Introduktion til Globeventiler

Kugleventiler

En Globe-ventil er en lineær bevægelsesventil og er primært designet til at stoppe, starte og regulere flow. Skiven på en Globe-ventil kan fjernes helt fra flowbanen, eller den kan lukke flowbanen fuldstændigt.

Konventionelle Globe-ventiler kan bruges til isolering og drosling. Selvom disse ventiler udviser lidt højere trykfald end lige=gennemgående ventiler (f.eks. port, prop, kugle osv.), kan de bruges, hvor trykfaldet gennem ventilen ikke er en kontrollerende faktor.

Da hele systemets tryk på skiven overføres til ventilspindlen, er den praktiske størrelsesgrænse for disse ventiler NPS 12 (DN 300). Kugleventiler større end NPS 12 (DN 300) er en undtagelse snarere end reglen. Større ventiler ville kræve, at der udøves enorme kræfter på stammen for at åbne eller lukke ventilen under tryk. Der er fremstillet og brugt kugleventiler i størrelser op til NPS 48 (DN 1200).

Kugleventiler anvendes i vid udstrækning til at styre flowet. Området for flowkontrol, trykfald og drift skal tages i betragtning i ventilens design for at undgå for tidlig fejl og for at sikre tilfredsstillende service. Ventiler, der udsættes for højdifferentiel trykregulering, kræver specialdesignet ventiltrim.

Generelt bør det maksimale differenstryk over ventilskiven ikke overstige 20 procent af det maksimale opstrømstryk eller 200 psi (1380 kPa), alt efter hvad der er mindst. Ventiler med speciel trim kan være designet til applikationer, der overskrider disse differenstrykgrænser.

Kugleventil i støbt stål til olie- og gasindustrien

Kropsdesign af Globe ventiler

Der er tre primære kropsdesigns til Globe-ventiler, nemlig: Tee-mønster eller Z-legeme, vinkelmønster og Wye-mønster eller Y-legeme.

Tee mønster Globe ventil designer den mest almindelige kropstype, med en Z-formet membran. Sædets vandrette indstilling gør det muligt for stilken og skiven at bevæge sig vinkelret på den vandrette linje. Dette design har den laveste flowkoefficient og højere trykfald. De bruges til svær drosling, såsom i bypass-ledninger omkring en kontrolventil. Tee-mønster Globe-ventiler kan også bruges i applikationer, hvor trykfald ikke er et problem, og drosling er påkrævet.

 

 

Vinkelmønster Globe ventildesigner en modifikation af den grundlæggende Tee Pattern Globe-ventil. Enderne af denne Globe-ventil er i en vinkel på 90 grader, og væskestrømmen sker med en enkelt 90 graders drejning. De har en lidt lavere flowkoefficient end wye-mønster Globe ventiler. De bruges i applikationer, der har perioder med pulserende flow på grund af deres evne til at håndtere den sluggende effekt af denne type flow.

 

 

Wye Pattern Globe ventildesign, er et alternativ til det høje trykfald, der er iboende i Globe-ventiler. Sæde og frempind er vinklet i cirka 45 grader, hvilket giver en mere lige flowbane ved fuld åbning og giver den mindste modstand mod flow. De kan revnes op i lange perioder uden alvorlig erosion. De bruges i vid udstrækning til drosling under sæsonbestemte eller opstartsoperationer. De kan stanges igennem for at fjerne snavs, når de bruges i afløbsrør, der normalt er lukkede.

Skive og sæde og stilk af Globe ventiler

Disk:De mest almindelige skivedesigns for Globe-ventiler er: kugleskive, kompositionsskive og stikskive. Kugleskivedesign bruges primært i lavtryks- og lavtemperatursystemer. Den er i stand til at drosle flow, men i princippet bruges den til at stoppe og starte flow.

Composition disk design bruger en hård, ikke-metallisk indsatsring på disken, som sikrer en tættere lukning.

Plug disk design giver bedre drosling end kugle- eller kompositionsdesign. De fås i mange forskellige designs, og de er alle lange og tilspidsede.

Sæde:Kugleventilsæder er enten integrerede eller skruet ind i ventilhuset. Mange Globe-ventiler har bagsæder inde i motorhjelmen. Bagsæder giver en tætning mellem spindlen og motorhjelmen og forhindrer systemtrykket i at bygge sig mod ventilpakningen, når ventilen er helt åben. Bagsæder anvendes ofte i Globe-ventiler.

Stilk:Kugleventiler bruger to metoder til at forbinde skiven og spindelen: T-slidsen og skivemøtrikkonstruktionen. I T-slot-designet glider skiven over frempinden, mens skiven i skivemøtrik-designet er skruet ind i frempinden.

Konstruktion af en Globeventil

Kugleventiler har normalt stigende stilke, og de større størrelser er af den udvendige skrue-og-åg-konstruktion. Komponenter i Globe-ventilen ligner dem i skydeventilen. Denne type ventil har sæder i et plan parallelt eller skråtstillet med strømningslinjen.

Vedligeholdelse af Globe-ventiler er relativt let, da skiver og sæder let renoveres eller udskiftes. Dette gør Globe-ventiler særligt velegnede til tjenester, der kræver hyppig ventilvedligeholdelse. Hvor ventiler betjenes manuelt, giver den kortere skivevandring fordele ved at spare operatørtid, især hvis ventilerne justeres ofte.

Den vigtigste variation i Globe-ventil design er i de anvendte typer skiver. Stikskiver har en lang, tilspidset konfiguration med en bred bæreflade. Denne type sæde giver maksimal modstand mod væskestrømmens erosive virkning. I kompositionsskiven har skiven en flad flade, der presses mod sædeåbningen som en hætte. Denne type sædearrangement er ikke så velegnet til drosling med højt differenstryk.

I støbejerns Globeventiler er skive- og sæderinge normalt lavet af bronze. I stål-Globe-ventiler til temperaturer op til 750°F (399°C), er beklædningen generelt lavet af rustfrit stål og giver derfor modstand mod fastklemning og gnav. De sammenkoblende flader er normalt varmebehandlet for at opnå forskellige hårdhedsværdier. Andre trimmaterialer, herunder koboltbaserede legeringer, anvendes også.

Siddefladen er slibet for at sikre fuld lejefladekontakt, når ventilen er lukket. For lavere trykklasser opretholdes justeringen af ​​en lang skivelåsemøtrik. Ved højere tryk støbes skivestyr ind i ventilhuset. Skiven drejer frit på stilken for at forhindre, at skivefladen og sæderingen gnaver. Stilken ligger an mod en hærdet trykplade, hvilket eliminerer gnavning af stilken og skiven ved kontaktpunktet.

Strømningsretning for Globeventiler

Til applikationer med lav temperatur monteres Globeventiler normalt, så trykket er under skiven. Dette bidrager til en nem betjening og hjælper med at beskytte emballagen.

Til applikationer med højtemperatur dampservice er Globe-ventiler installeret, så trykket er over skiven. Ellers vil stilken trække sig sammen ved afkøling og have tendens til at løfte skiven af ​​sædet.

Fordele og ulemper ved Globeventiler

Fordele:

• God afspærringsevne
• Moderat til god drosselevne
• Kortere slaglængde (sammenlignet med en skydeventil)
• Fås i tee-, wye- og vinkelmønstre, der hver tilbyder unikke egenskaber
• Let at bearbejde eller genopbygge sæderne
• Med skive, der ikke er fastgjort til spindlen, kan ventilen bruges som stop-kontraventil

Ulemper:

• Højere trykfald (sammenlignet med en skydeventil)
• Kræver større kraft eller en større aktuator for at montere ventilen (med tryk under sædet)
• Drosselstrøm under sædet og afspærringsflow over sædet

Typiske anvendelser af globeventiler

Følgende er nogle af de typiske anvendelser af Globe-ventiler:

• Kølevandsanlæg, hvor flow skal reguleres
• Brændselsoliesystem hvor flow reguleres og tæthed er af betydning
• Højpunktsventiler og lavpunktsafløb, når tæthed og sikkerhed er vigtige overvejelser
• Fødevand, kemikalietilførsel, kondensatorluftudsugning og udsugningsdrænsystemer
• Kedelventiler og -afløb, hoveddampventiler og -afløb og varmelegemeafløb
• Turbinetætninger og afløb
• Turbinesmøreoliesystem og andre