Шар тәрізді клапандар200 жыл бойы сұйықтықты басқаруда негізгі құрал болып келді және қазір барлық жерде кездеседі. Дегенмен, кейбір қолданбаларда сұйықтықтың толық жабылуын басқару үшін шарлы клапан конструкцияларын да пайдалануға болады. Шарлы клапандар әдетте сұйықтық ағынын басқару үшін қолданылады. Шарлы клапанның қосылуын/өшіруін және модуляциялануын клапандар жиі орналастырылатын үйлер мен бизнес құрылымдарының сыртқы жағынан көруге болады.

Бу мен су өнеркәсіптік революция үшін өте маңызды болды, бірақ бұл қауіпті заттарды шектеу қажет болды.шар тәрізді клапанбұл тапсырманы тиімді орындау үшін қажетті алғашқы клапан. Шар тәрізді клапан дизайны соншалықты сәтті және танымал болды, бұл дәстүрлі клапан өндірушілерінің көпшілігінің (Crane, Powell, Lunkenheimer, Chapman және Jenkins) алғашқы патенттерін алуына әкелді.

Қақпа клапандарытолық ашық немесе толық жабық күйлерде пайдалануға арналған, ал шар клапандарын блок немесе оқшаулау клапандары ретінде пайдалануға болады, бірақ реттеу кезінде ағынды басқару үшін ішінара ашық болатындай етіп жасалған. Оқшаулаумен жұмыс істейтін және қосу-өшіру клапандары үшін шар клапандарын пайдаланған кезде жобалау шешімдерінде абай болу керек, себебі дискіге айтарлықтай қысым түсірген кезде тығыз тығыздауды сақтау қиын. Сұйықтық күші оң тығыздауға қол жеткізуге көмектеседі және сұйықтық жоғарыдан төмен қарай ағып жатқанда тығыздауды жеңілдетеді.

Шар тәрізді клапандар басқару клапандарын қолдану үшін өте қолайлы, себебі олардың реттеу функциясы шар тәрізді клапанның қақпағы мен сабына қосылған позиционерлер мен жетектерді пайдаланып өте дәл реттеуге мүмкіндік береді. Олар бірқатар сұйықтықты басқару қолданбаларында тамаша жұмыс істейді және бұл қолданбаларда «Соңғы басқару элементтері» деп аталады.

жанама ағын жолы

Шар тәрізді клапан бастапқы дөңгелек пішініне байланысты шар тәрізді клапан деп те аталады, ол ағын жолының ерекше және иілгіш сипатын жасырады. Жоғарғы және төменгі арналары тісті болғандықтан, толығымен ашық шар тәрізді клапан толығымен ашық қақпа немесе шар тәрізді клапанмен салыстырғанда сұйықтық ағынына айтарлықтай үйкеліс немесе кедергі келтіреді. Еңкейген ағыннан туындаған сұйықтық үйкелісі клапан арқылы өтуді баяулатады.

Клапанның ағын коэффициенті немесе «Cv» оның арқылы өтетін ағынды есептеу үшін қолданылады. Қақпа клапандары ашық күйде болған кезде ағынға өте аз кедергіге ие, сондықтан Cv бірдей өлшемдегі қақпа клапаны мен шар тәрізді клапан үшін айтарлықтай ерекшеленеді.

Шар тәрізді клапанның жабылу механизмі ретінде қызмет ететін диск немесе тығын әртүрлі пішіндерде жасалуы мүмкін. Клапан арқылы өтетін ағын жылдамдығы клапан ашық болған кездегі сабақтың айналу санына байланысты дискінің пішінін өзгерту арқылы айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Көптеген қолданбаларда типтік немесе «дәстүрлі» иілген диск дизайны қолданылады, себебі ол басқа конструкцияларға қарағанда клапан сабақтың белгілі бір қозғалысына (айналуына) жақсырақ сәйкес келеді. V-портты дискілер шар тәрізді клапандардың барлық өлшемдеріне сәйкес келеді және әртүрлі ашылу пайызы бойынша ағынды ұсақ шектеуге арналған. Абсолютті ағынды реттеу ине түрлерінің мақсаты болып табылады, бірақ олар көбінесе тек кіші диаметрлерде ұсынылады. Толық жабу қажет болған кезде дискіге немесе орындыққа жұмсақ, серпімді кірістірме салуға болады.

Шар тәрізді клапанның триммері

Шар клапанындағы компоненттер арасындағы нақты жабылу катушкамен қамтамасыз етіледі. Орындық, диск, сабақ, артқы орындық және кейде сабақты дискіге бекітетін жабдық шар клапанының жиектемесін құрайды. Кез келген клапанның жақсы жұмыс істеуі және қызмет ету мерзімі жиектеменің дизайны мен материалды таңдауға байланысты, бірақ шар клапандары жоғары сұйықтық үйкелісі мен күрделі ағын жолдарына байланысты осалырақ. Орындық пен диск бір-біріне жақындаған сайын олардың жылдамдығы мен турбуленттілігі артады. Сұйықтықтың коррозиялық сипатына және жылдамдықтың жоғарылауына байланысты клапан жиектемесінің зақымдалуы мүмкін, бұл жабылған кезде клапанның ағып кетуін күрт арттырады. Жіптің тартылуы - кейде орындықта немесе дискіде ұсақ қабыршақтар түрінде пайда болатын ақаулықтың атауы. Кішкентай ағып кету жолынан басталған нәрсе уақытында жөнделмесе, өсіп, елеулі ағып кетуге айналуы мүмкін.

Кішігірім қола шар клапандарының клапан тығындары көбінесе корпуспен бірдей материалдан немесе кейде берік қола тәрізді қорытпадан жасалады. Шойын шар клапандары үшін ең көп таралған катушка материалы - қола. IBMM немесе «Темір корпус, қола монтаждау» - бұл темір жиектеменің атауы. Болат клапандар үшін көптеген әртүрлі жиектеме материалдары бар, бірақ көбінесе бір немесе бірнеше жиектеме элементтері 400 сериялы мартенситті тот баспайтын болаттан жасалады. Сонымен қатар, стелит, 300 сериялы тот баспайтын болаттар және Monel сияқты мыс-никель қорытпалары сияқты қатты материалдар қолданылады.

Шар тәрізді клапандардың үш негізгі режимі бар. Құбыр ағынына перпендикуляр сабы бар «Т» пішіні ең көп таралған.
​
Т-тәрізді клапанға ұқсас, бұрыштық клапан клапан ішіндегі ағынды 90 градусқа айналдырады, ағынды басқару құрылғысы және 90 градустық құбыр иінтірегі ретінде әрекет етеді. Мұнай және газ «шыршаларында» бұрыштық шар тәрізді клапандар қазандықтардың үстінде жиі қолданылатын соңғы шығысты реттейтін клапан түрі болып табылады.
​
Үшінші дизайн болып табылатын «Y» дизайны шар тәрізді клапан корпусында пайда болатын турбулентті ағынды азайта отырып, қосу/өшіру қолданбалары үшін конструкцияны қатайтуға арналған. Бұл типтегі шар тәрізді клапанның қақпағы, сабағы және дискісі ағын бағытын түзу ету және сұйықтық үйкелісін азайту үшін 30-45 градус бұрышта орналасқан. Үйкелістің төмендеуіне байланысты клапанның эрозиялық зақымдануға ұшырау ықтималдығы аз және құбыр жүйесінің жалпы ағын сипаттамалары жақсарады.