Nykyisin yleisimpi venttiilityyppi on todennäköisesti maapalloventtiili. Miljoonat ovat käytössä, ja useimmat ovat nenän alla tai kirjaimellisesti kätesi alle, kun peset ylös pesualtaan. Se on oikein - hana-venttiili on oikeastaan globe-venttiili, joka on piilotettu kiiltävän kromipinnoitteen alla. Nämä utilitaariset virtauksen säätölaitteet ovat myös jokaisen letkumerkin sydän. Itse asiassa putkimiteollisuus käyttää enemmän maapalloventtiilejä tänään kuin mikään muu toimiala.
Silti maapallo on myös suosima venttiili lähes kaikilla teollisuudenaloilla, joissa virtausnopeuksia on säänneltävä. Perusmalliventtiili on myös samanlainen kuin sen monimutkaisempi serkku, monivuotinen säätöventtiili. Itse asiassa säätöventtiili on oikeastaan vain maapalloventtiili, jossa on kelloja ja pilliä, jotka on kiinnitetty automaattisen ohjauksen, tasapainotetun toiminnan, asennoittimen, ohjaimen, takaisinkytkentäpiirien jne. Muodossa.
Kuva 1. Ruuvattu konepellin maaventtiili 
Kuva 2. Taotut teräs (FS) maapalloventtiili 
Kuva 3. Paineentasauspäätyventtiili 
Kuva 4. Y- kuvioinen paineentasausmalliventtiili BEST käyttää GLOBESia
Vaikka maapalloventtiiliä voidaan käyttää lohko- tai eristysventtiilina, se on ensisijaisesti suunniteltu säätämään virtausta osittain avoimessa asennossa, kun taas venttiilit on suunniteltu joko kokonaan auki tai täysin suljettuun asentoon. Kun harkitaan palloventtiilejä on-off -eristyspalvelua varten, suunnittelun valinta tulee ottaa huolellisesti huomioon, koska tiukka tiiviste tiivistettäessä levyä vasten olevaan voimakkaaseen voimaan on vaikeaa.
Putkistussuunnittelijat arvioivat ensisijaisesti venttiiliä, kuinka hyvin se emuloi suoraa putkistoa avoimessa asennossa. Venttiilit, kuten portti, perhonen ja täyden portin pallotyypit, tekevät tässä suhteessa erittäin hyvää työtä. Kuitenkin maaventtiili, koska sen mutkikas sisäinen virtausreitti, ei toimi hyvin jäljittelemällä suora putki ajo. Sen sijaan kulmikas siksakivirta luo nesteistä kitkaa, joka puolestaan hidastaa nestevirtausta venttiilin läpi. Saman kokoisen portin ja palloventtiilien "Cv" (tai virtauskertoimen mittaus) vaihtelee huomattavasti, koska hilaventtiili tarjoaa vähän virtausvastusta avoimessa asennossa.
Globe-venttiilin sulkumekanismi, jota kutsutaan levyksi tai pistokkeeksi, voidaan työstää monenlaisiin muotoihin. Levyn muotoa muuttamalla venttiilin läpi tapahtuvaa virtausnopeutta voidaan vaihdella suuresti suhteessa varren kiertymän määrään. Useimmat palvelut käyttävät yleisempiä tai "tavanomaisia" palloja tai pallomaisia levyjä, koska ne avaavat enemmän kuin muut mallit jokaisen varren liikkeen suhteen. V-porttisarjaa käytetään hienoiseen kuristukseen monien avautumisprosenttien kautta ja se on mukautettavissa kaikenkokoisiin palloventtiileihin. Neulalevyn muotoilua käytetään hyvin hienojakoiseen virtauksen säätöön, mutta yleensä vain pienempiin kokoja varten. Kun vaaditaan absoluuttista sulkemista tai jos on olemassa ongelma, joka sulkee nesteet, joissa on vähäiset suspendoituneet hiukkaset, pehmeä istuinelastomeeri voidaan asentaa joko levyyn tai istuimeen.
TRIM
Maapalloventtiileissä komponentteja, jotka aiheuttavat nestevirtauksen sulkumenetelmän aikana, kutsutaan leikkaukseksi. Ne ovat istuin ja levy, päinvastoin, varsi ja joskus laitteisto, joka yhdistää varren levylle. Oikea trimmaus ja trimmausmateriaalien asianmukainen valinta ovat kriittisiä venttiilin, etenkin päisteventtiilien, suurimmalle mahdolliselle toiminnalle ja pitkäikäisyydelle, joilla on korkea juokseva kitka ja kouristetun virtausreitin. Kun istuin ja levy liikkuvat lähemmäs toisiaan, nopeus ja turbulenssi molempien välillä lisääntyvät aiheuttaen vaurioita kavitaation ja eroosiota vastaan. Tämä kohonnut nopeus voi aiheuttaa leikkauksen syömisen pois, mikä johtaa venttiiliin, joka vuotaa huonosti suljetussa asennossa. Kun maapalloventtiiliä käytetään voimakkaasti syövyttävien nesteiden hallintaan, kavitaation ja eroosiota aiheuttavat vauriot saattavat pahentaa. Joskus tämä vika näyttää ohuelta viipaleelta joko istuimelta tai levystä, jota kutsutaan lankapiirustukseksi. Kuitenkin, jos sitä ei heti korjata, tämä pieni pieni vuoto voi laajentua ja tulla merkittävä vuoto.
Pienemmissä pronssipalloventtiileissä leikkaus on joko sama materiaali kuin loput venttiilistä tai vastaavasta pronssiseoksesta, jolla on suurempi lujuus. Rautapalloventtiileissä tavallinen trimateriaali on pronssi. Raudoitusventtiilien leikkauskuva on "IBBM", joka tarkoittaa "raudan runkoa, pronssiasennettua". Teräsventtiilejä on tarjolla erilaisissa trimmausmateriaaleissa, mutta niissä on yleensä yksi tai useampi 400-sarjan martensitista ruostumatonta terästä teräs. Käytetään myös kovia pinnoitteita kuten Stellite, sekä 300-sarjan ruostumattomat teräkset ja kupari-nikkeliseokset.
LUOKAT JA MALLIT
Globe-venttiilejä on saatavana kolmessa peruskuvassa. Yleisin on "T" -kuvio, jossa varsi on kohtisuorassa putkijohtoon nähden. T-mallin kaltainen on kulmakuvio, mutta virtaus käännetään 90 astetta venttiiliin, jotta kulmasäätöventtiili toimii sekä virtauksenohjauslaitteena että 90 asteen putkistoina. Kulmamallin maaventtiiliä käytetään edelleen yleisesti kattiloiden yläpuolella, ja se on mallia, jota käytetään useimmissa öljykaivon tuotantoyksiköissä, joita kutsutaan joulukuusiksi.
Venttiilisuunnittelijat eivät ole täyttäneet peruspalloventtiilin suunnittelua. Muiden vanhempien venttiilimallien, kuten hila- ja pistoketyyppien, pysyessä melko saman verran kuin 100 vuotta sitten, suunnittelijat ovat venyttivät maapalloventtiilin rajat tehostaakseen tehokasta virtauksen säätölaitetta.
Kolmas ja uusin muotoilu, "Y" -kuvio, kehitettiin pyrkimyksenä pienentämään palloventtiilin runkoon kohdistuvaa turbulenssia sekä aikaansaamaan jäykempää muotoilua. Tällaisessa maapallossa konepelti, varsi ja levy ovat vinossa 30 asteesta 45 astetta, mikä johtaa suorempiin virtausreittiin ja vähemmän juoksevaan kitkaan. Tämä pienentynyt kitka vähentää venttiilin heikentävää vaurioitumista ja parantaa putkistojärjestelmän yleisiä virtausominaisuuksia.
Globe-venttiilit tulevat erilaisiin konepellin malleihin, ja jokaisella mallilla on oma tarkoitus. Pienten pronssiventtiilien kohdalla sisäpuolinen ruuvin nouseva varsi on suosituin. Tässä rakenteessa varsijohdot sisältyvät venttiilin konepellin paine / nestepintaan. Tällainen muotoilu on helppo valmistaa, mutta sillä on yksi haittapuoli - kierteet altistuvat prosessinesteenä. Tämän seurauksena kriittiset varsijohdot voivat vaurioitua altistettaessa syövyttävää nestettä. Tätä tyyppistä venttiiliä käytetään kuitenkin yleensä veteen tai matalapaineiseen höyryyn.
Venttiileissä, jotka ovat suurempia kuin NPS 2: n tai syövyttävien venttiilien yhteydessä, konepellin mallit - joissa varren kierteet ovat paine- / nestepäällysteen ulkopuolella - ovat paljon parempia. Yleisimpiä näistä malleista kutsutaan ulkopuoliseksi ruuviksi ja ikeeksi, joka tunnetaan myös nimellä OS & Y, joka on yleisin malli suuremmille teollisuuspalloventtiileille.
Konepellin liitäntä maaventtiileissä on monenlaisia malleja. Pienemmissä pronssiventtiileissä on molemmat kierre- liitokset ja sulkuventtiilit, kun taas ruuvattu konepelti on useimmissa teräs- ja rautapalloventtiileissä. Paineensulun konepellin käytetään korkeapaineisissa, korkean lämpötilan maapalloventtiileissä, kuten Y-kuvion suunnittelussa.
KALOJEN KYTKENTÄ
Globe-venttiilit ja kattilat on kirjaimellisesti ja kuvitteellisesti yhdistetty yli 150 vuoden ajan. Itse asiassa maapalloventtiilit ovat niin kriittisiä kattiloille, että American Society of Mechanical Engineers (ASME) kattila- ja paineastiakoodi määrää, kuinka venttiilejä tulisi käyttää kattilahuollossa. Kattilan ulostulolinjan ensimmäinen venttiili on yleensä pysäytysventtiili, joka tunnetaan myös paluuveden tai kattilan pysäytysventtiilinä. Pysäytystarkistus on tosiasiassa kaksi venttiiliä yhdestä palloventtiilistä virtauksen säätämiseksi ja takaiskuventtiilin estämiseksi takaisinvirtaukselle. Pysäytyskohtainen levy ei ole kiinnitettynä varteen, mutta se on ohjattu venttiilin konepeltiin - sallittu vapaasti liikkua ylös ja alas, kun varsi nostetaan. Tämä sallii virtausnopeuden säätämisen, mutta kun takaiskuvirtaus tapahtuu, irrotettu levy toimii männän tarkistusventtiilinä ja sulkeutuu nopeasti estäen käänteisen virtauksen kattilaan. Tarvittaessa sulkemista varten pysäytyskara voidaan laskea, mikä estää levyn liikkeen täysin auki.
Kattilalaitteen säätämisen ohella pysäytysventtiiliä käytetään myös muissa sovelluksissa, joissa sulkuventtiilin ja palloventtiilin yhdistäminen on järkevää putkisuunnittelijalle.
Toinen kattilan maapallon venttiilisovellus jäljittää perintöä takaisin rautahevoselle. Kun näet kuvia veturista, jossa on valtavia höyryjä, jotka virtaavat sivuiltaan, katsot kattilan räjäyttävää maaventtiiliä töissä. Puhallusventtiili mahdollistaa ylimääräisen veden poistamisen kattilasta, jota toisinaan vaaditaan. Puhallusmaalainventtiilit ovat edelleen käytössä kiinteissä kattiloissa.
ADAPTABLE DESIGN
Globaali venttiili ei pelkästään käynnistänyt venttiiliteollisuutta kokonaisuutena, vaan myös loi valtavan säätöventtiili-segmentin, joka on nykyään olemassa. Ohjausjärjestelmien suunnittelijat ottivat alkuperäisen maapalloventtiilin ja tekivät sen automaattisesti automaattiseksi säätölaitteeksi nesteiden säätöongelmien ratkaisemiseksi tuottavammin. Aluksi nämä paineensäätöpalloventtiilit kehitettiin ohjaamaan höyryä kattiloissa ja pumppuissa. Näitä varhaisohjausventtiileitä, joita kutsutaan myös säätimiksi, kutsutaan nyt säätöventtiileiksi ja niitä käytetään maailmanlaajuisesti lähes kaikilla teollisuudenaloilla, jotka tarvitsevat nesteenhallintaa.
Maapalloventtiilien rakenne on myös hyvin mukautettavissa muihin palveluihin kuin käsipyörän tai toimilaitteen säätöön tai estämiseen. Jos otat vakion maaventtiilin, irrota käsipyörän ja ikeen holkki ja vaihda ne kalibroidulla jousella tai vastapainolla, maapallon tulee paineenrajoitusventtiili. Jos poistat saman käsipyörän ja ikeen holkkiin ja vaihdat ne uimureineen ja vivulla, siitä tulee tasonsäätöventtiili. Ja luultavimmin näkyvin palloventtiilin sovitus on paloposti, joka on palloventtiili, jossa käsipyörä ja ikeen holkki on korvattu pitkällä jatkoputkella ja tulipatruunalla.
Pienempi on parempi
Toisin kuin jotkut muut venttiilimallit, kuten portti ja perhonen, maapalloa ei yleensä valmisteta hyvin suurikokoisina. Tämä johtuu osittain siitä, että levyn suuri pinta-ala vaikuttaa suoraan varren päähän muodostaa paljon suuremman voiman kuin mikä on luotu saman kokoiselle portille tai muulle sammutusventtiilille. Suuremmat paisuntaventtiilit, jotka toimivat suurilla paine-eroilla, tarvitsevat melkein aina mekaanista apua lähellä paineita, yleensä manuaalisen tai moottoroidun vaihteiston toimijan tai joissakin tapauksissa vasaramurskaimen käsipyörässä. Venttiililevyn suuren pinta-alan ja levyn alhaalta kohdistuvan paineen vuoksi suuret matalapaineiset palloventtiilit vaativat lisää vahvuutta konepellin rakenteissa, jotta ne eivät taipuisi ja vuotaneet istuimien ohi suljetussa asennossa.
Vaikka erittäin suuret maapalloventtiilit eivät ole tavallisia, pienet maapalloventtiilit, jotka sopivat kämmenesi käsiin, ovat. Näitä pieniä venttiilejä, joita tavallisesti valmistetaan kiinteästä tankista, käytetään laajasti instrumentti- venttiileihin tieteellisissä ympäristöissä, nesteiden näytteenottosovelluksissa tai mistä tahansa pienestä halkaisijasta, nesteen säätelystä. Monet ovat neula-levytyyppejä ja antavat erittäin tarkan virtauksen hallinnan. Joissakin on myös erilaisia putkiliitoksia, jotka mahdollistavat helpon yhteyden putkilinjoihin. Vaikka useimmat maapallon venttiilin varret ovat pyörivä tyyppisiä, joillakin on ei-pyörivä varret, jotka vähentävät varren ärsytystä.
Suurin osa palloventtiileistä on suunniteltu virtauksen säätämiseen, mutta jotkut erityisesti suunnitellut korkeapaineiset Y-kuviointityypit ovat taitavia tiiviisti suljetussa nestevirtauksessa lohko- tai on-off-palveluissa. Koska levy liikkuu suoraan istuimelle, varren työntövoima siirtyy suoraan istuma-voimalle. Tämä mahdollistaa käytännöllisesti katsoen kaiken toimilaitteen ulostulovoiman venttiilin tiivistämiseksi vuotaa vastaan. Useimmiten nämä korkeapaineiset maapallot on rakennettu paineentasauksella ruuviliittimien sijasta. Paineensuuntainen konepelti lisää sen tiivistettävyyttä sisäisen nesteen paineen kasvaessa.
Globe-venttiileillä on tyypillisesti edullinen virtaussuunta, joka yleensä vahvistetaan nuolella, joka on leimattu tai valettu venttiilirungon ulkopuolelle. Useimmissa yleisissä putkistoissa ja teollisissa sovelluksissa ensisijainen virtaussuunta on ylöspäin levyä vasten. Tämä ylöspäin suuntautuva virtaus on tasaisempi levyn päällä ja sen ympärillä, ja se tarjoaa levyn vapaata kiertoa varteen, mikä sallii venttiilin löytää oikean istuimen tai "sopii" sulkemisen aikana. Joissakin sovellutuksissa, kuten korkeapaineensäätö- tai on-off -palveluissa, edullinen virtaussuunta on alaspäin levyn yläosaan sen alapuolella. Mutta nämä tilanteet ovat harvinaisia.
STANDARDIT JA MATERIAALIT
Globe-venttiilin suunnittelu ja rakentaminen on katettu useiden eri teollisuudenalojen mukaan. Aivan kummallista, American Petroleum Institute (API), jolla on standardit kaikille tärkeimmille venttiilityypeille, ei ole standardia NPS 2: lle suuremmille palloventtiileille. Taulukossa 1 on lueteltu joitain yleisempiä standardeja palloventtiileille.
Globaalissa venttiilivalmistuksessa käytettävät materiaalit kulkevat raja-arvosta perusseoksesta korkean nikkelin super-metalliseoksiin. Pronssi on edelleen eniten käytetty maapalloventtiili, jota seuraa tarkasti rauta ja valurauta. Kriogenisissa sovelluksissa ruostumattomasta teräksestä valmistetut ja pronssipalloventtiilit ovat suosittuja. Ne tarvitsevat vain pidennetyn konepellin, jotta tiivistealue jää jäätymiseltä.
Taulukko 1. Yleiset maapalloventtiilistandardit
MSS SP-42 - luokka 150, korroosionkestävät, portti, maapallo ja sulkuventtiilit
MSS SP-80 - Bronze gate, globe, kulma ja sulkuventtiilit
MSS SP-85 - Harmaa rautamaali ja kulmaventtiilit, laipatut ja kierteiset päät
MSS SP-118 - Pienikokoinen teräspallon ja sulkuventtiilit (kemian- ja öljytuotteiden jalostus)
API 602 - teräsputki, maali ja sulkuventtiilit kokoluokille dn 100 (NPS 2) ja pienemmät öljy- ja maakaasuteollisuudelle
BSI 1873 - Teräksen maametallit ja maapallon pysäyttimet ja tarkistusventtiilit (laipatut ja hitsatut päistöt) öljy-, petrokemian- ja vastaavien teollisuudenalojen osalta
ISO 12149 - Pulttikokoiset teräspalloventtiilit yleisiin tarkoituksiin
MSS - Valmistajan Standardisointiyhdistys Valve & Fitting Industry
API - American Petroleum Institute
BSI - British Standards Institute
ISO - Kansainvälinen standardointijärjestö
Olipa se, että se ohjaa hanaa, öljyä jalostamossa tai höyryä voimalaitoksessa, "sotilas" 24 tuntia vuorokaudessa. Vaikka niiden perussuunnittelu ei ole muuttunut kovinkaan paljon 150 vuoden aikana, nämä jaloiset jäsenet venttiiliperheestä jatkavat työskentelynsä hyvin, ja niiden pitäisi tarjota arvokasta palvelua virtauksen säätöteollisuudelle seuraavien 150 vuoden ajan.
