Bland användare som använder stora sätesventiler dagligen rapporterar de ofta att stora sätesventiler är svåra att stänga när de används i medier med relativt stora tryckskillnader, såsom ånga, högtrycksvatten etc. Vid kraftig stängning upptäcks det alltid att det uppstår läckage, och det är svårt att stänga tätt. Orsaken till detta problem beror på ventilens strukturella design och det otillräckliga utgående vridmomentet för den mänskliga gränsnivån.

Analys av svårigheten att byta ventiler med stor diameter

En genomsnittlig vuxens horisontella gränskraft är 60–90 kg, beroende på olika fysik.

Generellt sett är flödesriktningen för en kulventil utformad för att vara låg in och hög ut. När en person stänger ventilen trycker människokroppen på handhjulet så att det roterar horisontellt, så att ventilklaffen rör sig nedåt för att stängningen ska ske. Vid detta tillfälle är det nödvändigt att övervinna kombinationen av tre krafter, nämligen:

(1) Axialtryckkraft Fa;

(2) Friktionskraft Fb mellan packning och ventilskaft;

(3) Kontaktfriktionskraften Fc mellan ventilskaftet och ventilskivans kärna

Summan av momenten är ∑M = (Fa + Fb + Fc) R

Det framgår att ju större diametern är, desto större är den axiella tryckkraften. När den är nära stängt tillstånd är den axiella tryckkraften nästan lika med rörnätets faktiska tryck (på grund av P1-P2≈P1, P2=0).

Till exempel används en kulventil av kaliber DN200 på ett ångrör på 10 bar, endast den första stängningens axiella dragkraft Fa = 10 × πr2 = 3140 kg, och den horisontella cirkulära kraften som krävs för stängning är nära den horisontella cirkulära kraft som en normal människokropp kan avge. kraftgränsen, så det är mycket svårt för en person att helt stänga ventilen under detta förhållande.

Naturligtvis rekommenderar vissa fabriker att installera sådana ventiler i omvänd ordning, vilket löser problemet med att de är svåra att stänga, men det finns också problemet att de är svåra att öppna efter stängning.

Analys av orsakerna till internt läckage hos kulventiler med stor diameter

Kulventiler med stor diameter används vanligtvis i pannutlopp, huvudcylindrar, ångledningar och andra platser. Dessa platser har följande problem:
(1) Generellt sett är tryckskillnaden vid pannans utlopp relativt stor, så ångflödet är också större och erosionsskadorna på tätningsytan är också större. Dessutom kan pannans förbränningseffektivitet inte vara 100 %, vilket kommer att orsaka att ångan vid pannans utlopp har en hög vattenhalt, vilket lätt orsakar kavitation och kavitationsskador på ventilens tätningsyta.

(2) För avstängningsventilen nära pannans och undercylinderns utlopp, eftersom ångan som just kommit ut ur pannan har intermittent överhettning under mättnadsprocessen, fälls ofta en del av vattnet ut om pannvattnets mjukgörande behandling inte är särskilt bra. Syra- och alkaliska ämnen orsakar korrosion och erosion på tätningsytan; vissa kristalliserbara ämnen kan också fastna på ventilens tätningsyta och kristallisera, vilket resulterar i att ventilen inte kan täta tätt.

(3) För inlopps- och utloppsventilerna på subcylindrarna är ångförbrukningen efter ventilen stor och ibland liten på grund av produktionskrav och andra orsaker. Detta orsakar erosion, kavitation och andra skador på ventilens tätningsyta.

(4) Generellt sett, när en rörledning med stor diameter öppnas, måste rörledningen förvärmas, och förvärmningsprocessen kräver i allmänhet ett litet ångflöde för att passera igenom, så att rörledningen kan värmas långsamt och jämnt till en viss grad innan stoppventilen kan öppnas helt för att undvika skador på rörledningen. Den snabba uppvärmningen orsakar överdriven expansion, vilket skadar vissa anslutningsdelar. I denna process är dock ventilöppningen ofta mycket liten, vilket gör att erosionshastigheten är mycket större än vid normal användning och avsevärt minskar ventilens tätningsyta.

Lösningar på svårigheter vid byte av kulventiler med stor diameter

(1) Först och främst rekommenderas det att välja en bälgtätad kulventil, vilket undviker påverkan av friktionsmotståndet från kolvventilen och packningsventilen, och gör omkopplingen enklare.

(2) Ventilkärnan och ventilsätet måste vara tillverkade av material med god erosionsbeständighet och slitageprestanda, såsom stellitkarbid;

(3) Det rekommenderas att använda en dubbel ventilskivakonstruktion, som inte orsakar överdriven erosion på grund av liten öppning, vilket påverkar livslängden och tätningseffekten.