معرفی انواع گلوب ولوها (Globe valves) و کاربرد آنها :
شیر گلوب که عنوان شیر کروی و بشقابی نیز شناخته می شود با توجه به ساختار و طراحی ویژه ای که دارد مناسب کنترل جریان سیال است.
شیر گلوب که عنوان شیر کروی و بشقابی نیز شناخته می شود با توجه به ساختار و طراحی ویژه ای که دارد مناسب کنترل جریان سیال است.
در واقع یک شیر گلوب را می توان ترکیبی از دو شیر فرض نمود که بین آنها یک پلاگ یا دیسک که با مکانیزم پیچی به بالا و پایین حرکت می کند قرار گرفته و از هم جدا می شوند و با حرکت دیسک امکان باز و بسته شدن مسیر سیال و کنترل جریان آن میسر می شود .
در تمام طراحی های شیر گلوب یک محور( Stem) وجود دارد که بوسیله آن شیر باز و بسته می شود ،
یک دیسک یا پلاگ که توسط حرکت محور روی سیت بدنه که معمولا داخل بدنه پیچ شده است بسته می شود .
سیت بدنه می تواند به موازات راستای عبور سیال و یا در زاویه ای نسبت به آن باشد .
سه نوع طراحی بدنه شیرهای گلوب عبارتند از : Tee , Angle , Wye
Z یا Tee : رایج ترین نوع طراحی گلوب است . طراحی به گونه ای است که سیال عبوری از شیر، 1۸۰ درجه چرخش دارد. هنگام ورود سیال به Z ورود و خروج سیال به شیر کروی انحنای اول تا دیسک 9۰ درجه چرخش و هنگام عبور از دیسک و انحنای دوم 9۰ درجه چرخش دیگر دارد . سیت شیر بصورت افقی است و حرکت محور و دیسک عمود بر خط افق انجام می شود . این طراحی کمترین ضریب جریان و بالاترین افت فشار را دارد . این نوع شیر در سرویس های خاص مثل خطوط بای پس کنترل ولوها استفاده می شود . زمانی که بحث افت فشار اهمیت زیادی نداشته باشد و فقط کنترل سیال مهم باشد ، این نوع شیر یک راه حل مناسب است .
Angle : خروجی شیر در این نوع طراحی در زاویه 90 درجه نسبت به ورودی قرار می گیرد و باعث چرخش 90 درجه ای سیال در شیر می گردد . در جایی که سیال نوسان داشته باشد ( Pulsating flow ) ، این طراحی مناسب تر است و می تواند تاثیرات نوسان را تحمل نماید .
Wye : در این نوع طراحی ، سیت و محور در زاویه 45 درجه نسبت به محور افقی قرار می گیرند و در حالت باز کامل شیر ، حداقل مقاومت در برابر عبور سیال را خواهیم داشت . این نوع شیر معمولا برای کنترل سیال در زمان عملیات راه اندازی یا بهره برداری فصلی مناسب است .
کاربرد شیرهای گلوب : جایی کاربرد دارند که جریان بایستی تنظیم شود ولی نیازی نیست جریان ثابت در خروجی شیر باشد . در کل برای کنترل جریان سیال که همزمان آب بندی خوب مورد نیاز می باشد مناسب هستند . در نقاط بالایی Vent و نقاط پایینی drain و با الزام آب بندی و ضریب اطمینان مناسب بکار میروند در غیر اینصورت برای Vent و drain می توان از گیت ولو استفاده نمود . برای تمام سرویس ها شامل خطوط آب ، مواد شیمیایی ، هوا و روغن که افت فشار اهمیت نداشته باشد بکار می رود . از شیرهای گلوب در سیستم های کولینگ واتر (برج خنک کن) ، سوخت های پایه نفتی ، سیستم های تزریق مواد شیمیایی ، سیستم های آبیاری ، بویلر ، مدار تخلیه ، روانکاری توربین ها استفاده می شود.
در شیرهای گلوب بدلیل اینکه دیسک و سیت بصورت زاویه دار در تماس با یکدیگر هستند میزان نشتی در حالت بسته شیر کمتر از گیت ولو است و آب بندی بهتری دارد . طراحی شیرهای گلوب می تواند بصورتی باشد که دیسک در برابر جریان سیال یا در جهت آن بسته شود . در حالتی که دیسک در جهت جریان سیال بسته شود، انرژی جنبشی سیال به بسته شدن دیسک کمک میکند ولی بالعکس مانع باز شدن آن می شود . این ویژگی زمانی ترجیح داده می شود که بسته شدن سریع شیر مورد نیاز باشد . برای حالتی که دیسک شیر، خلاف جریان سیال بسته می شود، برعکس این موضوع صادق است .
انواع دیسک در شیرهای گلوب شامل توپی ( Ball ) ، سوزنی ( Needle ) و ترکیبی ( Composition ) است . دیسک نوع توپی برای سرویس های با فشار و دمای پایین کاربرد دارد . این شیر قادر به تنظیم جریان است ولی در کل برای قطع و وصل جریان سیال مورد استفاده قرار می گیرد . طراحی دیسک سوزنی به نسبت طراحی توپی و ترکیبی ، قابلیت بیشتری برای کنترل سیال دارد . دیسک های پلاگی با انواع طراحی های بلند و مخروطی برای شرایط مختلف سیال ، وجود دارد . دیسک نوع ترکیبی برای کاربرد قطع و وصل مناسب تر است . در این نوع طراحی ، یک رینگ سخت غیر فلزی بصورت اینسرتی نصب می شود .
انواع شیر گلوب بر اساس اتصال کلاهک به بدنه :
نوع رزوه ای : این طراحی ساده ترین حالت است و برای شیرهای ارزان بکار می رود .
نوع پیچی : این نوع طراحی رایج ترین است و در طیف زیادی از گلوب ولوها بکار می رود . در این طراحی از گسکت بین کلاهک و بدنه استفاده می شود .
نوع جوشی : در مواردی که مونتاژ شیر لازم نباشد ، این طراحی قابل استفاده است . این نوع شیر نسبت به نوع پیچی سبک تر است .
نوع آب بند تحت فشار ( Pressure – Seal ) : در سرویس های با فشار و دمای بالا کاربرد دارد . هرچقدر فشار در بدنه شیر بیشتر می شود ، نیروی بیشتری روی گسکت آب بندی وارد می شود .
مزایای گلوب ولوها:
توانایی خوب در کنترل و در عین حال قطع و وصل خوب
نسبت به گیت ولو توانایی بالاتری در بستن مسیر سیال دارد .
قابل بکارگیری در سیکل های بیشتر باز و بسته شدن به دلیل احتمال کمتر سایش در سیت و دیسک .
عملکرد سریعتر نسبت به گیت ولو به دلیل طول کوتاه تر کورس حرکتی .
تعمیرات و سرویس آسان ، به دلیل در دسترس بودن سیت و دیسک از بالای شیر .
قابل بکارگیری به عنوان چک ولو در صورتیکه دیسک به محور متصل نشده باشد .
معایب گلوب ولوها :
افت هد زیاد سیال عبوری از شیر .
عدم پیوستگی سیال در شیر و ممانعت در مسیر حرکت آن .
احتمال آسیب قطعات داخلی و ترمیم شیر به دلیل ضربه و نوسان در خطوط با فشار بالا .
وزن بالاتر شیر نسبت به سایر شیرها .
گرانتر بودن نسبت به گیت ولوها .
نیاز به نیروی زیاد و عملگر بزرگتر برای بستن و آب بندی شیر .