Introduksjon til Globeventiler

Klodeventiler

En Globe-ventil er en lineær bevegelsesventil og er først og fremst designet for å stoppe, starte og regulere strømmen. Skiven til en Globe-ventil kan fjernes helt fra strømningsbanen eller den kan lukke strømningsbanen fullstendig.

Konvensjonelle Globe-ventiler kan brukes til isolasjons- og strupetjenester. Selv om disse ventilene viser noe høyere trykkfall enn rett=gjennom ventiler (f.eks. port, plugg, kule, etc.), kan de brukes der trykkfallet gjennom ventilen ikke er en kontrollerende faktor.

Fordi hele systemtrykket som utøves på skiven overføres til ventilstammen, er den praktiske størrelsesgrensen for disse ventilene NPS 12 (DN 300). Globeventiler større enn NPS 12 (DN 300) er et unntak snarere enn regelen. Større ventiler vil kreve at det utøves enorme krefter på stammen for å åpne eller lukke ventilen under trykk. Det er produsert og brukt kuleventiler i størrelser opp til NPS 48 (DN 1200).

Globeventiler er mye brukt for å kontrollere strømningen. Omfanget av strømningskontroll, trykkfall og drift må tas i betraktning i utformingen av ventilen for å unngå for tidlig feil og for å sikre tilfredsstillende service. Ventiler som utsettes for struping med høy differensialtrykk krever spesialdesignet ventiltrim.

Vanligvis bør det maksimale differensialtrykket over ventilskiven ikke overstige 20 prosent av det maksimale oppstrømstrykket eller 200 psi (1380 kPa), avhengig av hva som er lavere. Ventiler med spesiell trim kan være utformet for bruksområder som overskrider disse differensialtrykkgrensene.

Klodeventil i støpt stål for olje- og gassindustrien

Karosseridesign av Globe-ventiler

Det er tre primære kroppsdesign for Globe-ventiler, nemlig: Tee-mønster eller Z-kropp, vinkelmønster og Wye-mønster eller Y-kropp.

Tee Pattern Globe ventildesigner den vanligste kroppstypen, med en Z-formet diafragma. Den horisontale innstillingen av setet gjør at stammen og skiven kan bevege seg vinkelrett på den horisontale linjen. Denne utformingen har den laveste strømningskoeffisienten og høyere trykkfall. De brukes i alvorlige strupetjenester, for eksempel i bypass-ledninger rundt en kontrollventil. Tee-mønster Globe-ventiler kan også brukes i applikasjoner der trykkfall ikke er et problem og struping er nødvendig.

 

 

Vinkelmønster Globeventildesigner en modifikasjon av den grunnleggende Tee Pattern Globe-ventilen. Endene av denne Globe-ventilen er i en vinkel på 90 grader, og væskestrømmen skjer med en enkelt 90 graders omdreining. De har en litt lavere strømningskoeffisient enn wye-mønster Globe-ventiler. De brukes i applikasjoner som har perioder med pulserende strømning på grunn av deres evne til å håndtere sluggingseffekten av denne typen strømning.

 

 

Wye Pattern Globe ventildesign, er et alternativ for det høye trykkfallet, som ligger i Globe-ventiler. Sete og stamme er vinklet i ca. 45 grader, noe som gir en rettere strømningsbane ved full åpning og gir minst motstand mot strømning. De kan åpnes opp i lange perioder uten alvorlig erosjon. De er mye brukt til struping under sesongmessige eller oppstartsoperasjoner. De kan stanges gjennom for å fjerne rusk når de brukes i avløpsrør som normalt er lukket.

Skive og sete og stamme på Globe-ventiler

Disk:De vanligste skivedesignene for Globe-ventiler er: kuleskive, komposisjonsskive og pluggskive. Kuleskivedesign brukes primært i lavtrykks- og lavtemperatursystemer. Den er i stand til å strupe flyten, men i prinsippet brukes den for å stoppe og starte strømning.

Komposisjonsdiskdesign bruker en hard, ikke-metallisk innsatsring på disken, som sikrer en tettere lukking.

Pluggskivedesign gir bedre struping enn kule- eller komposisjonsdesign. De finnes i mange forskjellige design, og de er alle lange og avsmalnende.

Sete:Klodeventilseter er enten integrert eller skrudd inn i ventilhuset. Mange Globe-ventiler har bakseter inne i panseret. Bakseter gir en tetning mellom stammen og panseret og hindrer systemtrykk i å bygge mot ventilpakningen når ventilen er helt åpen. Bakseter brukes ofte i Globe-ventiler.

Stilk:Klodeventiler bruker to metoder for å koble skiven og stammen: T-sporet og skivemutterkonstruksjonen. I T-spordesignet glir skiven over stammen, mens i skivemutterdesignen er skiven skrudd inn i stammen.

Konstruksjon av en Globeventil

Globeventiler har vanligvis stigende stengler, og de større størrelsene er av utvendig skrue-og-åk-konstruksjon. Komponentene til Globe-ventilen ligner på portventilen. Denne typen ventiler har seter i et plan parallelt eller skråstilt med strømningslinjen.

Vedlikehold av Globe-ventiler er relativt enkelt, da skivene og setene lett kan pusses opp eller skiftes ut. Dette gjør Globe-ventiler spesielt egnet for tjenester som krever hyppig ventilvedlikehold. Der ventiler betjenes manuelt, gir den kortere skivevandringen fordeler for å spare operatørtid, spesielt hvis ventilene justeres ofte.

Den viktigste variasjonen i Globe-ventildesign er i typene skiver som brukes. Plugg-type skiver har en lang, konisk konfigurasjon med en bred bæreflate. Denne typen sete gir maksimal motstand mot den erosive virkningen av væskestrømmen. I komposisjonsskiven har platen en flat overflate som presses mot seteåpningen som en hette. Denne typen setearrangement er ikke like egnet for struping med høyt differansetrykk.

I støpejern Globe ventiler, er skive og seteringer vanligvis laget av bronse. I stål-Globe-ventiler for temperaturer opp til 750 °F (399 °C), er trimmen vanligvis laget av rustfritt stål og gir derfor motstand mot fastklemming og gnaging. De parende flatene er normalt varmebehandlet for å oppnå differensielle hardhetsverdier. Andre trimmaterialer, inkludert koboltbaserte legeringer, brukes også.

Sitteflaten er slipt for å sikre full bærende overflatekontakt når ventilen er stengt. For lavere trykkklasser opprettholdes innrettingen av en lang skivelåsemutter. For høyere trykk støpes skiveføringer inn i ventilhuset. Skiven dreier fritt på stammen for å hindre at skiveflaten og seteringen gnager. Stammen ligger an mot en herdet trykkplate, og eliminerer gnaging av stammen og skiven ved kontaktpunktet.

Strømningsretning for Globeventiler

For applikasjoner med lav temperatur monteres Globeventiler normalt slik at trykket er under skiven. Dette bidrar til en enkel betjening og bidrar til å beskytte emballasjen.

For applikasjoner med høytemperatur dampservice, er Globe-ventiler installert slik at trykket er over skiven. Ellers vil stammen trekke seg sammen ved avkjøling og ha en tendens til å løfte skiven av setet.

Fordeler og ulemper med Globe ventiler

Fordeler:

• God avstengningsevne
• Moderat til god strupeevne
• Kortere slag (sammenlignet med en portventil)
• Tilgjengelig i tee-, wye- og vinkelmønstre, som hver tilbyr unike egenskaper
• Lett å bearbeide eller sette opp setene på nytt
• Med skive som ikke er festet til stammen, kan ventilen brukes som en stoppventil

Ulemper:

• Høyere trykkfall (sammenlignet med en sluseventil)
• Krever større kraft eller en større aktuator for å sette ventilen (med trykk under setet)
• Gassstrøm under setet og avstengningsstrøm over setet

Typiske bruksområder for globeventiler

Følgende er noen av de typiske bruksområdene for Globe-ventiler:

• Kjølevannsanlegg hvor strømning må reguleres
• Fyringsoljesystem hvor strømning er regulert og lekkasjetetthet er av betydning
• Høypunktsventiler og lavpunktsavløp når lekkasjetetthet og sikkerhet er viktige hensyn
• Matevann, kjemikaliemating, kondensatorluftavtrekk og avløpsavløpssystemer
• Kjelventiler og avløp, hoveddampventiler og avløp, og varmeavløp
• Turbintetninger og avløp
• Turbinsmøreoljesystem og andre