1. Das Dichtungsprinzip von Taikeschwimmender Kugelhahn
Der Öffnungs- und Schließteil des Taike Schwimmkugelhahns ist eine Kugel mit einer Durchgangsbohrung in der Mitte, die dem Rohrdurchmesser entspricht. Ein Dichtsitz aus PTFE befindet sich am Einlass- und Auslassende, die in einem Metallventil untergebracht sind. Wenn sich die Durchgangsbohrung in der Kugel im Körper mit dem Rohrleitungskanal überschneidet, ist das Ventil geöffnet; wenn die Durchgangsbohrung in der Kugel senkrecht zum Rohrleitungskanal steht, ist das Ventil geschlossen. Das Ventil dreht sich von offen nach geschlossen oder von geschlossen nach offen, wobei sich die Kugel um 90° dreht.
Wenn sich der Kugelhahn im geschlossenen Zustand befindet, wirkt der Mediumdruck am Einlassende auf die Kugel und erzeugt eine Druckkraft auf die Kugel, sodass die Kugel fest gegen den Dichtsitz am Auslassende drückt. Auf der konischen Oberfläche des Dichtsitzes entsteht eine Kontaktspannung, die eine Kontaktzone bildet. Die Kraft pro Flächeneinheit der Kontaktzone wird als spezifischer Betriebsdruck q der Ventildichtung bezeichnet. Wenn dieser spezifische Druck größer ist als der für die Abdichtung erforderliche spezifische Druck, ist das Ventil wirksam abgedichtet. Diese Art der Abdichtung, die nicht auf äußere Kraft angewiesen ist und durch Mediumdruck abgedichtet wird, wird als selbstdichtend bezeichnet.
Es sei darauf hingewiesen, dass herkömmliche Ventile wieAbsperrventile, Absperrschieber, MittellinieAbsperrklappenKükenhähne sind auf äußere Krafteinwirkung auf den Ventilsitz angewiesen, um eine zuverlässige Abdichtung zu erzielen. Die durch äußere Krafteinwirkung erzielte Abdichtung wird als Zwangsabdichtung bezeichnet. Die von außen aufgebrachte Zwangsabdichtungskraft ist zufällig und unsicher, was der langfristigen Nutzung des Ventils nicht förderlich ist. Das Dichtprinzip des Taike-Kugelhahns beruht auf der durch den Druck des Mediums erzeugten Kraft auf den Dichtsitz. Diese Kraft ist stabil, kontrollierbar und konstruktiv bestimmbar.
2. Strukturmerkmale des schwimmenden Kugelhahns von Taike
(1) Um sicherzustellen, dass die Kugel im geschlossenen Zustand die Kraft des Mediums erzeugen kann, muss sich die Kugel bei der Montage des Ventils in der Nähe des Dichtsitzes befinden. Durch Übermaß wird ein Vorspannverhältnisdruck erzeugt, der dem 0,1-fachen des Betriebsdrucks entspricht und mindestens 2 MPa beträgt. Das Erreichen dieses Vorspannverhältnisses wird vollständig durch die geometrischen Abmessungen der Konstruktion gewährleistet. Wenn die freie Höhe nach der Kombination von Kugel und Einlass- und Auslassdichtsitz A beträgt, der innere Hohlraum nach der Kombination von linkem und rechtem Ventilkörper die Kugel enthält und die Breite des Dichtsitzes B beträgt, wird nach der Montage der erforderliche Vorspanndruck erzeugt. Wenn der Übermaßwert C ist, muss AB=C erfüllt sein. Dieser C-Wert muss durch die geometrischen Abmessungen der verarbeiteten Teile gewährleistet sein. Es ist davon auszugehen, dass dieses Übermaß C schwer zu bestimmen und zu gewährleisten ist. Die Größe des Übermaßwertes bestimmt direkt die Dichtleistung und das Betätigungsdrehmoment des Ventils.
(2) Es ist besonders hervorzuheben, dass frühe schwimmende Kugelhähne im Inland aufgrund der Interferenzwerte bei der Montage schwer zu kontrollieren waren und häufig mit Dichtungen eingestellt wurden. Viele Hersteller bezeichneten diese Dichtung in ihren Handbüchern sogar als Einstelldichtung. Dadurch entsteht bei der Montage ein gewisser Spalt zwischen den Anschlussflächen der Haupt- und Nebenventilkörper. Dieser Spalt führt dazu, dass sich die Schrauben aufgrund von Mediumdruck- und Temperaturschwankungen im Betrieb sowie der externen Rohrleitungsbelastung lösen und das Ventil außen undicht wird.
(3) Wenn das Ventil geschlossen ist, wirkt die Kraft des Mediums am Einlassende auf die Kugel, wodurch der geometrische Mittelpunkt der Kugel leicht verschoben wird. Die Kugel steht in engem Kontakt mit dem Ventilsitz am Auslassende und erhöht die Kontaktspannung auf das Dichtband, wodurch die Zuverlässigkeit der Dichtung erhöht wird. Die Vorspannkraft des Ventilsitzes am Einlassende, der mit der Kugel in Kontakt steht, wird verringert, was die Dichtleistung des Einlassdichtsitzes beeinträchtigt. Bei dieser Art von Kugelhahnstruktur ist der geometrische Mittelpunkt der Kugel unter Betriebsbedingungen leicht verschoben. Man spricht von einem schwimmenden Kugelhahn. Der schwimmende Kugelhahn ist am Auslassende mit einem Dichtsitz abgedichtet. Es ist nicht sicher, ob der Ventilsitz am Einlassende eine Dichtfunktion hat.
(4) Die Struktur des schwimmenden Kugelhahns von Taike ist bidirektional, d. h., es können zwei Strömungsrichtungen des Mediums abgedichtet werden.
(5) Der Dichtungssitz, an dem die Kugeln befestigt sind, besteht aus Polymermaterialien. Beim Drehen der Kugeln kann statische Elektrizität entstehen. Ohne spezielles, antistatisches Design kann sich statische Elektrizität auf den Kugeln ansammeln.
(6) Bei einem Ventil mit zwei Dichtsitzen kann sich im Ventilhohlraum Medium ansammeln. Aufgrund von Änderungen der Umgebungstemperatur und der Betriebsbedingungen kann sich die Druckgrenze des Ventils durch das Medium ungewöhnlich stark erhöhen und dadurch beschädigt werden. Darauf ist zu achten.
Beitragszeit: 06.09.2021