovanými cestami alebo prekážkami prúdenia. Toto konštrukčné riešenie je jedným z hlavných dôvodov nízkeho odporu guľového ventilu voči tekutinám.
V porovnaní s inými typmi ventilov (ako sú guľové ventily alebo posúvače) je priechod tekutiny guľovým ventilom relatívne jednoduchý a tekutina je zriedka ovplyvnená vnútornými komponentmi ventilu. Dráha toku tekutiny je takmer lineárna, čím sa redukujú ohyby a odrazy, čím sa zachováva vysoký prietok a znižujú sa straty trením medzi tekutinou a povrchom tela ventilu.

2. Dizajn s plným otvorom znižuje odpor tekutín
Nízky odpor kvapalín guľového ventilu je spôsobený aj jeho celodierovou konštrukciou. Priemer otvoru guľového ventilu s plným otvorom je v súlade s priemerom potrubia, čo znamená, že tekutina pri prechode guľovým ventilom nezaznamená významné zmeny v ploche prierezu, čím sa zachováva plynulý prietok tekutiny. Táto konštrukcia výrazne znižuje odpor tekutiny, pretože keď tekutina prúdi v potrubí, náhle zmrštenie a rozšírenie plochy prierezu tekutiny spôsobí zmeny v prietoku, čo následne spôsobí väčšie tlakové straty a odpor tekutiny.
Naproti tomu ventily bez plného otvoru, ako sú čiastočné uzatváracie ventily alebo škrtiace ventily, majú relatívne nízky odpor voči tekutine v dôsledku ich jadra ventilu, drieku ventilu a iných štruktúr, ktoré vyžadujú, aby tekutina obchádzala prekážky alebo prechádzala cez úzku oblasť pri prechode cez ventil. veľký. Guľový ventil s plným otvorom umožňuje plynulý prechod tekutiny takmer bez prekážok pri zachovaní nízkej straty energie.

3. Sférický tvar znižuje interferenciu tekutín
Guľový tvar guľového ventilu tiež zohráva kľúčovú úlohu pri znižovaní odporu tekutín. Guľa má hladký a zaoblený povrch, ktorý pomáha znižovať trenie medzi tekutinou a vnútornou stenou ventilu. Keď tekutina prechádza guľou, turbulencia tekutiny sa výrazne zníži v dôsledku hladkého povrchu gule. Zníženie turbulencie znamená, že tekutina môže zostať laminárna, čím sa zníži odpor tekutiny.
Symetria guľového tvaru navyše zabraňuje výraznému zablokovaniu a narušeniu tekutiny pri prechode guľovým ventilom a dráha prúdenia je pomerne plynulá. To sa líši od iných typov ventilov, kde tvar a usporiadanie vnútorných častí ventilov, ako sú guľové ventily, majú tendenciu ohýbať sa a komplikovať cestu tekutiny, čím sa zvyšuje odpor tekutiny.

4. Plne prietokový dizajn v otvorenom stave
Keď je guľový ventil v otvorenom stave, priechodný otvor gule je úplne zarovnaný s potrubím, čo je ekvivalent rovného úseku potrubia. Keď tekutina prechádza, nedochádza k žiadnemu zjavnému zmršťovaniu alebo expanzii, prúdnice zostávajú hladké a nevytvárajú sa žiadne významné turbulencie alebo víry. Pretože vo vnútri guľového ventilu nie sú žiadne zložité prietokové kanály a škrtiace zariadenia ako iné ventily, nedochádza takmer k žiadnej ďalšej prekážke, keď tekutina prechádza cez guľový ventil, takže odpor tekutiny je pomerne malý.
To sa líši od škrtiacich ventilov alebo škrtiacich ventilov, ktoré majú zvyčajne škrtiace prvky alebo rotačné zariadenia v kvapalinovom kanáli, čo spôsobuje, že kvapalina obteká alebo je vystavená treniu, čím sa zvyšuje odpor. Kompletný prietokový dizajn guľového ventilu predchádza týmto problémom a dáva mu nízku charakteristiku odporu voči tekutine.

5. Prevádzka s krátkym zdvihom znižuje zmeny odporu
Guľový ventil vyžaduje krátky zdvih počas procesu otvárania a zatvárania. Stačí ju otočiť o 90 stupňov, aby sa zmenila z úplne otvorenej na úplne zatvorenú. Táto operácia s krátkym zdvihom znižuje zmenu odporu kvapaliny počas procesu otvárania a zatvárania. V iných typoch ventilov, ktoré si vyžadujú dlhší zdvih na otvorenie a zatvorenie, môže tekutina pri prechode zaznamenať postupne sa zmenšujúcu plochu prierezu alebo obtokový prietok, čo má za následok zvýšený odpor tekutiny. Krátky zdvih guľového ventilu umožňuje rýchly prechod tekutiny, čo výrazne znižuje kolísanie odporu tekutiny počas procesu otvárania a zatvárania ventilu.