Varför är kulventilens vätskemotstånd så litet?

Kulventil är en vanlig och allmänt använd vätskekontrollutrustning inom industriella och civila områden. Det har fördelarna med enkel struktur, bekväm drift, bra tätning och lågt vätskemotstånd. Det har en viktig position inom petroleum, kemisk industri, vattenförsörjning och andra industrier. Plats. En utmärkande egenskap hos kulventilen är att vätskemotståndet är mycket litet, vilket gör att den fungerar bra i många applikationer som kräver minskad energiförbrukning och upprätthållande av ett effektivt flöde. Följande är en analys av orsakerna till kulventilens låga vätskemotstånd, och diskuterar dess strukturella design och funktion. Hur principen påverkar vätskemotståndet.

1. Effekt av strukturell design av kulventil på vätskemotstånd
Kärnkomponenten i en kulventil är en kula med ett genomgående hål, som är ansluten till ett externt handtag eller manöverdon genom en ventilskaft. När de genomgående hålen på sfären är parallella med rörets riktning, kan vätskan passera direkt genom de genomgående hålen på sfären utan att gå igenom komplicerade banor eller flödeshinder. Denna strukturella design är en av huvudorsakerna till kulventilens låga vätskemotstånd.
Jämfört med andra typer av ventiler (som klotventiler eller slussventiler) är vätskepassagen i en kulventil relativt enkel, och vätskan påverkas sällan av ventilens inre komponenter. Vätskans flödesväg är nästan linjär, vilket minskar böjningar och reflektioner, vilket bibehåller en hög flödeshastighet och minskar friktionsförlusterna mellan vätskan och ventilkroppens yta.

2. Fullhålsdesign minskar vätskemotståndet
Kulventilens låga vätskemotstånd beror också på dess fullhålsdesign. Håldiametern på en kulventil med full borrning överensstämmer med diametern på röret, vilket innebär att vätskan inte upplever signifikanta förändringar i tvärsnittsarea när den passerar genom kulventilen, vilket bibehåller ett jämnt flöde av vätskan. Denna design minskar vätskemotståndet avsevärt, eftersom när vätskan strömmar i rörledningen kommer den plötsliga sammandragningen och expansionen av vätskans tvärsnittsarea att orsaka förändringar i flödeshastigheten, vilket i sin tur kommer att ge större tryckförluster och vätskemotstånd.
Däremot har ventiler utan full hål, såsom partiella stoppventiler eller strypventiler, relativt lågt vätskemotstånd på grund av deras ventilkärna, ventilskaft och andra strukturer som kräver vätska för att passera hinder eller passera genom ett smalt område när de passerar genom ventilen. stor. Kulventilen med full hål gör att vätskan kan passera smidigt och nästan utan hinder, vilket bibehåller låg energiförlust.

3. Sfärisk form minskar vätskestörningar
Kulformen på kulventilen spelar också en nyckelroll för att minska vätskemotståndet. Kulan har en slät och rundad yta, vilket hjälper till att minska friktionen mellan vätskan och ventilens innervägg. När vätskan passerar genom sfären kommer vätskans turbulens att minska kraftigt på grund av sfärens släta yta. Minskningen av turbulens innebär att vätskan kan förbli laminär, vilket minskar vätskemotståndet.
Dessutom förhindrar den sfäriska formens symmetri att vätskan blockeras och störs avsevärt när den passerar genom kulventilen, och flödesvägen är relativt jämn. Detta skiljer sig från andra typer av ventiler, där formen och arrangemanget av inre delar i ventiler som klotventiler tenderar att böjas och komplicera vätskebanan, vilket ökar vätskemotståndet.

4. Fullgenomflödesdesign i öppet tillstånd
När kulventilen är i öppet tillstånd är kulans genomgående hål helt i linje med röret, vilket motsvarar en rak rörsektion. När vätskan passerar genom, finns det ingen tydlig kontraktion eller expansion, strömlinjerna förblir jämna och ingen betydande turbulens eller virvel bildas. Eftersom det inte finns några komplexa flödeskanaler och strypanordningar inuti kulventilen som andra ventiler, finns det nästan inget ytterligare hinder när vätskan passerar genom kulventilen, så vätskemotståndet är ganska litet.
Detta skiljer sig från trottelventiler eller spjällventiler, som vanligtvis har strypelement eller roterande anordningar i vätskekanalen, vilket gör att vätskan flyter runt eller utsätts för friktion och därigenom ökar motståndet. Kulventilens kompletta flödesdesign undviker dessa problem och ger den låga vätskemotståndsegenskaper.

5. Kortslagsdrift minskar motståndsförändringar
Kulventilen kräver ett kort slag under öppnings- och stängningsprocessen. Den behöver bara vridas 90 grader för att ändra från helt öppen till helt stängd. Denna korta slagdrift minskar motståndsförändringen hos vätskan under öppnings- och stängningsprocessen. I andra typer av ventiler, som kräver ett längre slag för att öppna och stänga, kan vätskan uppleva en gradvis minskande tvärsnittsarea eller bypass-flöde när den passerar, vilket resulterar i ökat vätskemotstånd. Kulventilens korta slag gör att vätska kan passera snabbt, vilket avsevärt minskar fluktuationen av vätskemotståndet under öppnings- och stängningsprocessen av ventilen.