Introduktion till Globeventiler

Globventiler

En Globe-ventil är en linjär rörelseventil och är i första hand konstruerade för att stoppa, starta och reglera flödet. Skivan på en Globe-ventil kan avlägsnas helt från flödesbanan eller så kan den stänga flödesbanan helt.

Konventionella klotventiler kan användas för isolering och strypning. Även om dessa ventiler uppvisar något högre tryckfall än raka=genomgående ventiler (t.ex. grind, plugg, kula, etc.), kan de användas där tryckfallet genom ventilen inte är en styrande faktor.

Eftersom hela systemtrycket som utövas på skivan överförs till ventilskaftet är den praktiska storleksgränsen för dessa ventiler NPS 12 (DN 300). Globventiler större än NPS 12 (DN 300) är ett undantag snarare än regel. Större ventiler skulle kräva att enorma krafter utövas på skaftet för att öppna eller stänga ventilen under tryck. Globventiler i storlekar upp till NPS 48 (DN 1200) har tillverkats och använts.

Globventiler används i stor utsträckning för att kontrollera flödet. Området för flödeskontroll, tryckfall och drift måste beaktas i ventilens design för att förhindra för tidigt fel och för att säkerställa tillfredsställande service. Ventiler som utsätts för strypning med hög differentialtryck kräver specialdesignad ventiltrim.

I allmänhet bör det maximala differenstrycket över ventilskivan inte överstiga 20 procent av det maximala uppströmstrycket eller 200 psi (1380 kPa), beroende på vilket som är lägre. Ventiler med speciell trim kan utformas för tillämpningar som överskrider dessa differenstryckgränser.

Globventil i gjutet stål för olje- och gasindustrin

Kroppsdesign av Globe ventiler

Det finns tre primära kroppsdesigner för Globe-ventiler, nämligen: T-mönster eller Z-kropp, vinkelmönster och Wye-mönster eller Y-kropp.

Tee Pattern Globe ventildesignär den vanligaste kroppstypen, med ett Z-format diafragma. Den horisontella inställningen av sätet gör att skaftet och skivan kan röra sig vinkelrätt mot den horisontella linjen. Denna design har den lägsta flödeskoefficienten och högre tryckfall. De används vid svåra strypningar, till exempel i bypassledningar runt en reglerventil. Tee-mönster Globe-ventiler kan också användas i applikationer där tryckfall inte är ett problem och strypning krävs.

 

 

Vinkelmönster Globe ventiler designär en modifiering av den grundläggande Tee Pattern Globe-ventilen. Ändarna på denna Globe-ventil är i en vinkel på 90 grader, och vätskeflödet sker med ett enda 90 graders varv. De har en något lägre flödeskoefficient än Wye-mönster Globe-ventiler. De används i applikationer som har perioder av pulserande flöde på grund av deras förmåga att hantera slameffekten av denna typ av flöde.

 

 

Wye Pattern Globe ventiler design, är ett alternativ för det höga tryckfallet, som är inneboende i Globe-ventiler. Säte och skaft är vinklade i cirka 45 grader, vilket ger en rakare flödesbana vid full öppning och ger minsta motstånd mot flöde. De kan spricka upp under långa perioder utan allvarlig erosion. De används flitigt för strypning under säsongs- eller startoperationer. De kan stickas igenom för att ta bort skräp när de används i avloppsledningar som normalt är stängda.

Skiva och säte och skaft på klotventiler

Disk:De vanligaste skivkonstruktionerna för Globe-ventiler är: kulskiva, kompositionsskiva och pluggskivan. Kulskivans design används främst i lågtrycks- och lågtemperatursystem. Den är kapabel att strypa flödet, men i princip används den för att stoppa och starta flödet.

Kompositionsskivans design använder en hård, icke-metallisk insatsring på skivan, vilket säkerställer en tätare stängning.

Pluggskivans design ger bättre gas än kul- eller kompositionsdesigner. De finns i många olika utföranden och alla är långa och avsmalnande.

Plats:Globe ventilsäten är antingen integrerade eller inskruvade i ventilhuset. Många Globe-ventiler har baksäten inuti motorhuven. Baksätena ger en tätning mellan spindeln och motorhuven och förhindrar systemtryck från att byggas mot ventilpackningen när ventilen är helt öppen. Baksäten används ofta i Globe-ventiler.

Stam:Globeventiler använder två metoder för att ansluta skivan och spindeln: T-spåret och skivmutterkonstruktionen. I T-slitsdesignen glider skivan över skaftet, medan i skivmutterdesignen skruvas skivan in i skaftet.

Konstruktion av en klotventil

Globventiler har vanligtvis stigande skaft, och de större storlekarna är av den yttre skruv-och-ok-konstruktionen. Komponenter i Globe-ventilen liknar dem i slussventilen. Denna typ av ventil har säten i ett plan parallellt med eller lutande mot flödeslinjen.

Underhåll av Globe-ventiler är relativt enkelt, eftersom skivorna och sätena lätt kan renoveras eller bytas ut. Detta gör Globe-ventiler särskilt lämpade för tjänster som kräver frekvent ventilunderhåll. Där ventiler manövreras manuellt, erbjuder den kortare skivrörelsen fördelar för att spara tid för operatören, särskilt om ventilerna justeras ofta.

Den huvudsakliga variationen i Globe-ventildesign är i de typer av skivor som används. Skivor av pluggtyp har en lång, avsmalnande konfiguration med en bred lageryta. Denna typ av säte ger maximalt motstånd mot vätskeströmmens erosiva verkan. I kompositionsskivan har skivan en platt yta som pressas mot sätesöppningen som en kåpa. Denna typ av sätesarrangemang är inte lika lämplig för strypning med högt differenstryck.

I gjutjärnsklotventiler är skiv- och sätesringar vanligtvis gjorda av brons. I stål-Globe-ventiler för temperaturer upp till 750°F (399°C), är beklädnaden i allmänhet gjord av rostfritt stål och ger därför motståndskraft mot att kärva och gnaga. De passande ytorna är normalt värmebehandlade för att erhålla differentiella hårdhetsvärden. Andra trimmaterial, inklusive koboltbaserade legeringar, används också.

Sitsytan är slipad för att säkerställa full lagerytekontakt när ventilen är stängd. För lägre tryckklasser upprätthålls inriktningen av en lång skivlåsmutter. För högre tryck gjuts skivstyrningar in i ventilhuset. Skivan vrider sig fritt på skaftet för att förhindra att skivans yta och sätesring gnager. Skaftet ligger an mot en härdad tryckplatta, vilket eliminerar skavning av skaft och skiva vid kontaktpunkten.

Flödesriktning för Globeventiler

För applikationer med låg temperatur installeras normalt Globe-ventiler så att trycket ligger under skivan. Detta bidrar till en enkel hantering och hjälper till att skydda förpackningen.

För applikationer med högtemperaturångservice installeras Globeventiler så att trycket ligger över skivan. Annars kommer stammen att dra ihop sig vid kylning och tenderar att lyfta skivan från sätet.

Fördelar och nackdelar med Globeventiler

Fördelar:

• Bra avstängningsförmåga
• Måttlig till god gaspåverkan
• Kortare slaglängd (jämfört med en slussventil)
• Finns i tee-, wye- och vinkelmönster som var och en erbjuder unika möjligheter
• Lätt att bearbeta eller sätta upp sätena igen
• Med en skiva som inte är fäst vid spindeln kan ventilen användas som en stoppventil

Nackdelar:

• Högre tryckfall (jämfört med en slussventil)
• Kräver större kraft eller ett större ställdon för att placera ventilen (med tryck under sätet)
• Strypflöde under sätet och avstängningsflöde över sätet

Typiska tillämpningar av Globe ventiler

Följande är några av de typiska tillämpningarna av Globe-ventiler:

• Kylvattensystem där flödet behöver regleras
• Brännoljesystem där flödet regleras och täthet är av vikt
• Högpunktsventiler och lågpunktsavlopp när täthet och säkerhet är viktiga faktorer
• Matarvatten, kemikalietillförsel, kondensorluftutsug och utsugsavloppssystem
• Pannventiler och avlopp, huvudsakliga ångventiler och avlopp, och värmeavlopp
• Turbintätningar och avlopp
• Turbinoljesystem och andra