Het fundamentele onderscheid tussen zwevende kogelkranen en op een tap-tap gemonteerde kogelkranen ligt in het onderdeel dat de afdichtende werking uitvoert.
Bij een zwevende kogelkraan zit de kogel niet stevig vast in de holte. Wanneer stroomopwaartse druk wordt uitgeoefend, wordt de kogel stroomafwaarts verplaatst en tegen de zitting gedrukt om afdichting tot stand te brengen. De bal beweegt richting de stoel.
Bij een op een tap-tap gemonteerde kogelkraan wordt de kogel in het midden vastgezet door bovenste en onderste steunassen, waarbij de axiale positie vaststaat. De afdichtende werking wordt uitgevoerd door de zwevende zittingen, die voorgespannen zijn door veren en verder ondersteund door middelmatige druk om contact met de bal te behouden. De zitting beweegt richting de bal.
Dit fundamentele onderscheid bepaalt alle daaropvolgende verschillen in toepasselijke servicevoorwaarden, operationele prestaties en totale kosten.
Druk- en maatclassificaties
Drijvende kogelkranen zijn geschikt voor toepassingen met matige tot lage druk, doorgaans niet hoger dan klasse 300 (PN40), met boringgroottes doorgaans tot DN 200. Naarmate de systeemdruk stijgt, neemt de stuwkracht die van de kogel naar de stroomafwaartse zitting wordt overgebracht proportioneel toe. Als de materiaallimieten van de zitting overschreden worden, komt de betrouwbaarheid van de afdichting in het gedrang en neemt het bedrijfskoppel sterk toe.
Op de tap-gemonteerde kogelkranen zijn ontworpen voor hoge- druktoepassingen, geschikt voor classificaties van klasse 600 tot klasse 2500 (PN100 en hoger), met boringmaten die uitbreidbaar zijn tot voorbij DN 2000. De stuwkracht die wordt gegenereerd door gemiddelde druk op de kogel wordt rechtstreeks door het kleplichaam geabsorbeerd via de tapsteunen, zodat de zittingen alleen worden blootgesteld aan contactspanning die nodig is voor afdichting en niet worden beïnvloed door de systeemdruk.
Bedrijfskoppel
Bij zwevende kogelkranen neemt het bedrijfskoppel aanzienlijk toe bij toenemende druk. Onder hoge- drukomstandigheden wordt de bal strak tegen de zitting gedrukt en is de statische wrijving tijdens het openen en sluiten aanzienlijk, wat resulteert in een zwaardere bediening.
Bij op tap{0}}gemonteerde kogelkranen wordt de kogel ondersteund door lagers met lage wrijvingscoëfficiënten, en handhaven de zwevende zittingen een gecontroleerde druk op het afdichtingsoppervlak. Het bedrijfskoppel blijft laag en grotendeels onafhankelijk van de systeemdruk.
Afdichtingsrichting
Drijvende kogelkranen zijn uni-directioneel qua afdichtingsconfiguratie. De afdichtkracht komt voort uit de stroomopwaartse druk die op de bal inwerkt. Bij tegengestelde druk wordt de bal van de zitting geduwd, wat tot lekkage leidt. Strikte naleving van de stroomrichtingmarkering tijdens de installatie is vereist.
Op tap-gemonteerde kogelkranen zorgen voor bi-afdichting. Beide zittingen zweven onafhankelijk, dus ongeacht de drukrichting wordt de betreffende zitting tegen de kogel gedrukt om een afdichting te vormen. Dit maakt ze geschikt voor pijpleidingen waar omgekeerde stroming kan optreden of bi-afsluiting- vereist is.
Productiekosten
Drijvende kogelkranen hebben een eenvoudiger configuratie met minder componenten, wat resulteert in lagere bewerkings- en montagekosten. Voor gelijkwaardige specificaties is de aanschafprijs aanzienlijk lager dan die van een op een tap-tap gemonteerde kogelkraan.
Op tap-gemonteerde kogelkranen bevatten extra componenten, waaronder steunassen, lagers, zwevende zittingconstructies en veren. De precisie die nodig is voor de bewerking en de complexiteit van de assemblage zorgen ervoor dat de productiekosten hoger worden. Een hogere initiële aankoopprijs duidt echter niet noodzakelijkerwijs op hogere totale eigendomskosten. Bij frequent- bedrijf met hoge druk- vertonen op tappen- kogelkranen minder slijtage en langere onderhoudsintervallen, waardoor de algehele economische levensduur ervan superieur is.
Onderhoud Toegankelijkheid
Drijvende kogelkranen zijn eenvoudig van constructie, waardoor ze eenvoudig kunnen worden gedemonteerd zonder speciaal gereedschap. Routineonderhoud kan worden uitgevoerd door personeel op locatie.
Op tap-gemonteerde kogelkranen omvatten meer componenten en een relatief complexe demontage. De meeste ontwerpen maken echter gebruik van een configuratie van boven-ingang, waardoor vervanging van zitting en afdichting mogelijk is zonder het kleplichaam uit de pijpleiding te verwijderen, wat een voordeel biedt voor in- lijnonderhoud.
Selectierichtlijnen
Selectiebeslissingen moeten gebaseerd zijn op drie primaire criteria:
Bepaal eerst het kleptype op basis van de drukklasse en de boringgrootte. Voor services van klasse 300 of lager met een boringgrootte van niet meer dan DN 200 is een drijvende kogelkraan geschikt en kosteneffectief. Voor drukken hoger dan klasse 600 of boringgroottes groter dan DN 200 wordt een op een tap-tap gemonteerde kogelkraan aanbevolen. Anders kunnen het bedrijfskoppel en de levensduur van de afdichting niet worden gegarandeerd.
Controleer ten tweede of het systeem bi-directionele afdichting vereist. Als het proces een goede afsluiting-in beide richtingen vereist, of als omgekeerde stroming mogelijk is, is een op een tap-tap gemonteerde kogelkraan verplicht.
Ten derde: evalueer de totale levenscycluskosten uitgebreid. Bij toepassingen met hoge- hoge- cycli kunnen op tappen- gemonteerde kogelkranen, ondanks hogere initiële investeringen, op de lange termijn zuiniger blijken te zijn vanwege de soepele werking, verminderde slijtage van de zitting en langere onderhoudsintervallen. De selectie mag niet uitsluitend gebaseerd zijn op de aanschafkosten.
Samenvatting
Drijvende kogelkranen bieden een eenvoudige constructie en kosteneffectiviteit- voor conventionele toepassingen met matige- druk en kleine- tot -middelgrote- boring. Op tap-gemonteerde kogelkranen bieden een robuuste constructie en hoge- drukcapaciteit voor zware toepassingen waarbij grote boringen en veeleisende omstandigheden betrokken zijn. De juiste keuze hangt af van het afstemmen van de klepconfiguratie op de onderhoudsparameters, waarbij de drukwaarde en de boringgrootte dienen als de belangrijkste beslissingspunten, en de afdichtingsrichting als een aanvullende bepalende factor.
