Kontynuujemy serię związaną z zaworami kulowymi. Jak już wiemy, do odcinania przepływającej cieczy służą zawory. Ze względu na efekt, który chcemy uzyskać, mamy do dyspozycji szereg najróżniejszych zaworów, począwszy od zaworów Schradera, wykorzystywanych np. w dętkach samochodowych, skończywszy na specjalistycznych zaworach motylkowych. Dziś jednak omówimy najszerzej wykorzystywany zawór, zarówno w warunkach domowych jak i przemysłowych, czyli zawór kulowy.

Charakterystyka zaworu kulowego

Cechą szczególną tego typu zaworu jest to, że do zamknięcia / otworzenia przepływu wystarczy jedynie ¼ obrotu (a w rzeczywistości nawet trochę mniej, ponieważ kulka wewnątrz ma pewną stałą grubość ścianek – o tym za chwilę). Zawór taki składa się z kilku elementów:

• odpowiednio mocnego korpusu
• chromowanej bądź nierdzewnej kulki, która jest odpowiednio wydrążona
• rączki do obracania kulką
• uszczelnienia wykonanego z gumy lub innego tworzywa
• dławika, który umożliwia kompensację powstających luzów w trakcie użytkowania

Taka budowa jest dość tania i niezawodna, stąd niezwykła popularność tego zaworu.

Z jakich materiałów wykonuje się korpus zaworu kulowego?

Do dyspozycji mamy kilka podstawowych materiałów, wśród których znajdują się różnego rodzaju tworzywa sztuczne, takie jak PVC, PPG czy wreszcie PVDF (polifluorek winylidenu), który jest termpolastycznym polimerem fluorowym o niezwykle dobrych właściwościach mechanicznych i cieplnych. Stąd wybór tego materiału jest rekomendowany w sytuacji, gdy zawór kulowy ma pracować w szerokim zakresie temperatur. W zależności od rodzaju korpusu i materiału uszczelnienia, zawory mogą pracować w zakresie temperatur od -30°C do 120°C (źródło: https://www.agru-frank.pl/produkty/armatura-tworzywowa/zawory-kulowe-46.html )

Czy zawory kulowe mają jakieś wady?

Tak, podstawową wadą jest trudność regulacji tempa przepływu płynu. Raczej będzie to skuteczny mechanizm odcinania / otwierania niż regulator przepuszczania medium (choć oczywiście da się to robić w pewnym, ograniczonym zakresie, aczkolwiek wymaga to bardzo dużego wyczucia). Prześwit pojawia się dopiero po przekręceniu zaworu o 15%, natomiast przy pełnym otwarciu niewielkie zasłonienie zaworu nie tłumi istotnie przepływu. Dlatego ciężko się reguluje zawór kulowy z wykorzystaniem systemów elektronicznych. Dodatkowym problemem są dodatkowo powstające z czasem luzy, dlatego niezbyt chętnie stosuje się tutaj układy regulacji. Jeżeli jednak to robimy, musimy uwzględniać kompensację nieliniowości zaworów kulowych w regulatorach.