Globe Valve vs Gate Valve - Perbandingan Komprehensif

1. Pengenalan

Globe Valve vs Gate Valve adalah salah satu perbandingan yang paling biasa dalam kawalan cecair perindustrian, Oleh kerana kedua -dua jenis injap digunakan secara meluas dalam saluran paip untuk pengasingan dan peraturan.

Walaupun mereka berkongsi tujuan yang sama -mengawal aliran cecair, gas, atau stim -geometri dalaman mereka, Kaedah pengedap, dan ciri -ciri operasi berbeza dengan ketara.

Memilih antara kedua -dua memerlukan penilaian yang teliti terhadap faktor -faktor seperti kecekapan aliran, prestasi pengedap, kelajuan penggerak, Kos kitaran hayat, dan keperluan khusus industri.

Pilihan yang buruk dapat meningkatkan kos operasi, mengurangkan kebolehpercayaan, dan keselamatan kompromi.

2. Apa itu injap dunia?

A Injap Globe adalah jenis injap gerakan linear yang direka terutamanya untuk mengawal dan mengalir aliran.

Namanya berasal dari bentuk badan sfera dalam reka bentuk awal, Walaupun injap dunia moden juga boleh menggunakan lurus, sudut, atau konfigurasi Y-corak.

Tidak seperti injap pintu, yang dimaksudkan untuk menutup penuh, Injap Globe cemerlang dalam menyediakan terkawal, aliran berubah dengan pergerakan strok yang agak pendek.

Injap Globe biasanya digunakan dalam Sistem stim, pemprosesan kimia, penjanaan kuasa, dan rawatan air- Di mana -mana kawalan tekanan atau aliran yang tepat diperlukan.

Prinsip kerja

Operasi injap dunia berdasarkan pada pergerakan cakera menegak (palam) menentang kerusi pegun.

• Cakera injap disambungkan ke batang yang bergerak secara linear apabila roda tangan atau penggerak dihidupkan.
• Apabila cakera diturunkan, ia menekan ke tempat duduk, menghalang aliran.
• Seperti cakera dibangkitkan, aliran melewati ruang antara cakera dan tempat duduk, yang mewujudkan jalan berbentuk S yang menyusahkan.
• Tahap pembukaan secara langsung berkorelasi dengan jumlah aliran, Memberi injap globe ketepatan pendikit yang baik.

Geometri ini memperkenalkan lebih tinggi rintangan aliran (penurunan tekanan) berbanding dengan injap pintu tetapi menyediakan Ketepatan kawalan unggul.

Ciri -ciri utama

• Ketepatan kawalan aliran: Injap Globe memberikan peraturan yang tepat, dengan pekali aliran (Cv) yang membolehkan pelarasan tambahan.
  Contohnya, Injap dunia 6 inci dapat mencapai ketepatan kawalan dalam ± 5%.
• Pilihan pengedap: Terdapat dengan Kerusi logam ke logam untuk perkhidmatan suhu tinggi (hingga 650 ° C.) atau Reka bentuk yang lembut (Ptfe, elastomer) untuk shutoff gelembung ketat dalam sistem tekanan rendah.
• Konfigurasi serba boleh: Corak lurus (standard), Corak sudut (90Giliran aliran °, mengurangkan kelengkapan), dan corak Y. (penurunan tekanan yang lebih rendah).
• Julat saiz & Penilaian: Biasanya dihasilkan dari ½ inci ke 24 inci, dengan kelas tekanan dari Kelas ANSI 150 sehingga kelas 2500.
• Penyelenggaraan: Cakera dan tempat duduk agak mudah diakses untuk penggantian, yang menjadikan injap dunia popular di loji kuasa di mana hakisan kerusi adalah perkara biasa.

3. Apa itu injap pintu?

A injap pintu adalah injap pengasingan gerakan linear yang direka untuk menyediakan Kawalan aliran bendalir secara/mati/mati.

Tidak seperti injap dunia, yang dioptimumkan untuk pendikit, Injap pintu adalah bertujuan untuk menjadi terbuka atau tertutup sepenuhnya.

Ciri penentuan mereka adalah pintu berbentuk rata atau berbentuk baji (cakera) yang bergerak tegak ke arah aliran untuk menghentikan cecair.

Injap pintu digunakan secara meluas dalam minyak & Talian paip gas, Pengagihan air perbandaran, loji kuasa, dan industri proses umum di mana aliran penuh dan penurunan tekanan minimum diperlukan.

Prinsip kerja

Injap pintu beroperasi dengan menaikkan atau menurunkan a cakera baji atau selari antara dua cincin tempat duduk:

• Apabila roda tangan atau penggerak dihidupkan, batang bergerak pintu gerbang ke atas, menarik balik sepenuhnya dari laluan aliran.
  Di kedudukan terbuka sepenuhnya, Bore tidak terhalang, membenarkan aliran dengan rintangan yang tidak dapat diabaikan.
• Apabila ditutup, pintu gerbang ditekan ke tempat duduk, menyekat laluan dan memastikan pengasingan.
• Injap pintu adalah tidak disyorkan untuk pendikit, Sebagai pembukaan separa mendedahkan pintu dan tempat duduk kepada cecair halaju tinggi, menyebabkan getaran, Hakisan, dan kerosakan pengedap.

Terdapat dua reka bentuk cakera utama:

• Cakera selari injap pintu (Pintu rata antara tempat duduk selari).
• Injap pintu baji (baji pepejal atau fleksibel memberikan ketegangan tempat duduk yang lebih baik dan toleransi misalignment).

Ciri -ciri utama

• Rintangan aliran minimum: Di kedudukan terbuka sepenuhnya, Bore lurus menghasilkan penurunan tekanan hampir kepada sifar (Koefisien aliran CV jauh lebih tinggi daripada injap dunia dengan saiz yang sama).
• Perkhidmatan bi-arah: Injap pintu biasanya boleh menutup tekanan dari arah yang sama, menjadikan mereka sesuai untuk pengasingan dalam susun atur paip kompleks.
• Julat saiz & Penilaian: Biasanya boleh didapati dari 2 inci sehingga 60 inci atau lebih, dengan penilaian tekanan dari Kelas ANSI 150 ke kelas 2500, menjadikan mereka pilihan pilihan untuk saluran paip besar diameter.
• Operasi perlahan: Injap pintu memerlukan pelbagai giliran batang untuk membuka atau menutup sepenuhnya, menjadikan mereka kurang sesuai di mana operasi cepat diperlukan.
• Prestasi pengedap: Biasanya direka untuk bertemu API 598 Kriteria kebocoran, tetapi biasanya tidak terdapat dalam kelas shutoff yang ketat (Kelas VI gelembung-ketat seperti dunia atau injap bola dengan tempat duduk lembut).
• Pertimbangan penyelenggaraan: Penggantian tempat duduk dan baji boleh menjadi rumit kerana saiz badan yang besar, dan hakisan atau gempa mungkin berlaku jika digunakan secara tidak wajar untuk pendikit.

4. Reka bentuk & Geometri dalaman Globe Valve vs Gate Valve

Perbezaan yang paling asas antara Injap Globe dan injap pintu terletak di dalamnya Laluan aliran dalaman dan reka bentuk cakera, yang secara langsung mempengaruhi penurunan tekanan, pengedap, dan kesesuaian operasi.

Reka bentuk injap globe & Geometri

• Laluan aliran: Dalam injap dunia, Cecair mesti mengubah arah -pertama ke bawah melalui tempat duduk dan kemudian kembali ke atas ke arah aliran yang lebih sedikit.
• Bentuk cakera/palam: Elemen penutupan biasanya a palam, cakera, atau kon yang menekan terhadap cincin tempat duduk tegak lurus ke aliran.
• Orientasi tempat duduk: Tempat duduk diatur secara mendatar, Membuat Injap Globe sangat sesuai untuk operasi pendikit dan kerap.
• Gerakan batang: Batang bergerak secara linear, dengan perjalanan yang agak singkat berbanding dengan injap pintu (Kira -kira 25-30% saiz bosan).
• Implikasi struktur: Ruang aliran padat menghasilkan kehilangan tekanan yang lebih tinggi tetapi membolehkan kawalan aliran yang lebih baik.

Reka bentuk injap pintu & Geometri

• Laluan aliran: Laluan aliran di injap pintu adalah Lurus melalui. Apabila dibuka sepenuhnya, pintu gerbang sepenuhnya keluar dari aliran, Menawarkan penurunan tekanan hampir sifar.
• Bentuk cakera/baji: Unsur penutupan adalah baji atau pintu gerbang yang merendahkan dua kerusi menegak.
• Orientasi tempat duduk: Tempat duduknya menegak dan selari ke jalan aliran.
• Gerakan batang: Perjalanan batangnya besar -sama dengan bor penuh injap (100% saiz bor)-Membuat operasi lebih perlahan tetapi memastikan aliran yang tidak terhalang penuh.
• Implikasi struktur: Memerlukan kuk tinggi dan bonet kerana perjalanan batang panjang; Kompak dikorbankan untuk rintangan aliran rendah.

5. Ciri -ciri aliran & Prestasi hidraulik

The Dinamik Aliran injap menentukan sejauh mana ia dapat mengawal selia, pendikit, atau mengasingkan cecair proses.

Geometri dalaman Globe dan Injap Pintu mewujudkan tingkah laku hidraulik yang berbeza.

Ciri aliran injap globe

• Linear / Kawalan aliran peratusan yang sama: Injap Globe menyediakan hubungan hampir linear atau sama antara perjalanan batang dan kadar aliran, menjadikan mereka sesuai untuk perkhidmatan modulasi dan pendikit.
• Penurunan tekanan: Kerana perubahan mendadak dalam arah aliran di seluruh tempat duduk, Injap Globe menjana kerugian tekanan yang agak tinggi.

• • Kelas 6 inci 300 Injap Globe boleh mempamerkan a kejatuhan tekanan 2.5-3.5 psi di 100 gpm, berbanding kurang daripada 1 psi untuk injap pintu dengan saiz yang sama.

• Cv (Pekali aliran): CV lebih rendah setiap saiz injap (≈30-60% daripada injap pintu) - Mengehadkan aliran maksimum tetapi meningkatkan ketepatan dalam keadaan terbuka separa.

Ciri aliran injap pintu gerbang

• Tingkah laku on -off: Injap pintu direka untuk pengasingan dan bukannya pendikit. Pintu baji menyediakan aliran hampir tidak terhalang apabila dibuka sepenuhnya.
• Penurunan tekanan minimum: Dengan lurus melalui lurus, rintangan hidraulik hampir bersamaan dengan sekeping paip dengan saiz yang sama.

• • Contohnya, injap pintu 6 inci yang terbuka biasanya mempunyai penurunan tekanan <0.5 psi di 100 gpm.

• Kesesuaian pendikit yang lemah: Mengendalikan injap pintu masuk sebahagiannya membawa kepada pergolakan, Cavitation, dan hakisan kerusi/pintu.
• Nilai CV: Nilai CV yang sangat tinggi (≈90-100% saiz paip nominal) Jadikan injap pintu sesuai untuk sistem yang memerlukan sekatan aliran yang minimum.

6. Prestasi pengedap & Kelas kebocoran

Keupayaan injap untuk mengekalkan a meterai ketat sangat penting untuk keselamatan proses, kualiti produk, dan kecekapan.

Globe Valve vs Gate Valve Mencapai Pengedap dengan cara yang berbeza, yang memberi kesan kepada prestasi kebocoran dan kesesuaian untuk perkhidmatan tertentu.

Pengedap Injap Globe

• Hubungan Seat-to-Disc:
  Injap Globe Gunakan a cakera menekan terhadap cincin tempat duduk. Kerana kawasan hubungannya kecil dan daya pengedap tertumpu, Injap Globe dapat mencapai Shutoff berkualiti tinggi.
• Kelas kebocoran:

• • Mampu bertemu ANSI/FCI 70-2 Kelas IV atau V (Perindustrian ketat).
  • Dengan sisipan lembut atau elastomer, beberapa injap dunia dapat mencapai Kelas VI (Bubble-tight shutoff).

• Pengedap dua arah:
  Sebilangan besar reka bentuk adalah satu arah (Dioptimumkan untuk tekanan di bahagian hiliran), Tetapi reka bentuk tertentu dengan pengaturan dua tempat duduk menyokong pengedap dua arah.
• Pendikit & Pakai:
  Oleh kerana injap globe sering digunakan dalam perkhidmatan pendikit, Pakaian tempat duduk dari masa ke masa boleh menyebabkan peningkatan kebocoran.
  Bahan-bahan yang dihadapi keras seperti pelapis karbida stellite atau tungsten sering digunakan untuk meningkatkan umur panjang.

Pengedap injap pintu

• Hubungi gerbang baji:
  Pengedap berlaku di antara pintu gerbang (baji/cakera) Dan cincin tempat duduk. Penutup ketat bergantung pada penjajaran baji yang betul dan daya tempat duduk.
• Kelas kebocoran:

• • Biasanya mencapai Kelas III atau IV shutoff dalam versi yang diletakkan logam.
  • Injap pintu baji yang lembut atau tahan lasak dapat dicapai Kelas V atau VI, Tetapi ini kurang biasa dalam perkhidmatan tekanan tinggi.

• Keupayaan dua arah:
  Sebilangan besar injap pintu secara semula jadi bidirectional, mampu menyegel terhadap aliran ke arah yang sama.
• Batasan:
  Dalam kedudukan terbuka sebahagiannya, aliran menyentuh terus ke permukaan pengedap, menuju ke hakisan dan kebocoran tempat duduk dari masa ke masa. Atas sebab ini, Injap pintu tidak sesuai untuk perkhidmatan pendikit.

Implikasi permohonan

• Injap Globe lebih disukai di mana prestasi kebocoran dan modulasi aliran adalah penting, seperti pengasingan stim, kawalan kondensat, dan sistem suapan kimia.
• Injap pintu disukai dalam Perkhidmatan pengasingan on -off, terutamanya dalam saluran paip, Pengagihan air, dan minyak & penghantaran gas, di mana Shutoff bidirectional dengan kebocoran minimum sudah mencukupi.

7. Kelajuan operasi, Penggerak & Automasi

8. Keupayaan tekanan -tekanan & Pertimbangan Bahan

Pemilihan injap mesti diambil kira tekanan operasi, suhu, dan keserasian bahan, Oleh kerana faktor -faktor ini secara langsung mempengaruhi keselamatan, ketahanan, dan hayat perkhidmatan.

Injap Globe dan Gate berbeza dalam toleransi reka bentuk dan tingkah laku material di bawah p -t ekstrem.

Tekanan & Penilaian suhu

Pertimbangan Bahan

• Injap Globe:

• • Pemilihan bahan bergantung pada kakisan, Hakisan, dan memakai rintangan, terutamanya untuk aliran pendikit atau halaju tinggi.
  • Aloi biasa: Keluli karbon, Keluli tahan karat (304/316/316L.), dupleks, aloi nikel (Hastelloy, Monel) untuk bahan kimia yang agresif.
  • Anjing laut & Tempat duduk: Tempat duduk logam ke logam atau lembut (Ptfe, grafit, elastomer) untuk mengendalikan julat p -t yang luas.

• Injap pintu:

• • Direka terutamanya untuk penuh, aliran rintangan rendah.
  • Bahan: Keluli karbon, Keluli tahan karat, gangsa, Keluli Alloy.
  • Tempat duduk: Tempat duduk logam menguasai tekanan tinggi, perkhidmatan suhu tinggi; Tempat duduk lembut yang digunakan untuk tekanan rendah, shutoff ketat.

9. Ketahanan & Penyelenggaraan

• Injap Globe: Pakai berlaku di antara muka tempat duduk/cakera kerana pendikit, dan pembungkusan pakaian di batang. Lebih mudah untuk mengekalkan trim tanpa mengeluarkan badan injap.
• Injap pintu: Terdedah kepada jamming dari pepejal, hakisan tempat duduk ketika diletakkan, dan kakisan batang. Penyelenggaraan boleh memerlukan pembongkaran bonet dan kadang -kadang penyingkiran badan.

Hayat perkhidmatan

• Injap Globe: 10-20 tahun dalam perkhidmatan sederhana, lebih pendek dalam aplikasi erosif/pendikit tanpa penyelenggaraan.
• Injap pintu: 15-25 tahun untuk perkhidmatan pengasingan, Tetapi hayat perkhidmatan mengurangkan secara drastik di bawah keadaan pembukaan separa atau halaju tinggi.

10. Aplikasi industri biasa Globe Valve vs Gate Valve

Pemilihan antara injap Globe dan Gate bergantung pada keperluan kawalan aliran, tekanan, suhu, dan kekerapan operasi.

Aplikasi injap globe

Injap Globe cemerlang dalam peraturan aliran, pendikit, dan operasi yang kerap.

Reka bentuk mereka membolehkan kawalan aliran bendalir dan penurunan tekanan yang tepat, menjadikan mereka sesuai untuk sistem di mana modulasi diperlukan.

Aplikasi utama:

• Sistem kawalan stim: Peraturan aliran dan tekanan yang tepat dalam sistem suapan dan pemanasan dandang.
• Tumbuhan kimia dan petrokimia: Dos yang tepat, cecair yang menghakis atau suhu tinggi.
• HVAC dan Pemanasan Daerah: Modulasi injap untuk kawalan suhu dan tekanan dalam rangkaian paip besar.
• Tumbuhan rawatan air: Kawalan aliran untuk penapisan, suntikan kimia, dan aplikasi dos.
• Tenaga dan loji kuasa: Peraturan air suapan, aliran air penyejuk, dan sistem pintasan turbin.

Aplikasi injap pintu

Injap pintu digunakan terutamanya untuk Mengasingkan/mematikan pengasingan dengan penurunan tekanan yang minimum apabila dibuka sepenuhnya.

Mereka sesuai untuk saluran paip dan aplikasi diameter besar di mana modulasi aliran tidak diperlukan.

Aplikasi utama:

• Minyak & Talian paip gas: Pengasingan utama, stesen pam, dan pengangkutan kasar.
• Pengagihan air & Air kumbahan: Injap pengasingan loji dan rawatan diameter besar diameter.
• Penjanaan kuasa: Pengasingan air penyejuk, Tajuk Steam, dan garisan bahan api.
• Garis proses perindustrian: Pengasingan bahan kimia yang tidak melengkung, udara termampat, atau saluran paip gas.
• Marin & Pembuatan kapal: Sistem Pengasingan Air dan Bahan Api Balast.

11. Jadual Ringkasan Perbandingan - Globe Valve vs Gate Valve

12. Kesimpulan

Kedua -duanya Injap Globe vs injap pintu sangat diperlukan dalam sistem paip perindustrian, Tetapi peranan mereka berbeza dengan ketara.

Injap Globe adalah penyelesaian untuk peraturan aliran yang tepat dan shutoff yang boleh dipercayai dalam tekanan tinggi, suhu tinggi, dan persekitaran proses kritikal.

Injap pintu, Sebaliknya, lebih menjimatkan dan cekap tenaga untuk tugas pengasingan besar diameter di mana penurunan tekanan minimum adalah penting.

Pilihan yang betul bergantung kepada sama ada permohonan itu mengutamakan ketepatan kawalan atau kecekapan aliran.

Jurutera dan pereka loji mesti menimbang kos kitaran hayat, keperluan proses, dan keadaan operasi untuk memastikan prestasi dan kebolehpercayaan yang optimum.

 

Soalan Lazim

Bolehkah injap pintu digunakan untuk pendikit?

Injap pintu terbuka tidak ada yang membuat pergolakan dan peronggaan, mengurangkan hayat perkhidmatan dengan 70% dan menyebabkan ketidakstabilan aliran (± 20-30% sisihan).

Penapisan menggunakan injap pintu untuk pendikit berpengalaman 3x kegagalan tempat duduk lebih daripada tumbuh -tumbuhan menggunakan injap globe.

Berapakah suhu maksimum untuk injap dunia yang lembut?

Lembut duduk (Ptfe) Injap Globe terhad kepada ≤260 ° C. Untuk suhu yang lebih tinggi (260-650 ° C.), Gunakan injap globe yang diletakkan logam dengan stellite 6 Potong.

Di atas 650 ° C., Injap pintu masuk logam lebih disukai (PTFE merendahkan, dan penurunan tekanan Injap Globe menjadi tidak cekap).

Injap mana yang lebih kos efektif untuk saluran paip minyak?

Injap Pintu-TCO 10 tahun mereka ($29,000 untuk 12 inci) adalah 28% lebih rendah daripada injap dunia ($40,000).

Penurunan tekanan rendah injap pintu masuk $120,000 setiap tahun dalam kos tenaga pam, mengimbangi kos downtime pendahuluan yang lebih tinggi.

Adakah injap pintu sesuai untuk cecair yang menghakis seperti air laut?

Ya -gunakan dupleks 2205 atau injap pintu 316L dengan meterai logam ke logam.

Platform marin menggunakan dupleks 2205 Injap Pintu Mencapai Hayat Perkhidmatan 10 Tahun di Laut Air Laut, tanpa kakisan (kadar kakisan <0.001 mm/tahun). Elakkan injap pintu masuk lembut (anjing laut merendahkan air masin).