مقدمه ای بر شیرهای گلوب

دریچه های گلوب

شیرهای گلوب یک شیر حرکت خطی هستند و در درجه اول برای توقف، شروع و تنظیم جریان طراحی شده اند. دیسک یک شیر گلوب را می توان به طور کامل از مسیر جریان خارج کرد یا می تواند مسیر جریان را به طور کامل ببندد.

شیرهای معمولی گلوب ممکن است برای خدمات ایزوله و دریچه گاز استفاده شوند. اگرچه این شیرها افت فشار کمی بالاتر از شیرهای مستقیم (مثلاً دروازه، پلاگ، توپ و غیره) نشان می‌دهند، اما ممکن است در جایی استفاده شوند که افت فشار از طریق شیر یک عامل کنترل کننده نباشد.

از آنجا که کل فشار سیستم اعمال شده بر روی دیسک به میل سوپاپ منتقل می شود، محدودیت اندازه عملی برای این شیرها NPS 12 (DN 300) است. دریچه های گلوب بزرگتر از NPS 12 (DN 300) یک استثنا هستند تا قاعده. دریچه های بزرگتر مستلزم آن هستند که نیروهای زیادی روی ساقه اعمال شود تا دریچه تحت فشار باز یا بسته شود. شیرهای گلوب در سایزهای تا NPS 48 (DN 1200) ساخته و استفاده شده است.

دریچه های گلوب به طور گسترده ای برای کنترل جریان استفاده می شوند. محدوده کنترل جریان، افت فشار و وظیفه باید در طراحی شیر در نظر گرفته شود تا از خرابی زودرس جلوگیری شود و از خدمات رضایت بخش اطمینان حاصل شود. سوپاپ هایی که تحت سرویس فشار دیفرانسیل بالا قرار می گیرند، نیاز به تزئینات ویژه دریچه دارند.

به طور کلی حداکثر فشار دیفرانسیل در سراسر دیسک شیر نباید از 20 درصد حداکثر فشار بالادست یا 200 psi (1380 کیلو پاسکال)، هر کدام کمتر باشد، تجاوز کند. شیرهایی با تریم خاص ممکن است برای کاربردهایی طراحی شوند که بیش از این محدودیت های فشار تفاضلی دارند.

شیر کره ای فولادی ریخته گری برای صنعت نفت و گاز

طرح های بدنه شیرهای گلوب

سه طرح اصلی بدنه برای شیرهای گلوب وجود دارد که عبارتند از: الگوی سه راهی یا بدنه Z، الگوی زاویه و الگوی وای یا بدنه بدنه Y.

طرح شیر سه راهی گلوبرایج ترین نوع بدن با دیافراگم Z شکل است. تنظیم افقی صندلی به ساقه و دیسک اجازه می دهد تا عمود بر خط افقی حرکت کنند. این طرح دارای کمترین ضریب جریان و افت فشار بیشتر است. آنها در خدمات دریچه گاز شدید، مانند خطوط بای پس در اطراف شیر کنترل استفاده می شوند. شیرهای گلوب با الگوی سه راهی نیز ممکن است در کاربردهایی استفاده شوند که افت فشار نگران کننده نیست و نیاز به دریچه گاز است.

 

 

الگوی زاویه طراحی شیرهای گلوباصلاحی از شیر پایه Tee Pattern Globe است. انتهای این شیر گلوب با زاویه 90 درجه است و جریان سیال با یک چرخش 90 درجه اتفاق می افتد. آنها ضریب جریان کمی کمتر از شیرهای Globe-pattern دارند. آنها در برنامه هایی که دارای دوره های جریان ضربانی هستند به دلیل توانایی آنها در کنترل اثر شل شدن این نوع جریان استفاده می شود.

 

 

طراحی شیرآلات Wye Pattern Globe، جایگزینی برای افت فشار بالا، ذاتی دریچه های گلوب است. نشیمنگاه و ساقه تقریباً 45 درجه زاویه دارند که مسیر جریان مستقیم تری را در باز شدن کامل ایجاد می کند و کمترین مقاومت را در برابر جریان دارد. آنها می توانند برای مدت طولانی بدون فرسایش شدید باز شوند. آنها به طور گسترده برای دریچه گاز در طول عملیات فصلی یا راه اندازی استفاده می شوند. هنگام استفاده در خطوط زهکشی که معمولاً بسته هستند، می توان آنها را با میله عبور داد تا زباله ها را از بین ببرند.

شیرهای دیسک و نشیمنگاه و ساقه گلوب

دیسک:متداول ترین طراحی دیسک برای شیرهای گلوب عبارتند از: دیسک توپ، دیسک ترکیب و دیسک پلاگ. طراحی دیسک توپ در درجه اول در سیستم های فشار پایین و دمای پایین استفاده می شود. قادر به مهار جریان است، اما در اصل برای توقف و شروع جریان استفاده می شود.

طراحی دیسک ترکیبی از یک حلقه درج سخت و غیر فلزی روی دیسک استفاده می کند که بسته شدن محکم تر را تضمین می کند.

طراحی دیسک پلاگ نسبت به طراحی های توپی یا ترکیبی، دریچه گاز بهتری را ارائه می دهد. آنها در طرح های مختلف موجود هستند و همه آنها بلند و مخروطی هستند.

صندلی:صندلی های سوپاپ گلوب یا یکپارچه هستند یا به بدنه سوپاپ پیچ می شوند. بسیاری از سوپاپ‌های گلوب دارای صندلی‌های عقب در داخل کاپوت هستند. صندلی‌های عقب یک مهر و موم بین ساقه و کاپوت را ایجاد می‌کنند و از ایجاد فشار سیستم در برابر بسته شدن سوپاپ، زمانی که دریچه کاملاً باز است، جلوگیری می‌کند. صندلی های عقب اغلب در شیرهای گلوب استفاده می شوند.

ساقه:شیرهای گلوب از دو روش برای اتصال دیسک و ساقه استفاده می کنند: شکاف T و ساخت مهره دیسک. در طراحی شیار T، دیسک روی ساقه می لغزد، در حالی که در طراحی مهره دیسک، دیسک به پایه پیچ می شود.

ساخت شیر ​​گلوب

دریچه‌های گلوب معمولاً دارای ساقه‌های بالارونده هستند و اندازه‌های بزرگ‌تر از ساختار بیرونی پیچ و یوغ هستند. اجزای شیر گلوب مشابه شیر دروازه ای هستند. این نوع شیر دارای نشیمنگاه هایی در یک صفحه موازی یا متمایل به خط جریان است.

تعمیر و نگهداری شیرهای گلوب نسبتاً آسان است، زیرا دیسک‌ها و صندلی‌ها به راحتی تعمیر یا تعویض می‌شوند. این باعث می شود که شیرهای گلوب برای خدماتی که نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر شیر دارند، مناسب باشند. در جایی که سوپاپ ها به صورت دستی کار می کنند، سفر کوتاه تر دیسک مزایایی را در صرفه جویی در زمان اپراتور ارائه می دهد، به خصوص اگر شیرها مرتباً تنظیم شوند.

تفاوت اصلی در طراحی Globe-valve در انواع دیسک های به کار رفته است. دیسک‌های پلاگ دارای پیکربندی بلند و مخروطی با سطح یاتاقان گسترده هستند. این نوع صندلی حداکثر مقاومت را در برابر عمل فرسایشی جریان سیال ایجاد می کند. در دیسک ترکیب، دیسک دارای یک صفحه صاف است که مانند یک کلاه بر روی دهانه صندلی فشرده می شود. این نوع چیدمان صندلی برای فشار دیفرانسیل بالا مناسب نیست.

در شیرهای چدنی گلوب، حلقه‌های دیسکی و صندلی معمولاً از برنز ساخته می‌شوند. در شیرهای فولادی گلوب برای دمای تا 750 درجه فارنهایت (399 درجه سانتیگراد)، تریم به طور کلی از فولاد ضد زنگ ساخته شده است و بنابراین مقاومت در برابر گرفتگی و گند زدگی ایجاد می کند. صفحات جفت شده معمولاً برای بدست آوردن مقادیر سختی تفاضلی تحت عملیات حرارتی قرار می گیرند. سایر مواد تزئینی، از جمله آلیاژهای مبتنی بر کبالت نیز استفاده می شود.

سطح نشیمنگاه به منظور اطمینان از تماس کامل سطح یاتاقان هنگام بسته شدن دریچه آسیاب می شود. برای کلاس های فشار پایین تر، تراز توسط یک مهره قفل دیسک بلند حفظ می شود. برای فشارهای بالاتر، راهنماهای دیسکی به داخل بدنه شیر ریخته می شوند. دیسک آزادانه روی ساقه می چرخد ​​تا از داغ شدن صفحه و حلقه صندلی جلوگیری کند. ساقه در برابر یک صفحه رانش سخت شده مقاومت می کند، و باعث از بین رفتن داغ شدن ساقه و دیسک در نقطه تماس می شود.

جهت جریان شیرهای گلوب

برای کاربردهایی با دمای پایین، شیرهای گلوب معمولاً طوری نصب می شوند که فشار زیر دیسک باشد. این به یک عملیات آسان کمک می کند و به محافظت از بسته بندی کمک می کند.

برای کاربردهایی با سرویس بخار با دمای بالا، شیرهای گلوب به گونه ای نصب می شوند که فشار بالاتر از دیسک باشد. در غیر این صورت، ساقه پس از خنک شدن منقبض می شود و تمایل دارد دیسک را از روی صندلی بلند کند.

مزایا و معایب شیرهای گلوب

مزایا:

• قابلیت خاموش کردن خوب
• قابلیت دریچه گاز متوسط ​​تا خوب
• سکته مغزی کوتاهتر (در مقایسه با شیر دروازه)
• در طرح های سه راهی، وای و زاویه ای موجود است که هر کدام قابلیت های منحصر به فردی را ارائه می دهند
• ماشینکاری یا روکش مجدد صندلی ها آسان است
• در صورتی که دیسک به ساقه متصل نشده باشد، می توان از شیر به عنوان شیر بازرسی استفاده کرد

معایب:

• افت فشار بیشتر (در مقایسه با شیر دروازه)
• نیاز به نیروی بیشتر یا محرک بزرگتر برای قرار دادن شیر (با فشار زیر صندلی)
• جریان گاز در زیر صندلی و جریان خاموش کننده روی صندلی

کاربردهای معمولی شیرهای گلوب

موارد زیر برخی از کاربردهای معمولی شیرهای گلوب است:

• سیستم های آب خنک کننده که در آن جریان نیاز به تنظیم دارد
• سیستم روغن سوختی که در آن جریان تنظیم می شود و نشتی بودن آن اهمیت دارد
• دریچه های با نقطه بالا و تخلیه با نقطه پایین زمانی که نشتی و ایمنی ملاحظات اصلی هستند
• سیستم های تخلیه آب خوراک، خوراک شیمیایی، استخراج هوا از کندانسور و استخراج
• دریچه ها و زهکشی دیگ بخار، دریچه های بخار اصلی و زهکشی، و تخلیه بخاری
• آب بندی و تخلیه توربین
• سیستم روغن روغن توربین و دیگران