Globe Valve vs Gate Valve - Alhliða samanburður

1. INNGANGUR

Globe Valve vs Gate Valve er einn algengasti samanburðurinn í iðnaðarvökvastjórnun, þar sem báðar ventlagerðirnar eru mikið notaðar í leiðslum til einangrunar og stjórnun.

Þó að þeir deili sama víðtæka tilgangi - að stjórna flæði vökva, lofttegundir, eða gufu - innri rúmfræði þeirra, þéttingaraðferðir, og rekstrareiginleikar eru verulega mismunandi.

Að velja á milli tveggja krefst vandlegrar mats á þáttum eins og flæðiskilvirkni, innsiglunarafköst, virkjunarhraði, líftímakostnað, og sértækar kröfur í iðnaði.

Slæmt val getur aukið rekstrarkostnað, draga úr áreiðanleika, og skerða öryggi.

2. Hvað er hnöttur loki?

A. hnattloki er tegund línulegrar hreyfingar lokar hannaður fyrst og fremst fyrir stjórnun og inngjöf flæðis.

Nafn þess kemur frá kúlulaga líkamsforminu í fyrstu hönnun, þó að nútíma hnattlokar geti líka notað beinar, horn, eða Y-mynstur stillingar.

Ólíkt hliðarlokum, sem eru ætluð til fullrar lokunar, hnattlokur skara fram úr við að veita stjórnað, breytilegt flæði með tiltölulega stuttri slaghreyfingu.

Kúlulokar eru almennt notaðir í gufukerfi, Efnavinnsla, orkuvinnsla, og vatnsmeðferð— hvar sem er þörf á nákvæmri stjórn á þrýstingi eða flæði.

Vinnandi meginregla

Rekstur hnattloka byggist á lóðrétt hreyfing disks (stinga) á móti kyrrstæðu sæti.

• Lokaskífan er tengd við stöng sem hreyfist línulega þegar handhjólinu eða stýrinu er snúið.
• Þegar diskurinn er lækkaður, það þrýstir á sætið, hindra flæði.
• Eins og diskurinn er hækkaður, flæði fer í gegnum bilið milli disksins og sætisins, sem skapar hlykkjóttan S-laga braut.
• Opnunarstigið tengist beint magni flæðisins, gefa hnattlokum góða inngjöf nákvæmni.

Þessi rúmfræði kynnir hærra flæðisviðnám (þrýstingsfall) miðað við hliðarlokur en veitir frábær stjórnunarnákvæmni.

Lykilatriði

• Nákvæmni flæðistýringar: Globe lokar veita nákvæma stjórnun, með rennslisstuðlum (CV) sem leyfa stigvaxandi aðlögun.
  Til dæmis, 6 tommu hnattloki getur náð stjórnunarnákvæmni innan ±5%.
• Lokunarvalkostir: Fæst með sæti úr málmi í málm fyrir háhitaþjónustu (allt að 650 ° C.) eða mjúkt sitjandi hönnun (PTFE, elastómer) fyrir loftbóluþétta lokun í lágþrýstingskerfum.
• Fjölhæfar stillingar: Beint mynstur (staðall), horn mynstur (90° flæðisnúningur, minnkar innréttingar), og Y-mynstur (lægra þrýstingsfall).
• Stærðarsvið & Einkunnir: Venjulega framleitt úr ½ tommu til 24 tommur, með þrýstiflokkum frá ANSI Class 150 allt að bekknum 2500.
• Viðhald: Tiltölulega auðvelt er að nálgast disk og sæti til að skipta um, sem gerir hnattlokur vinsælar í virkjunum þar sem veðrof í sætum er algengt.

3. Hvað er hliðarloki?

A. hliðarventill er einangrunarventill með línulegri hreyfingu sem er hannaður til að veita kveikja/slökkva stjórn á vökvaflæði.

Ólíkt hnattlokum, sem eru fínstillt fyrir inngjöf, hliðarlokum er ætlað að vera alveg opið eða alveg lokað.

Einkenni þeirra er flatt eða fleyglaga hlið (diskur) sem færist hornrétt inn í flæðisbrautina til að stöðva vökva.

Hliðarlokar eru mikið notaðir í olía & Gasleiðslur, vatnsmiðlun sveitarfélaga, virkjanir, og almennum vinnsluiðnaði þar sem þörf er á fullt borflæði og lágmarks þrýstingsfall.

Vinnandi meginregla

Hliðarventillinn virkar með því að hækka eða lækka a fleyg eða samhliða diskur á milli tveggja sætishringa:

• Þegar handhjólinu eða stýrinu er snúið, stilkurinn hreyfir hliðið upp á við, draga það alveg frá flæðisbrautinni.
  Í fullkomlega opinni stöðu, holan er óhindrað, leyfa flæði með hverfandi viðnám.
• Þegar lokað er, hliðið er þrýst inn í sætið, hindra ganginn og tryggja einangrun.
• Gate lokar eru ekki mælt með inngjöf, þar sem opnun að hluta gerir hliðið og sætið útsett fyrir háhraða vökva, veldur titringi, rof, og þéttingarskemmdir.

Það eru tvær helstu diskhönnun:

• Samhliða diskur hliðarventlar (flatt hlið á milli samhliða sæta).
• Fleyghliðslokar (traustur eða sveigjanlegur fleygur sem veitir betri sætisþéttleika og misræmiþol).

Lykilatriði

• Lágmarks flæðiþol: Í fullkomlega opinni stöðu, beina holan gefur þrýstingsfall nálægt núlli (rennslisstuðull Cv er umtalsvert hærri en í hnattlokum af sömu stærð).
• Tvíhliða þjónusta: Hliðarlokar geta almennt lokað gegn þrýstingi úr báðum áttum, sem gerir þær hentugar til einangrunar í flóknu lagnaskipulagi.
• Stærðarsvið & Einkunnir: Almennt fáanlegt frá 2 tommur upp að 60 tommur eða meira, með þrýstingseinkunnum frá ANSI Class 150 til bekkjar 2500, sem gerir þá að ákjósanlegu vali fyrir Leiðslur í stórum þvermál.
• Hægur rekstur: Hliðlokar þurfa margar snúningar á stilknum til að opna eða loka að fullu, sem gerir þær síður hentugar þar sem þörf er á skjótum aðgerðum.
• Innsiglunarafköst: Venjulega hannað til að mæta API 598 lekaviðmið, en venjulega ekki í boði í þéttum lokunarflokkum (Flokkur VI kúlaþéttir eins og kúluventlar með mjúkum sætum).
• Viðhaldssjónarmið: Skipting um sæti og fleyg getur verið flókið vegna stórrar líkamsstærðar, og veðrun eða galli getur átt sér stað ef það er notað á óviðeigandi hátt við inngjöf.

4. Hönnun & Innri rúmfræði Globe Valve vs Gate Valve

Grundvallasti greinarmunurinn á milli Globe lokar Og hliðarventlar liggur í þeirra innri flæðisbraut og diskhönnun, sem hefur bein áhrif á þrýstingsfall, innsigli, og rekstrarhæfi.

Globe Valve Design & Rúmfræði

• Rennslisleið: Í hnattloka, vökvinn verður að breyta um stefnu - fyrst niður í gegnum sætið og síðan aftur upp - sem leiðir af sér sveigjanlegri flæðisleið.
• Form diskur/tappa: Lokunarþátturinn er venjulega a stinga, diskur, eða keila sem þrýstir á sætishring sem er hornrétt á flæðið.
• Staðsetning sætis: Sæti eru skipuð lárétt, gera hnattlokur vel hentugar fyrir inngjöf og tíða notkun.
• Stöngulhreyfing: Stöngullinn hreyfist línulega, með tiltölulega stuttri ferð miðað við hliðarloka (um 25–30% af borastærð).
• Byggingaráhrif: Fyrirferðarlítið flæðishólf skapar meira þrýstingstap en gerir flæðisstýringu fínni.

Hönnun hliðarventils & Rúmfræði

• Rennslisleið: Rennslisgangan í hliðarloka er beint í gegnum. Þegar það er opið að fullu, hliðið er alveg úr flæðinu, sem býður upp á nánast núll þrýstingsfall.
• Diskur/fleygform: Lokunarþátturinn er a fleyg eða helluhlið sem lækkar á milli tveggja lóðréttra sæta.
• Staðsetning sætis: Sætin eru lóðrétt og samsíða að flæðisbrautinni.
• Stöngulhreyfing: Stöngulferðin er stór - jöfn fullri holu lokans (100% af borastærð)— sem gerir aðgerðina hægari en tryggir fullt óhindrað flæði.
• Byggingaráhrif: Krefst hás ok og vélarhlífar vegna langrar stilkur; þéttleika er fórnað fyrir lítið flæðiþol.

5. Flæðiseinkenni & Vökvakerfi

The flæðidynamík af loku ákvarða hversu áhrifarík hún getur stjórnað, inngjöf, eða einangra vinnsluvökva.

Innri rúmfræði hnatt- og hliðarloka skapar sérstaka vökvahegðun.

Globe Valve Flæði einkenni

• Línulegt / Jafn prósenta flæðistýring: Kúlulokar veita næstum línulegt eða jafnt hlutfall samband milli stilkurferðar og flæðishraða, sem gerir þá vel við hæfi mótunar- og inngjöfarþjónusta.
• Þrýstifall: Vegna skyndilegrar breytinga á flæðistefnu yfir sætið, hnattlokar mynda tiltölulega mikið þrýstingstap.

• • 6 tommu flokkur 300 hnattloki getur sýnt a þrýstingsfall upp á 2,5–3,5 psi kl 100 gpm, miðað við minna en 1 psi fyrir hliðarventil af sömu stærð.

• CV (Rennslistuðull): Lægra CV fyrir hverja lokastærð (≈30–60% af hliðarloka) — takmarka hámarksflæði en auka nákvæmni í opnum að hluta til.

Hliðarventilflæðiseinkenni

• Kveikt og slökkt hegðun: Hliðarlokar eru hannaðir fyrir einangrun frekar en inngjöf. Fleyghliðið veitir næstum óhindrað flæði þegar það er alveg opið.
• Lágmarks þrýstingsfall: Með beint í gegn, vökvaviðnámið er nánast jafnstórt pípustykki af sömu stærð.

• • Til dæmis, alveg opinn 6 tommu hliðarventill hefur venjulega a þrýstingsfall <0.5 psi kl 100 gpm.

• Léleg inngjöf hentar: Að opna hliðarloka að hluta leiðir til ókyrrðar, Cavitation, og veðrun sæti/hliðs.
• Cv gildi: Mjög há CV gildi (≈90–100% af nafnstærð rörs) gera hliðarloka tilvalin fyrir kerfi sem krefjast lágmarks flæðistakmarkana.

6. Innsiglunarafköst & Lekaflokkar

Hæfni loku til að viðhalda a þétt innsigli er mikilvægt fyrir ferli öryggi, vörugæði, og skilvirkni.

Globe loki vs hlið loki nær þéttingu á mismunandi vegu, sem hefur áhrif á afköst leka og hæfi fyrir tiltekna þjónustu.

Hnattlokaþétting

• Sæti-til-diskur tengiliður:
  Kúluventlar nota a diskur sem þrýstir á sætishring. Vegna þess að snertiflöturinn er lítill og þéttingarkrafturinn er einbeitt, hnattlokar geta náð hágæða lokun.
• Lekaflokkar:

• • Fær að hittast ANSI/FCI 70-2 flokkur IV eða V (iðnaðar þétt lokun).
  • Með mjúkum setum eða elastómer innleggjum, sumir hnattlokar geta náð Flokkur VI (Bubble-þétt lokun).

• Þéttingarþétting:
  Flestar hönnun eru einstefnur (fínstillt fyrir þrýsting á niðurstreymishlið), en ákveðin hönnun með tvöföldu sæti styður tvíátta þéttingu.
• Inngjöf & Klæðist:
  Þar sem hnattlokar eru oft notaðir í inngjöf þjónustu, sætisslit með tímanum getur leitt til aukins leka.
  Hörð efni eins og Stellite eða wolframkarbíð húðun eru oft notuð til að bæta langlífi.

Loki hliðarloka

• Wedge Gate tengiliður:
  Innsiglun á sér stað á milli hliðið (fleygur/diskur) og sætishringirnir. Stöðug lokun byggir á réttri fleygstillingu og sætiskrafti.
• Lekaflokkar:

• • Venjulega ná Flokkur III eða IV lokun í málmsettu útgáfum.
  • Mjúk sitjandi eða fjaðrandi fleyghliðslokar geta náð flokkur V eða VI, en þetta eru sjaldgæfari í háþrýstiþjónustu.

• Tvíátta getu:
  Flestir hliðarlokar eru náttúrulega tvíátta, fær um að þétta gegn flæði í hvora áttina.
• Takmarkanir:
  Í opnum stöðum að hluta, flæði kemur beint á þéttiflötina, sem leiðir til rofs og sætisleki með tímanum. Af þessum sökum, hliðarlokar henta ekki til inngjafarþjónustu.

Áhrif umsókna

• Hnattlokar eru helst hvar lekaþétt afköst og flæðismótun eru nauðsynleg, eins og gufueinangrun, þéttistjórnun, og efnafóðurkerfi.
• Hliðarlokar eru ívilnaðir í einangrunarþjónusta af og til, sérstaklega í leiðslum, vatnsdreifingu, og olía & gasflutningur, hvar tvíátta lokun með lágmarksleka er nóg.

7. Rekstrarhraði, Virkjun & Sjálfvirkni

8. Þrýstingur-hitageta & Efnissjónarmið

Lokaval verður að taka tillit til rekstrarþrýstingur, hitastig, og efnissamhæfi, þar sem þessir þættir hafa bein áhrif á öryggi, Varanleiki, og þjónustulíf.

Hnatt- og hliðarlokar eru mismunandi hvað varðar hönnunarvikmörk og efnishegðun undir P–T öfgum.

Þrýstingur & Hitastig

Efnissjónarmið

• Globe loki:

• • Efnisval fer eftir tæring, rof, og klæðast mótstöðu, sérstaklega fyrir inngjöf eða háhraða flæði.
  • Algengar málmblöndur: Kolefnisstál, ryðfríu stáli (304/316/316L), Tvíhliða, Nikkel málmblöndur (Hastelloy, Monel) fyrir árásargjarn efni.
  • Innsigli & Sæti: Mál-til-málm eða mjúk sæti (PTFE, grafít, elastómer) til að takast á við breitt P–T svið.

• Hliðarventill:

• • Hannað fyrst og fremst fyrir fullur, flæði með lágt viðnám.
  • Efni: Kolefnisstál, ryðfríu stáli, brons, álfelgur.
  • Sæti: Málmsæti ráða yfir háþrýstingi, háhitaþjónustu; mjúk sæti notuð fyrir lágþrýsting, þétt lokun.

9. Varanleiki & Viðhald

• Globe lokar: Slit á sér stað á viðmóti sætis/disks vegna inngjafar, og pökkunarslit á stilknum. Auðveldara að viðhalda snyrtingu án þess að fjarlægja ventilhús.
• Hliðarlokar: Viðkvæmt fyrir truflun frá föstum efnum, veðrun sætis við inngjöf, og stilkur tæringu. Viðhald getur þurft að taka vélarhlífina í sundur og stundum fjarlægja líkamann.

Þjónustulíf

• Globe loki: 10–20 ár í hóflegri þjónustu, styttri í veðrunar-/inngjöfum án viðhalds.
• Hliðarventill: 15–25 ár fyrir einangrunarþjónustu, en endingartími minnkar verulega við opnun að hluta eða háhraða vökvaskilyrði.

10. Dæmigert iðnaðarumsókn um Globe Valve vs Gate Valve

Valið á milli hnatt- og hliðarloka fer eftir kröfur um flæðistýringu, þrýstingur, hitastig, og rekstrartíðni.

Globe Valve umsóknir

Kúluventlar skara fram úr flæðisreglugerð, inngjöf, og tíð aðgerð.

Hönnun þeirra gerir nákvæma stjórn á vökvaflæði og þrýstingsfalli, sem gerir þær hentugar fyrir kerfi þar sem mótum er krafist.

Lykilforrit:

• Steam Control Systems: Nákvæm flæðis- og þrýstingsstjórnun í fóðurvatni og hitakerfum ketils.
• Efna- og jarðolíuverksmiðjur: Nákvæm skömmtun, inngjöf ætandi eða háhita vökva.
• Loftræstikerfi og hitaveita: Stöðugar lokar fyrir hita- og þrýstingsstýringu í stórum lagnakerfi.
• Vatnshreinsistöðvar: Rennslisstýring fyrir síun, innspýting efna, og skömmtun.
• Orku- og orkuver: Reglugerð um fóðurvatn, kælivatnsrennsli, og túrbínu hjáveitukerfi.

GATE VALVE forrit

Gate lokar eru fyrst og fremst notaðir fyrir kveikja/slökkva á einangrun með lágmarks þrýstingsfalli þegar það er alveg opið.

Þau eru hentug fyrir leiðslur með stórum þvermál og notkun þar sem flæðisstýring er ekki þörf.

Lykilforrit:

• Olía & Gasleiðslur: Einangrun aðallínu, dælustöðvar, og hráolíuflutninga.
• Vatnsdreifing & Afrennsli: Einangrunarlokar fyrir aðal- og hreinsistöðvar með stórum þvermál.
• Orkuvinnsla: Einangrun kælivatns, gufuhausar, og eldsneytisleiðslur.
• Iðnaðarferlislínur: Einangrun efna án inngjafar, þjappað loft, eða gasleiðslur.
• Marine & Skipasmíð: Kjölfestuvatns- og eldsneytiseinangrunarkerfi.

11. Samanburðartafla – Globe Valve vs Gate Valve

12. Niðurstaða

Báðir Globe lokar vs hliðarventlar eru ómissandi í iðnaðarlagnakerfi, en hlutverk þeirra eru mjög mismunandi.

Kúlulokar eru ákjósanleg lausn fyrir nákvæma flæðisstjórnun og áreiðanlega lokun í háþrýstingi, háhita, og ferli mikilvægu umhverfi.

Hliðarlokar, Aftur á móti, eru hagkvæmari og orkusparandi fyrir einangrunarstörf með stórum þvermál þar sem lágmarks þrýstingsfall er nauðsynlegt.

Rétt val fer eftir því hvort umsóknin forgangsraðar stjórna nákvæmni eða rennslisnýtni.

Verkfræðingar og verksmiðjuhönnuðir verða að vega líftímakostnað, ferli þarfir, og rekstrarskilyrði til að tryggja hámarksafköst og áreiðanleika.

 

Algengar spurningar

Er hægt að nota hliðarventil fyrir inngjöf?

Nei — hliðarlokar sem eru opnir að hluta til skapa ókyrrð og kavitation, draga úr endingartíma um 70% og veldur óstöðugleika í flæði (± 20–30% frávik).

Hreinsunarverksmiðja sem notar hliðarloka til inngjafar varð fyrir 3x fleiri bilunum í sætum en verksmiðjur sem notuðu hnattloka.

Hver er hámarkshiti fyrir mjúkan hnattloka?

Mjúkt sæti (PTFE) hnattlokar takmarkast við ≤260°C. Fyrir hærra hitastig (260–650°C), notaðu málmsetta kúluloka með Stellite 6 Snyrta.

Yfir 650°C, hliðarlokar sem sitja úr málmi eru ákjósanlegir (PTFE brotnar niður, og þrýstingsfall hnattloka verður óhagkvæmt).

Hvaða loki er hagkvæmari fyrir olíuleiðslu?

Hliðarlokar - 10 ára TCO þeirra ($29,000 fyrir 12 tommu) er 28% lægri en hnattlokur ($40,000).

Lágt þrýstingsfall hliðarloka sparar $120,000 árlega í dæluorkukostnað, vega upp á móti hærri fyrirframgreiðslukostnaði.

Eru hliðarlokar hentugir fyrir ætandi vökva eins og sjó?

Já—notaðu tvíhliða 2205 eða 316L hliðarlokar með málm-í-málmi innsigli.

Sjópallur sem notar tvíhliða 2205 hliðarlokar náðu 10 ára endingartíma í sjó, án tæringar (tæringarhraði <0.001 mm/ár). Forðist mjúka hliðarloka (selir brotna niður í saltvatni).