Introducere în supapele Globe

Supape cu glob

Supapele Globe sunt o supapă cu mișcare liniară și sunt concepute în primul rând pentru a opri, a porni și a regla debitul. Discul unei supape Globe poate fi îndepărtat total de pe calea de curgere sau poate închide complet calea de curgere.

Supapele convenționale cu glob pot fi utilizate pentru servicii de izolare și de clasificare. Deși aceste supape prezintă scăderi de presiune puțin mai mari decât supapele drepte (de exemplu, poartă, dop, bilă etc.), ele pot fi utilizate acolo unde scăderea de presiune prin supapă nu este un factor de control.

Deoarece întreaga presiune a sistemului exercitată asupra discului este transferată către tija supapei, limita practică de dimensiune pentru aceste supape este NPS 12 (DN 300). Supapele cu glob mai mari decât NPS 12 (DN 300) sunt o excepție și nu o regulă. Supapele mai mari ar necesita exercitarea unor forțe enorme asupra tijei pentru a deschide sau închide supapa sub presiune. Au fost fabricate și utilizate robinete cu glob în dimensiuni până la NPS 48 (DN 1200).

Supapele cu glob sunt utilizate pe scară largă pentru a controla debitul. Gama de control al debitului, căderea de presiune și funcționarea trebuie luate în considerare în proiectarea supapei pentru a preveni defecțiunile premature și pentru a asigura o funcționare satisfăcătoare. Supapele supuse serviciului de reglare a presiunii diferențiale înalte necesită o garnitură special concepută pentru supape.

În general, presiunea diferențială maximă pe discul supapei nu trebuie să depășească 20% din presiunea maximă din amonte sau 200 psi (1380 kPa), oricare dintre acestea este mai mică. Supapele cu garnitură specială pot fi proiectate pentru aplicații care depășesc aceste limite de presiune diferențială.

Supapă cu glob din oțel turnat pentru industria petrolului și gazelor

Modele de corpuri ale supapelor Globe

Există trei modele de corpuri principale pentru supapele Globe, și anume: Tee Pattern sau Z-body, Angle Pattern și Wye Pattern sau Y-body.

Tee Pattern Design supapă globeste cel mai comun tip de corp, cu o diafragmă în formă de Z. Reglarea orizontală a scaunului permite tijei și discului să se deplaseze perpendicular pe linia orizontală. Acest design are cel mai mic coeficient de debit și o cădere de presiune mai mare. Ele sunt utilizate în serviciile de clapete severe, cum ar fi în liniile de bypass din jurul unei supape de control. Supapele Globe cu model în T pot fi utilizate și în aplicații în care scăderea presiunii nu este o problemă și este necesară reglarea.

 

 

Model unghiular Design supape globeste o modificare a supapei de bază Tee Pattern Globe. Capetele acestei supape Globe sunt la un unghi de 90 de grade, iar curgerea fluidului are loc cu o singură rotire de 90 de grade. Acestea au un coeficient de debit puțin mai mic decât supapele Globe cu model în etală. Ele sunt utilizate în aplicații care au perioade de flux pulsatoriu datorită capacității lor de a gestiona efectul de slugging al acestui tip de flux.

 

 

Model Wye Design supape glob, este o alternativă pentru căderea mare de presiune, inerentă supapelor Globe. Scaunul și tija sunt înclinate la aproximativ 45 de grade, ceea ce oferă o cale de curgere mai dreaptă la deschidere completă și oferă cea mai mică rezistență la curgere. Ele pot fi crăpate pentru perioade lungi de timp fără eroziune severă. Ele sunt utilizate pe scară largă pentru throttling în timpul operațiunilor sezoniere sau de pornire. Ele pot trece prin tijă pentru a îndepărta resturile atunci când sunt utilizate în conductele de scurgere care sunt în mod normal închise.

Disc și scaun și tijă ale supapelor Globe

Disc:Cele mai obișnuite modele de discuri pentru supapele Globe sunt: ​​disc cu bilă, disc compoziție și disc cu dop. Designul discului cu bile este utilizat în principal în sisteme de joasă presiune și temperatură joasă. Este capabil să limiteze fluxul, dar în principiu este aplicat pentru oprirea și pornirea fluxului.

Designul discului de compoziție folosește un inel de inserție dur, nemetalic, pe disc, care asigură o închidere mai strânsă.

Designul discului cu priză oferă o accelerare mai bună decât modelele cu bile sau compoziție. Sunt disponibile în multe modele diferite și toate sunt lungi și conice.

Scaun:Scaunele supapelor glob sunt fie integrate, fie înșurubate pe corpul supapei. Multe supape Globe au banchete din spate în interiorul capotei. Scaunele din spate asigură o etanșare între tijă și capotă și împiedică creșterea presiunii sistemului împotriva blocării supapei, atunci când supapa este complet deschisă. Scaunele din spate sunt adesea aplicate în supapele Globe.

Tulpina:Supapele cu glob utilizează două metode pentru conectarea discului și a tijei: fanta în T și construcția piuliței discului. În designul cu fantă în T, discul alunecă peste tijă, în timp ce în designul cu piuliță disc, discul este înșurubat în tijă.

Construcția unei supape glob

Supapele cu glob au, de obicei, tije în sus, iar dimensiunile mai mari sunt din construcția exterioară cu șurub și jug. Componentele supapei Globe sunt similare cu cele ale supapei cu poartă. Acest tip de supapă are scaune într-un plan paralel sau înclinat cu linia de curgere.

Întreținerea supapelor Globe este relativ ușoară, deoarece discurile și scaunele sunt ușor recondiționate sau înlocuite. Acest lucru face ca supapele Globe să fie deosebit de potrivite pentru serviciile care necesită întreținere frecventă a supapelor. Acolo unde supapele sunt acționate manual, cursa mai scurtă a discului oferă avantaje în economisirea timpului operatorului, mai ales dacă supapele sunt reglate frecvent.

Principala variație în designul supapei globului este în tipurile de discuri folosite. Discurile de tip dop au o configurație lungă, conică, cu o suprafață largă de rulment. Acest tip de scaun oferă rezistență maximă la acțiunea erozivă a fluxului de fluid. În discul de compoziție, discul are o față plată care este apăsată pe deschiderea scaunului ca un capac. Acest tip de aranjare a scaunelor nu este la fel de potrivit pentru reglarea presiunii diferențiale ridicate.

La supapele Globe din fontă, discul și inelele scaunului sunt de obicei realizate din bronz. În supapele Globe din oțel pentru temperaturi de până la 750°F (399°C), garnitura este în general realizată din oțel inoxidabil și astfel oferă rezistență la gripare și uzură. Fețele de împerechere sunt în mod normal tratate termic pentru a obține valori diferențiale de duritate. Sunt utilizate și alte materiale de finisare, inclusiv aliaje pe bază de cobalt.

Suprafața de așezare este șlefuită pentru a asigura contactul complet cu suprafața portantă atunci când supapa este închisă. Pentru clasele de presiune inferioare, alinierea este menținută printr-o piuliță lungă de blocare a discului. Pentru presiuni mai mari, ghidajele discurilor sunt turnate în corpul supapei. Discul se rotește liber pe tijă pentru a preveni uzul pe suprafața discului și pe inelul scaunului. Tija se sprijină pe o placă de împingere întărită, eliminând uzura tijei și discului în punctul de contact.

Direcția de curgere a supapelor Globe

Pentru aplicații cu temperatură scăzută, supapele Globe sunt instalate în mod normal astfel încât presiunea să fie sub disc. Acest lucru contribuie la o operare ușoară și ajută la protejarea ambalajului.

Pentru aplicațiile cu serviciu de abur la temperatură înaltă, supapele Globe sunt instalate astfel încât presiunea să fie deasupra discului. În caz contrar, tija se va contracta la răcire și tinde să ridice discul de pe scaun.

Avantajele și dezavantajele supapelor Globe

Avantaje:

• Capacitate bună de oprire
• Capacitate de accelerare moderată spre bună
• Cursa mai scurtă (comparativ cu o supapă cu poartă)
• Disponibil în modele tee, ye și unghi, fiecare oferind capabilități unice
• Ușor de prelucrat sau de suprafațat scaunele
• Cu discul care nu este atașat la tijă, supapa poate fi folosită ca supapă de blocare

Dezavantaje:

• Cădere de presiune mai mare (comparativ cu o supapă cu poartă)
• Necesită o forță mai mare sau un actuator mai mare pentru a așeza supapa (cu presiune sub scaun)
• Reglarea fluxului sub scaun și oprirea fluxului peste scaun

Aplicații tipice ale supapelor cu glob

Următoarele sunt câteva dintre aplicațiile tipice ale supapelor Globe:

• Sisteme de răcire cu apă în care debitul trebuie reglat
• Sistem de păcură în care debitul este reglat și etanșeitatea este importantă
• Gurile de aerisire în punctul înalt și scurgerile în punctul de jos atunci când etanșeitatea și siguranța sunt considerații majore
• Apă de alimentare, alimentare cu substanțe chimice, sisteme de extracție a aerului din condensator și sisteme de evacuare
• Aerisirile și scurgerile cazanului, orificiile și scurgerile principale pentru abur și scurgerile încălzitorului
• Etanșări și scurgeri ale turbinei
• Sistem de ulei de lubrifiere pentru turbine și altele