Úvod do Globe valves

Kulové ventily

Ventily A Globe jsou ventily s lineárním pohybem a jsou primárně určeny k zastavení, spouštění a regulaci průtoku. Kotouč ventilu Globe může být zcela odstraněn z průtokové cesty nebo může zcela uzavřít průtokovou cestu.

Konvenční ventily Globe lze použít pro izolační a škrticí služby. Ačkoli tyto ventily vykazují mírně vyšší tlakové ztráty než přímé ventily (např. šoupátko, kuželka, koule atd.), mohou být použity tam, kde pokles tlaku ventilem není řídícím faktorem.

Protože celý systémový tlak vyvíjený na kotouč je přenášen na vřeteno ventilu, praktický limit velikosti pro tyto ventily je NPS 12 (DN 300). Kulové ventily větší než NPS 12 (DN 300) jsou spíše výjimkou než pravidlem. Větší ventily by vyžadovaly, aby byly na vřeteno vyvíjeny obrovské síly, aby se ventil otevřel nebo zavřel pod tlakem. Kulové ventily jsou vyráběny a používány ve velikostech do NPS 48 (DN 1200).

Kulové ventily jsou široce používány k řízení průtoku. Při návrhu ventilu je třeba vzít v úvahu rozsah řízení průtoku, tlakovou ztrátu a provoz, aby se předešlo předčasnému selhání a zajistil se uspokojivý provoz. Ventily vystavené provozu s vysokým diferenčním tlakem a škrcení vyžadují speciálně navrženou úpravu ventilu.

Obecně by maximální diferenční tlak na kotouči ventilu neměl překročit 20 procent maximálního tlaku proti proudu nebo 200 psi (1380 kPa), podle toho, která hodnota je nižší. Ventily se speciální výbavou mohou být navrženy pro aplikace překračující tyto limity diferenčního tlaku.

Kulový ventil z lité oceli pro ropný a plynárenský průmysl

Konstrukce těles ventilů Globe

Existují tři základní provedení tělesa ventilů Globe, jmenovitě: tvar T nebo Z-tělo, Úhlový vzor a Wye nebo tělo Y.

Tee Pattern Globe design ventiluje nejběžnějším typem těla s membránou ve tvaru Z. Horizontální nastavení sedla umožňuje představci a disku pohybovat se kolmo k horizontále. Tato konstrukce má nejnižší koeficient průtoku a vyšší tlakovou ztrátu. Používají se v těžkých škrticích službách, jako jsou obtokové potrubí kolem regulačního ventilu. Ventily T-pattern Globe lze také použít v aplikacích, kde není problémem pokles tlaku a kde je vyžadováno škrcení.

 

 

Design kulových ventilů s úhlovým vzoremje modifikací základního ventilu Tee Pattern Globe. Konce tohoto ventilu Globe jsou pod úhlem 90 stupňů a proudění tekutiny nastává jediným otočením o 90 stupňů. Mají o něco nižší koeficient průtoku než ventily Globe s hvězdicovým vzorem. Používají se v aplikacích, které mají periody pulzujícího toku, protože jsou schopny zvládnout kulový efekt tohoto typu toku.

 

 

Design ventilů Wye Pattern Globe, je alternativou pro vysoký pokles tlaku, který je součástí ventilů Globe. Sedlo a vřeteno jsou natočeny pod úhlem přibližně 45 stupňů, což zajišťuje přímější průtok při plném otevření a nabízí nejmenší odpor průtoku. Mohou být otevřeny po dlouhou dobu bez silné eroze. Jsou široce používány pro škrcení během sezónních nebo spouštěcích operací. Při použití v odtokových potrubích, která jsou normálně uzavřena, mohou být protaženy tyčí, aby se odstranily nečistoty.

Kotoučové a sedlové a dříkové ventily

Disk:Nejběžnější konstrukce kotoučů pro ventily Globe jsou: kulový kotouč, kompozitní kotouč a zátkový kotouč. Konstrukce kuličkového disku se používá především v nízkotlakých a nízkoteplotních systémech. Je schopen škrtit průtok, ale v zásadě se používá k zastavení a spuštění průtoku.

Kompoziční design disku využívá tvrdý, nekovový vkládací kroužek na disku, který zajišťuje těsnější uzavření.

Konstrukce zátkového disku poskytuje lepší škrcení než konstrukce s koulí nebo složením. Jsou k dispozici v mnoha různých provedeních a všechny jsou dlouhé a zúžené.

Sedadlo:Sedla ventilů jsou buď integrovaná nebo přišroubovaná k tělesu ventilu. Mnoho ventilů Globe má zadní sedadla uvnitř kapoty. Zadní sedla poskytují těsnění mezi vřetenem a kapotou a zabraňují vytváření tlaku v systému proti ucpávce ventilu, když je ventil plně otevřený. Zadní sedadla se často používají ve ventilech Globe.

Zastavit:Kulové ventily používají dva způsoby připojení disku a vřetene: T-drážku a konstrukci matice disku. U provedení s T-drážkou se kotouč nasouvá přes představec, u provedení s maticí kotouče je kotouč zašroubován do představce.

Konstrukce ventilu Globe

Kulové ventily mají obvykle stoupající dříky a větší velikosti mají vnější šroubovou a třmenovou konstrukci. Komponenty ventilu Globe jsou podobné jako u šoupátka. Tento typ ventilu má sedla v rovině rovnoběžné nebo nakloněné k linii proudění.

Údržba ventilů Globe je poměrně snadná, protože kotouče a sedla lze snadno repasovat nebo vyměnit. Díky tomu jsou ventily Globe zvláště vhodné pro služby, které vyžadují častou údržbu ventilů. Tam, kde jsou ventily ovládány ručně, nabízí kratší dráha kotouče výhody v úspoře času obsluhy, zejména pokud jsou ventily často nastavovány.

Hlavní variace v konstrukci kulového ventilu je v typech použitých kotoučů. Kotouče typu plug mají dlouhou kuželovou konfiguraci se širokou nosnou plochou. Tento typ sedla poskytuje maximální odolnost proti erozivnímu působení proudu tekutiny. U kompozitního disku má kotouč ploché čelo, které je přitlačeno k otvoru sedadla jako čepice. Tento typ uspořádání sedla není tak vhodný pro škrcení s vysokým diferenčním tlakem.

U litinových ventilů Globe jsou kotoučové a sedlové kroužky obvykle vyrobeny z bronzu. U ocelových ventilů pro teploty do 750 °F (399 °C) je obložení obecně vyrobeno z nerezové oceli a poskytuje tak odolnost proti zadření a zadření. Protilehlé plochy jsou normálně tepelně zpracovány, aby se získaly různé hodnoty tvrdosti. Používají se také další materiály obložení, včetně slitin na bázi kobaltu.

Dosedací plocha je broušená, aby byl zajištěn plnohodnotný kontakt s plochou při zavřeném ventilu. U nižších tlakových tříd je vyrovnání udržováno pomocí dlouhé kotoučové pojistné matice. Pro vyšší tlaky jsou do těla ventilu zalita kotoučová vedení. Disk se volně otáčí na vřetenu, aby se zabránilo zadření čela disku a sedlového kroužku. Vřeteno se opírá o tvrzenou přítlačnou desku, čímž se eliminuje zadření dříku a kotouče v místě kontaktu.

Směr průtoku ventilů Globe

Pro aplikace s nízkou teplotou jsou ventily Globe obvykle instalovány tak, aby tlak byl pod kotoučem. To přispívá ke snadnému ovládání a pomáhá chránit obal.

Pro aplikace s vysokoteplotním provozem páry jsou ventily Globe instalovány tak, aby tlak byl nad diskem. V opačném případě se dřík po ochlazení smrští a bude mít tendenci zvedat kotouč ze sedla.

Výhody a nevýhody kulových ventilů

výhody:

• Dobrá vypínací schopnost
• Střední až dobrá schopnost škrcení
• Kratší zdvih (ve srovnání s šoupátkem)
• K dispozici ve vzorech T, Wye a úhlových, z nichž každý nabízí jedinečné schopnosti
• Snadné opracování nebo přepracování sedadel
• S kotoučem, který není připojen k vřetenu, lze ventil použít jako uzavírací ventil

Nevýhody:

• Vyšší tlaková ztráta (ve srovnání s šoupátkem)
• Vyžaduje větší sílu nebo větší pohon k usazení ventilu (s tlakem pod sedlem)
• Škrtící průtok pod sedlem a uzavírací průtok nad sedlem

Typické aplikace kulových ventilů

Níže jsou uvedeny některé z typických aplikací ventilů Globe:

• Systémy chladicí vody, kde je třeba regulovat průtok
• Systém palivového oleje, kde je průtok regulován a těsnost je důležitá
• Vysokobodové větrací otvory a nízkobodové odtoky, pokud jsou hlavními hledisky těsnost a bezpečnost
• Napájecí voda, přívod chemikálií, odvod vzduchu z kondenzátoru a odtokové systémy
• Otvory a výpusti kotle, hlavní výdechy a výpusti páry a výpusti ohřívače
• Turbínové těsnění a odtoky
• Turbínový mazací olejový systém a další