Globventilerhar varit en grundpelare inom vätskekontroll i 200 år och finns nu överallt. I vissa tillämpningar kan dock även kulventiler användas för att hantera total avstängning av vätska. Kulventiler används vanligtvis för att styra vätskeflödet. Kulventiler på/av och modulerande användning kan ses på utsidan av hus och affärsbyggnader, där ventiler ofta placeras.
Ånga och vatten var avgörande för den industriella revolutionen, men dessa potentiellt farliga ämnen behövde begränsas.kulventilär den första ventilen som behövs för att effektivt slutföra denna uppgift. Kulventilens design var så framgångsrik och omtyckt att den ledde till att majoriteten av de stora traditionella ventiltillverkarna (Crane, Powell, Lunkenheimer, Chapman och Jenkins) fick sina första patent.
Slussventilerär avsedda att användas i antingen helt öppet eller helt stängt läge, medan kulventiler kan användas som block- eller isoleringsventiler men är konstruerade för att vara delvis öppna för att kontrollera flödet vid reglering. Försiktighet bör iakttas vid konstruktionsbeslut när kulventiler används för isoleringsstyrda ventiler och on-off-ventiler, eftersom det är svårt att upprätthålla en tät tätning med betydande tryck på skivan. Vätskan kommer att bidra till att uppnå en positiv tätning och göra det enklare att täta när vätskan flödar uppifrån och ner.
Kulventiler är perfekta för styrventilsapplikationer på grund av deras reglerfunktion, som möjliggör extremt finreglering med positionerare och ställdon kopplade till kulventilens överdel och spindel. De utmärker sig i ett antal vätskestyrningsapplikationer och kallas i dessa applikationer för "slutliga styrelement".
indirekt flödesväg
Globen är också känd som en kulventil på grund av sin ursprungliga runda form, som fortfarande döljer flödesvägens ovanliga och invecklade natur. Med sina övre och nedre kanaler tandade uppvisar en helt öppen kulventil fortfarande betydande friktion eller barriär mot vätskeflödet i motsats till en helt öppen sluss- eller kulventil. Vätskefriktion orsakad av det lutande flödet saktar ner passagen genom ventilen.
Flödeskoefficienten, eller "Cv", för en ventil används för att beräkna flödet genom den. Slidventiler har extremt minimalt flödesmotstånd när de är i öppet läge, därför kommer Cv att vara väsentligt annorlunda för en slussventil och en kulventil av samma storlek.
Skivan eller pluggen, som fungerar som stängningsmekanism för kulventilen, kan tillverkas i en mängd olika former. Flödeshastigheten genom ventilen kan ändras avsevärt baserat på spindelns antal rotationer när ventilen är öppen genom att ändra skivans form. Den mer typiska eller "traditionella" böjda skivdesignen används i de flesta applikationer eftersom den är bättre lämpad än andra konstruktioner för en specifik rörelse (rotation) hos ventilspindeln. V-portsskivor är lämpliga för alla storlekar av kulventiler och är konstruerade för fin flödesbegränsning över varierande öppningsprocent. Absolut flödesreglering är målet med nåltyperna, men de erbjuds ofta endast i mindre diametrar. En mjuk, fjädrande insats kan sättas in i skivan eller sätet när fullständig avstängning krävs.
Kulventilens trim
Den verkliga komponent-till-komponent-förslutningen i en sätesventil tillhandahålls av sliden. Sätet, skivan, spindeln, baksätet och ibland hårdvaran som fäster spindeln vid skivan utgör en sätesventils trim. En ventils goda prestanda och livslängd beror på trimdesignen och materialvalet, men sätesventiler är mer sårbara på grund av sin höga vätskefriktion och komplicerade flödesvägar. Deras hastighet och turbulens ökar när sätet och skivan närmar sig varandra. På grund av vätskans korrosiva natur och den ökade hastigheten är det möjligt att skada ventiltrimmen, vilket dramatiskt ökar ventilens läckage när den är stängd. Strängbildning är termen för ett fel som ibland uppträder som små flingor på sätet eller skivan. Det som började som en liten läckageväg kan växa och förvandlas till en betydande läcka om den inte åtgärdas i tid.
Ventilkäglan på mindre bronskulventiler är ofta tillverkad av samma material som huset, eller ibland en mer robust bronsliknande legering. Det vanligaste slidmaterialet för gjutjärnskulventiler är brons. IBBM, eller "Iron Body, Bronze Mounting", är namnet på denna järnbeklädnad. Det finns många olika beklädnadsmaterial tillgängliga för stålventiler, men ofta är ett eller flera beklädnadselement tillverkade av 400-seriens martensitiskt rostfritt stål. Dessutom används hårda material som stellit, 300-seriens rostfria stål och koppar-nickellegeringar som Monel.
Det finns tre grundläggande lägen för kulventiler. T-formen, med spindeln vinkelrät mot rörflödet, är den vanligaste.
I likhet med en T-ventil roterar en vinkelventil flödet inuti ventilen 90 grader och fungerar både som en flödeskontrollanordning och en 90-graders rörböj. På olje- och gas-"julgranar" är vinkelkulventiler den typ av sluteffektsreglerande ventil som fortfarande ofta används ovanpå pannor.
"Y"-designen, som är den tredje designen, är avsedd att strama åt designen för on/off-applikationer samtidigt som turbulent flöde som uppstår i sätesventilens kropp minskas. Huset, spindeln och skivan på denna typ av sätesventil är vinklade i en vinkel på 30–45 grader för att göra flödesvägen rakare och minska vätskefriktionen. På grund av den minskade friktionen är ventilen mindre benägen att drabbas av erosiv skada och rörsystemets övergripande flödesegenskaper förbättras.
Publiceringstid: 11 april 2023