دریچه گلوب چیست؟ تعریف، انواع و راهنمای انتخاب مواد

دریچه گلوب چیست؟

شیر گلوب دریچه ای با حرکت خطی است که با حرکت یک دیسک یا دوشاخه در برابر یک صندلی ثابت، جریان را تنظیم می کند. این نام از شکل کروی بدن آن گرفته شده است، اگرچه طرح های مدرن اغلب دارای فرم های فشرده تری هستند. برخلاف شیرهای توپی یا دریچه‌های دروازه، یک شیر گلوب برای دریچه گاز ساخته شده است - جریان را از طریق یک گذرگاه S شکل پرپیچ و خم تعدیل می‌کند که دقیقاً همان نوع مقاومتی را که برای کنترل دقیق نیاز دارید ایجاد می‌کند.

در داخل بدنه، یک بافل فضای داخلی را به دو محفظه تقسیم می کند که فقط با دهانه صندلی به هم متصل می شوند. همانطور که چرخ دستی را می چرخانید، ساقه دیسک را به سمت پایین می راند و به تدریج ناحیه دهانه را کاهش می دهد. این مکانیسم موقعیت های بینهایت میانی را بین کاملاً باز و کاملا بسته به شما می دهد. برای مهندسان و اپراتورهای نیروگاه، این به معنای تنظیم مجدد جریان در سیستم‌های مدیریت بخار، آب، نفت یا گاز است.

بسته به نوع کاربرد، آب بندی بین دیسک و نشیمنگاه به صورت فلز به فلز یا به صورت نرم است. دریچه‌های گلوب می‌توانند به شدت خاموش شوند، اما قدرت واقعی آن‌ها در عملکرد ضربه‌ای جزئی است. هر بار که یک شیلنگ را در خانه باز می‌کنید، از یک شیر گلوب کوچک استفاده می‌کنید - همین اصل در خطوط بخار صنعتی 600 پوندی اعمال می‌شود.

اجزای کلیدی و نحوه کار آنها

پنج بخش اصلی رفتار هر شیر کره را مشخص می کند. درک هر یک روشن می کند که چرا این نوع شیر به روال های نصب و نگهداری خاصی نیاز دارد.

• بدن : پوسته حاوی فشار که معمولاً در دو یا سه قطعه ریخته می شود. بافل داخلی آن مسیر جریان S شکل را ایجاد می کند که باعث افت فشار بالاتر مشخصه شیرهای گلوب می شود.
• کاپوت : پوشش بالایی به بدنه پیچ شده است. بسته بندی ساقه را در خود جای می دهد و اغلب یک نقطه نصب برای محرک ها فراهم می کند.
• دیسک / دوشاخه : عضو دربسته متحرک که با صندلی تماس دارد. طرح‌های دیسک‌ها از مسطح تا مخروطی تا سوزنی شکل متفاوت است، که هر کدام مشخصه جریان را برای کارهای کنترلی خاص بهینه می‌کنند.
• ساقه : یک دوک نخی که حرکت چرخشی از چرخ دستی یا محرک را به حرکت خطی تبدیل می کند. ساقه های بالارونده موقعیت سوپاپ را در یک نگاه نشان می دهند. ساقه های بدون بالا آمدن باعث صرفه جویی در فضا می شوند.
• بسته بندی : حلقه هایی از مواد قابل تراکم در اطراف ساقه که از نشتی در محل خروج ساقه از کاپوت جلوگیری می کند. تنظیم غده بسته بندی رایج ترین کار تعمیر و نگهداری میدانی است.

هنگامی که چرخ دستی در جهت عقربه های ساعت می چرخد، ساقه دیسک را به سمت صندلی پیش می برد. مایع باید از دهانه محدود بین دیسک و صندلی عبور کند و در این فرآیند فشار را از دست بدهد. این افت فشار کنترل شده چیزی است که شیرهای گلوب را تنظیم کننده جریان عالی می کند. معکوس کردن این حرکت، دیسک را از روی صندلی بلند می کند و جریان کامل را امکان پذیر می کند - اگرچه مسیر S شکل همچنان افت فشار دائمی را حتی زمانی که کاملاً باز است تحمیل می کند.

جهت جریان مهم است. بیشتر شیرهای گلوب فلشی را روی بدنه حمل می‌کنند که جهت جریان ترجیحی را نشان می‌دهد، معمولاً "کم به داخل، بالا" به طوری که دیسک در برابر فشار بسته می‌شود. نصب به عقب می تواند منجر به چکش آب یا آب بندی ناکافی شود.

انواع شیرهای گلوب: T-الگو، Angle-Pattern و Y-Pattern

همه شیرهای گلوب یکسان ایجاد نمی شوند. چیدمان پورت های ورودی و خروجی نسبت به صندلی، سه الگوی اصلی را تعریف می کند که هر کدام مشکل لوله کشی متفاوتی را حل می کند.

دریچه‌های الگوی T اسب‌های کار هستند: ساده، قوی و مقرون به صرفه برای فشارهای متوسط. طرح‌های با الگوی زاویه‌ای جایگزین شیر و زانویی می‌شوند و لوله‌کشی را در اتاق‌های تجهیزات تنگ یا روی اسکیت‌های مبدل حرارتی ساده‌تر می‌کنند. نوع Y-pattern با زاویه ساقه 45 درجه، مقاومت جریان را به طور قابل توجهی کاهش می دهد. مهندسان دریچه‌های گلوب با الگوی Y را مشخص می‌کنند که در آن‌ها حفظ فشار خط حیاتی است و هزینه اضافه‌شده قابل توجیه است - به عنوان مثال در تخلیه بخار با فشار بالا یا خدمات انفجار مداوم.

انتخاب الگوی مناسب به چیدمان لوله کشی شما و میزان کاهش فشار دائمی که می توانید تحمل کنید بستگی دارد. اگر یک سیستم موجود را ارتقا می دهید، تغییر از الگوی T به الگوی Y اغلب فشار کافی را برای رفع نیاز به پمپ بزرگتر بازیابی می کند.

دریچه گلوب در مقابل شیر توپی در مقابل شیر دروازه: چه زمانی از کدام استفاده کنیم

انتخاب نوع سوپاپ اشتباه برای کار منجر به سایش زود هنگام صندلی، کنترل ضعیف یا هزینه انرژی غیرقابل قبول می شود. در اینجا نحوه مقایسه سه طرح رایج شیرهای صنعتی در بین عواملی است که هزینه کل مالکیت را افزایش می دهند.

دریچه گلوب هر زمان که نیاز به تعدیل جریان داشته باشید، تماس مناسبی است، نه اینکه فقط آن را شروع یا متوقف کنید. حلقه‌های کنترل آب خنک‌کننده، مدارهای گرمایش بخار و خطوط تغذیه مواد شیمیایی همگی برای کنترل متناسب به شیرهای کره‌ای متکی هستند. در مقابل، یک شیر دروازه باید کاملاً باز یا کاملاً بسته بماند - باز شدن جزئی باعث لرزش و سیم کشی صندلی می شود. دریچه های توپی به دلیل سرعت یک چهارم چرخش و قابلیت نشتی صفر، در ایزوله کردن روشن/خاموش و خاموش شدن خودکار ایمنی برتری دارند، اما نمی توانند در یک محدوده وسیع گاز را با دقت انجام دهند.

اجازه ندهید افت فشار بیشتر یک شیر گلوب به طور خودکار آن را از بین ببرد. در سرویس دریچه گاز افت فشار عمدی و برای کنترل لازم است. مجازات واقعی فقط در وظیفه کاملاً باز ظاهر می شود. اگر برنامه شما در بیشتر مواقع نیاز به جریان کامل سوراخ دارد، الف دریچه دروازه ارتجاعی یا شیر توپی تمام پورت اغلب از نظر انرژی کارآمدتر است.

راهنمای انتخاب مواد برای شیرهای گلوب

مواد بدنه و تزئینی تعیین می کنند که آیا یک شیر کره ای پنج سال زنده می ماند یا پنجاه سال. تطبیق متالورژی با سیال، فشار و دما دو حالت شکست رایج را حذف می کند: خوردگی و فرسایش.

دریچه‌های کروی فولاد کربنی WCB بر سیستم‌های شهری غالب هستند، زیرا بخار اشباع شده را تا دمای 425 درجه سانتیگراد با قیمتی که مناسب اکثر بودجه‌ها است، کنترل می‌کنند. هنگامی که مقاومت در برابر خوردگی غیر قابل مذاکره می شود، فولاد ضد زنگ 316L مقاومت حفره ای را در محیط های کلریدی ارائه می دهد که 304 نمی تواند مطابقت داشته باشد. ما شیرهای گلوب فلنجی فولادی ریخته گری در WCB و ما شیرهای گلوب فولادی ضد زنگ در CF3M هر دو قبل از حمل و نقل تحت آزمایش های هیدرواستاتیک بدن و بازرسی اولتراسونیک قرار می گیرند و از نشت صفر در فشار نامی اطمینان می دهند.

مواد تزئینی (دیسک و صندلی) را بر اساس تهاجمی ترین مایع در خط انتخاب کنید. برای بخار تمیز، یک دیسک ضد زنگ 13 Cr در برابر صندلی سخت‌گیر Stellite در برابر سوزش مقاومت می‌کند. برای دوغاب یا محیط های ساینده، روکش کبالت کروم روی دیسک و نشیمنگاه عمر مفید را افزایش می دهد. همیشه سازگاری با محتوای کلرید، pH و سرعت مایع را بررسی کنید - جریان زیاد در یک صندلی نرم نیمه باز می تواند ظرف چند هفته PTFE یا لاستیک تقویت شده را بشویید.

گزینه های محرک: دستی، پنوماتیک و الکتریکی

چرخ دستی ساده و قابل اعتماد است، اما بسیاری از فرآیندها نیاز به اتوماسیون دارند. انتخاب بین محرک دستی، پنوماتیکی و الکتریکی بر میزان دقیق کنترل جریان و سرعت واکنش شما به تغییرات فرآیند تأثیر می گذارد.

• دستی (چرخ دستی / دنده) : کمترین هزینه، بدون نیاز به برق خارجی. بهترین گزینه برای تنظیمات نادر و خطوط تا DN300. گیربکس مخروطی کشش لبه دریچه های بزرگ را کاهش می دهد.
• پنوماتیک : سکته سریع، ذاتاً در مناطق خطرناک ایمن است زیرا برق وجود ندارد. مدل‌های برگشتی فنری، بسته شدن ایمن در هنگام از دست دادن هوا را فراهم می‌کنند. مناسب برای دوچرخه سواری سریع تا چند بار در دقیقه.
• برقی : بالاترین دقت با سیگنال های کنترل 4-20 میلی آمپر، ایده آل برای یکپارچه سازی SCADA و عملکرد از راه دور. محرک‌های چند چرخشی کاملاً با ساقه چرخان شیر کره‌ای مطابقت دارند و دقت موقعیت‌یابی زیر 1% را ممکن می‌سازند.

محرک های پنوماتیکی بر پالایشگاه ها و کارخانه های شیمیایی تسلط دارند زیرا هوای فشرده در دسترس است و ضد انفجار است. محرک‌های الکتریکی در کارخانه‌های تصفیه آب و ساختمان‌های HVAC که در آن تغییر نقطه تنظیم از راه دور معمول است، جای خود را به دست می‌آورند. یک محرک الکتریکی تک دور چند دور روی الف شیر گلوب فلنج دار می تواند جایگزین یک اپراتور دستی به علاوه یک شیر کنترل جداگانه شود، لوله کشی را ساده کرده و هزینه اولیه را کاهش می دهد.

عامل هزینه کل چرخه عمر، نه فقط قیمت خرید. دریچه های دستی کمترین هزینه را در جلو دارند اما برای هر تنظیم نیروی کار اضافه می کنند. سیستم های پنوماتیک نیاز به هوای خشک و فیلتر شده و تعویض دوره ای دیافراگم دارند. محرک های الکتریکی نیاز به منبع تغذیه قابل اعتماد دارند اما در صورت ادغام در یک حلقه مدیریت فشار، صرفه جویی در مصرف انرژی را ارائه می دهند.

نصب، تعمیر و نگهداری و عیب یابی رایج

نصب صحیح از 80% خرابی شیرهای گلوب جلوگیری می کند. تنها مهم ترین قانون: فلش جهت جریان را که به داخل بدنه پرتاب می شود، مشاهده کنید. دریچه‌های گلوب استاندارد برای جریان از زیر دیسک ("کم به داخل، بالا") طراحی شده‌اند تا دیسک با فشار سیال بسته شود، نه در برابر آن. جریان معکوس می تواند بسته شدن شیر را غیرممکن کند، به پکینگ آسیب برساند یا باعث ایجاد صدایی شود.

چک لیست نصب

1. بررسی کنید که کلاس فشار شیر (PN16، PN25، PN40) با حداکثر فشار سیستم مطابقت داشته باشد یا بیشتر از آن باشد.
2. بررسی کنید که درجه دمای بدنه و تریم محدوده دمای مورد انتظار سیال را پوشش دهد.
3. تا جایی که ممکن است با ساقه عمودی نصب کنید تا از سایش ناهموار روی بسته بندی جلوگیری شود.
4. برای حرکت ساقه، به خصوص با طرح های ساقه بالارونده، فضای خالی را در بالای شیر بگذارید.
5. قبل از اتصال نهایی، خط لوله را بشویید تا سرباره جوش، زباله ها و رسوب هایی که می توانند روی نشیمنگاه را ایجاد کنند، پاک کنید.

مسائل مشترک و اقدامات اصلاحی

یک بازرسی پایه را بعد از 500 ساعت اول کار برنامه ریزی کنید. میزان نشت ساقه، گشتاور و زمان ضربه را اندازه گیری کنید. این کار را سالانه یا بر اساس طبقه بندی بحرانی کارخانه خود تکرار کنید. یک شیر کره ای که به طور مکرر در سرویس بخار چرخش می کند، ممکن است هر سه ماه یکبار به بازگردانی بسته بندی نیاز داشته باشد. یکی که در یک خط بای پس باز می‌نشیند ممکن است سال‌ها بدون توجه بگذرد - تا زمانی که از آن خواسته شود یک قطعه از تجهیزات را جدا کند.

چک لیست نتیجه گیری و انتخاب

شیرهای گلوب انتخاب پیش فرض برای تنظیم جریان باقی می مانند، زیرا هیچ طراحی دیگری دقت تعدیل را با چنین مکانیزم ساده و قابل نگهداری ترکیب نمی کند. مبادله - افت فشار دائمی بالاتر - بهایی است که برای کنترل می پردازید. هنگامی که فرآیند شما نیاز به دریچه گاز دقیق بخار، آب یا مواد شیمیایی در یک اختلاف فشار شناخته شده دارد، یک شیر گلوب با اندازه مناسب برای ضریب جریان سال‌ها عملکرد پایدار را ارائه می‌کند.

قبل از نهایی کردن مشخصات خود، از طریق این چک لیست کوتاه کار کنید:

• سیال چیست و آیا حاوی مواد جامد یا خورنده است؟
• حداقل و حداکثر فشار و دما چقدر است؟
• آیا به ایزوله روشن/خاموش، دریچه گاز یا هر دو نیاز دارید؟
• افت فشار دائمی قابل قبول در حالت باز کامل چقدر است؟
• آیا در مواقع اضطراری نیاز است که شیر باز شود یا بسته شود؟
• آیا شیر به صورت دستی کار می کند یا در یک سیستم کنترل ادغام می شود؟
• چه دسترسی تعمیر و نگهداری و پشتیبانی قطعات یدکی در محل نصب وجود دارد؟

پاسخ به این سوالات میدان را به الگوی بدنه، ماده و محرک مناسب محدود می کند. هنگامی که مشخصات به جای حدس و گمان بر روی داده های عملیاتی واقعی ساخته می شود، امید به عمر شیر کره ای به طور معمول از 15 سال فراتر می رود، حتی در خدمات سخت. .