Глобусни клапани: дроселиране, трим и пад на налягането разглежда клапана с линеен ход, при който дискът лежи на седалка и който остава основното решение за дроселиране в технологичните инсталации, осигурявайки добро разделяне на управлението в широк диапазон на хода, но за сметка на по-голям пад на налягането в сравнение с клапан с пълен проход като шибърен клапан или шарови клапан.
Глобусният клапан затваря срещу потока чрез спускане на диск, щепсел или игла върху седалка, разположена перпендикулярно на оста на тръбата. За разлика от шибърен клапан, чиито поток остава практически прав при отворено положение, глобусният клапан принуждава течността да промени посоката си поне два пъти — надолу към седалката и обратно нагоре към изхода. Този усукан път е основният компромис: силно дроселиращо поведение, но по-голям пад на налягането в сравнение с правопроходните конструкции, дори и напълно отворен. Дискът се движи линейно и перпендикулярно на седалката, така че проходът се променя плавно с движението на штока, което прави глобусните клапани подходящи за дроселиращи станции, байпас линии и вътрешни части на регулиращи клапани, а не само за прости включване/изключване на изолация.
Корпусите на глобусните клапани се предлагат в няколко стандартни варианта, които разменят съпротивлението срещу заетата площ:
„Трим“ът е мократа (в контакт с работната среда) сборка диск-и-седалка, чиято форма определя характеристиката на потока — как дебитът се свързва с хода на штока:
Втвърдени, стелитирани седалки са важни при ерозивни среди или при големи диференциални налягания, където дроселираният, високоскоростен поток ускорява износа.
Глобусните клапани са насочени. Правилната инсталация обикновено е „поток под седалката“, което означава, че течността бута диска нагоре и го отдалечава от седалката при отваряне, използвайки налягането на потока, за да помогне при повдигането на диска; набивката и штокът са подложени на работното налягане само когато клапанът е затворен, което удължава живота на уплътненията и подобрява безопасността. Корпусите обикновено носят отлята или щампована стрелка за посоката на потока; ако клапанът се монтира обратно, той става по-труден за управление под налягане или, при балансирани щепселни конструкции, се обезмисля балансирането на налягането напълно.
Усуканата траектория е централният компромис при глобусните клапани. Напълно отворен шибърен или шарови клапан представя почти пълния диаметър на прохода на потока, докато проходът при глобусния клапан остава стеснен от геометрията на седалката дори при пълен ход на штока, затова изчисленията за размер трябва да го отчитат при напълно отворено положение, а не само при частично дроселиране.
| Тип клапан | Път на потока | Относителна загуба на налягане (напълно отворен) | Най-подходящ за |
|---|---|---|---|
| Глобусен (корпус тип Z) | Два 90° завоя | Висока | Често ръчно или автоматично дроселиране |
| Глобусен (Y-модел) | Един ~45° завой | Умерена | Дроселиране с приоритет за по-ниска загуба на напор |
| Шибърен клапан | Прав проход | Много ниска | Изолация при напълно отворено или напълно затворено положение |
| Шарови клапан | Прав проход (пълен/сузен проход) | Много ниска до ниска | Изолация, бързо управление с четвърт оборот |
| Пеперуден клапан | Диск в поточния път | Ниска до умерена | Изолация на големи диаметри и грубо дроселиране |
Затова рядко се избира глобусен клапан за изолация на големи, непрекъснато течащи линии, освен ако линията не изисква и дроселиране. За проста блокираща функция, шибърен клапан или шарови клапан обикновено са по-низкопроходящият (по-малко загубен) избор.
Повечето задвижвани регулиращи клапани, използвани за непрекъсната регулация на процеса, са механично глобусни клапани с добавен позиционер и актуатор на штока. Характеристиката на трима, класът на пропускане през седалката и размерът на актуатора се основават директно на принципите на глобусните клапани; коефициентът за размер, свързващ диференциалното налягане с потока, е разгледан в спомагателния материал за Cv и коефициента на поток на регулирущия клапан.
Глобусните клапани работят в дроселиращ режим, така че техните седалки и дискове изпитват непрекъснато износване от високоскоростен, често ерозивен поток при частични отвори, за разлика от изолационен клапан, който обикновено стои напълно отворен или напълно затворен. Износът на седалката се проявява като нарастващо пропускане в затворено положение и като изменяща се характеристика на потока, което влошава качеството на регулиране преди да стане очевиден дефект. Изтичания през набивката са друг често срещан режим на отказ, поради вертикалното движение на штока и излагането на уплътнителния фланец (гланд) на работното налягане. Регистрирането на проверки на хода, тестове за пропускане на седалките и подмени на набивката в Fabrico държи тази история прикрепена към актива, така че повтарящият се износ да е видим преди да наложи спиране на производството. Отбори, които оценяват това, могат да резервират демонстрация на Fabrico, за да видят как историята на поддръжката на клапаните се проследява спрямо натоварването и критичността.
Вътрешният път на потока принуждава течността да смени посоката си, обикновено два пъти при стандартен корпус тип Z, дори когато е напълно отворен. При шибърния клапан потокът остава практически прав и не е ограничен, което избягва тази геометрична загуба.
Да. С подходящ материал на седалката и прецизно шлайфане (lapping) глобусните клапани могат да постигнат плътно затваряне и са често използвани на байпасни и вентилационни линии, макар че рядко се избират за блокираща функция при големи диаметри поради падa на налягането и по-високата цена спрямо шибърни или шарови клапани.
Означава, че клапанът е монтиран така, че потокът влиза под седалката и бута диска нагоре при отваряне, подпомагайки отварянето и оставяйки набивката до голяма степен изолирана от работното налягане, когато клапанът е затворен — това подобрява живота на уплътненията на штока и улеснява поддръжката.
Вход
Блог