Y-образный трёхходовой шаровой кран

Трёхходовые шаровые краны с L- и T-портами располагают свои три соединения под прямыми углами — одно прямое проходное отверстие и один ответвляющийся порт, перпендикулярный ему. Среда поступает через одно ответвление и должна совершить резкий поворот под прямым углом, чтобы выйти через перпендикулярный порт. Этот поворот на девяносто градусов создаёт сопротивление потоку, перепад давления и турбулентность именно в той точке, где процессу требуется плавный, бесперебойный поток. В режиме разделения потока — разделение одного входного потока на два выходных направления или слияние двух входных потоков в один выходной — этот изгиб под прямым углом является штрафом за производительность, который накапливается в течение всего срока службы клапана. Каждый psi давления, потерянный на повороте, означает меньшее давление ниже по потоку, более высокие затраты энергии на перекачку и больший износ поверхностей седел там, где интенсивность турбулентности достигает пика.

Y-образная конфигурация располагает все три порта под более широким угловым разделением — обычно приближаясь к 120 градусам симметрично или под индивидуальными углами для конкретных схем разделения. Вместо того чтобы заставлять среду проходить через угол в девяносто градусов, Y-геометрия обеспечивает более плавные переходные углы между путями потока. Результат — более гладкий внутренний проход потока с меньшим изменением скорости в точке разделения, меньшей генерацией турбулентности и измеримо более высоким коэффициентом расхода (Cv) по сравнению с эквивалентным по размеру L-портовым или T-портовым исполнением при том же положении разделения. Эта разница в характеристиках потока наиболее важна в применениях, где клапан работает в режиме разделения непрерывно — не просто переключаясь между путями время от времени, а активно разделяя или объединяя потоки как нормальное рабочее условие. Системы распределения охлаждающей воды, байпасные маршруты теплообменников, разделение технологических потоков в химической промышленности и любые применения, где клапан проводит большую часть своего срока службы в конфигурации частичного потока, а не циклирует между полным открытием и полным закрытием, — это те сценарии, где Y-геометрия обеспечивает ощутимое гидравлическое преимущество перед более резкими внутренними поворотами, которые налагают L- и T-конфигурации.

Шаровые краны FLOWKS Y-типа с тремя ходами используют прецизионно обработанный шар с геометрией проходного отверстия, согласованной с компоновкой корпуса с Y-образными патрубками. Проходное отверстие шара — не просто сквозное отверстие — оно сформировано так, чтобы выравниваться с угловым соотношением между тремя патрубками корпуса в каждом положении поворота, обеспечивая, что путь потока через клапан следует Y-образным угловым переходам корпуса без внесения дополнительных нарушений внутренней геометрии. В положении разделения потока отверстие соединяет входной патрубок с обоими выходными ветвями через каналы, которые следуют естественному угловому разделению, обеспечиваемому Y-образным корпусом. В положении прямого прохода (если логика разделения требует такого) отверстие выравнивает два патрубка напрямую и перекрывает третий. Каждое положение, в котором работает клапан, спроектировано под геометрию пути потока, требуемую для этого положения, — а не адаптировано из стандартной двухпортовой схемы отверстия с надеждой, что она сработает в трехпортовом корпусе.

Шар закреплен на цапфах — зафиксирован на верхней и нижней шейках вала внутри корпуса, оставаясь в неизменном положении независимо от давления в линии. Подпружиненные седла независимо прижимаются к шару с каждого направления патрубка, создавая отдельные уплотнения для каждого пути потока. Поскольку Y-образный клапан имеет три патрубка вместо двух, система уплотнения обеспечивает три независимые точки контакта седел, а не две — входной, выходной-левый и выходной-правый (или наоборот, в зависимости от направления потока). Каждое седло уплотняется самостоятельно. Если один патрубок перекрыт, а два других остаются открытыми, седло перекрытого патрубка удерживает давление независимо, не полагаясь на состояние уплотнений активных патрубков. Эта способность изоляции по каждому патрубку критична в приложениях разделения потока, где одна ветвь должна быть отключена, пока поток продолжается через другую, — перекрытая ветвь должна держать герметичность независимо от того, что происходит в активных путях потока.

Варианты материалов седел включают PTFE для универсальных чистых сред при умеренных температурных диапазонах, армированный PEEK для более высоких температур и механических нагрузок, Nylon и Delrin (POM) для экономичной эксплуатации с неагрессивными жидкостями, PCTFE для низкотемпературных условий, а также конфигурации с металлическими твердыми седлами (наплавка из стеллита или карбида вольфрама) для абразивных сред и приложений с высокой частотой циклов, где...