Katup gerbang, produk dari revolusi industri, telah lama memegang posisi dominan dalam industri ini meskipun ada banyak katup lain seperti katup dunia dan katup plug. Namun, dalam beberapa tahun terakhir, Katup gerbang menghadapi peningkatan persaingan dari katup bola dan katup kupu -kupu, yang telah menangkap lebih banyak pangsa pasar.
Tidak seperti katup bola, katup sumbat, Dan Katup kupu-kupu, katup gerbang memiliki mekanisme penutupan yang unik. Elemen penutupan, gerbang atau disk, bergerak secara linear dengan beberapa rotasi batang atau spindel. Itu naik dari jalur dan memasuki bagian atas katup (disebut topi). Katup-katup ini, membuka linier, juga dikenal sebagai katup multi-putar atau linier, Berbeda dari katup kuartal di mana batang berputar 90 derajat, biasanya tanpa naik.
Katup gerbang datang dalam berbagai bahan dan peringkat tekanan, dengan ukuran mulai dari sekecil nps ½ inci hingga sebesar NPS 144 inci, melayani spektrum aplikasi yang luas. Desain utama untuk katup gerbang terdiri dari komponen yang diproduksi melalui casting, penempaan, atau pengelasan, dengan desain casting menjadi yang dominan.
Salah satu aspek penting dari katup gerbang adalah kemampuan mereka untuk terbuka sepenuhnya, hampir tidak memberikan penghalang atau gesekan ke jalur aliran. Resistansi aliran yang ditawarkan oleh katup gerbang yang dibuka penuh kira -kira setara dengan bagian pipa dengan ukuran port yang sama. Akibatnya, Katup gerbang masih banyak digunakan dalam aplikasi shut-off atau on/off. Dalam beberapa terminologi katup, Katup gerbang juga disebut sebagai katup globe.
Namun, Katup gerbang mungkin bukan pilihan terbaik untuk mengatur aliran atau beroperasi ke arah mana pun selain terbuka sepenuhnya atau tertutup sepenuhnya. Menggunakan katup gerbang terbuka sebagian untuk pelambatan atau kontrol aliran dapat menyebabkan kerusakan pada gerbang atau cincin kursi katup karena tabrakan di lingkungan aliran turbulen yang dibuat saat dibuka sebagian.
Struktur internal katup gerbang
Sementara sebagian besar katup gerbang mungkin tampak serupa dalam penampilan, Desain internal mereka dapat bervariasi. Sebagian besar katup gerbang terdiri dari tubuh dan kap mesin, dengan kap berisi elemen penutupan yang disebut gerbang atau cakram. Elemen penutup terhubung ke batang yang melewati kap mesin, Pada akhirnya terhubung ke handwheel atau perangkat mengemudi lainnya untuk operasi STEM. Tekanan di sekitar batang dibatasi oleh pengemasan yang dikompres ke dalam kotak isian atau ruang.
Internal katup gerbang, tidak terkait dengan ketipisan atau kesesuaian katup, Rujuk ke komponen dalam katup yang menanggung tegangan yang signifikan atau mengalami erosi dan korosi yang parah. Di katup gerbang, internal terdiri dari batang, Area Kursi Disc, kursi tubuh, dan kursi belakang. Katup perunggu atau kuningan biasanya memiliki internal yang terbuat dari bahan yang sama dengan tubuh dan kap. Katup besi cor dan katup besi ulet menggunakan internal all-iron atau internal perunggu.
Katup baja dapat dilengkapi dengan berbagai bahan internal, termasuk paduan kobalt tungsten kromium, Paduan Hastelloy, 316SS, 347SS, Paduan Monel, dan paduan 20, biasa digunakan untuk internal katup gerbang.
Desain Disk Valve Gerbang
Inti dari katup gerbang adalah elemen penutupan, yang datang dalam dua desain: Kursi Wedge dan Parallel Disc. Desain irisan, Populer sejak penemuannya oleh insinyur Inggris James Nasmyth 1843, Memanfaatkan gerbang dengan sudut yang sedikit cenderung yang cocok dengan sudut kursi tubuh untuk penutupan yang ketat. Katup irisan mengamankan gerbang dengan kuat ke kursi dengan menerapkan torsi.
Ada tiga jenis desain gerbang wedge:
- Wedge yang solid, yang tertua dan lazim secara historis, hampir universal pada satu titik. Namun, tidak memiliki fleksibilitas dan mungkin macet di kursi karena fluktuasi suhu ekstrem atau tekanan pipa yang menyebabkan deformasi. Gerbang irisan solid tetap konfigurasi standar untuk perunggu, besi cor, persediaan air, dan katup baja karbon yang ringkas (API 602 jenis).
- Irisan yang sepenuhnya fleksibel sangat fleksibel, beradaptasi dengan perubahan suhu dan tekanan pipa yang merugikan tanpa kendala dengan menambahkan alur atau slot di sekitar pinggirannya. Desain fleksibel lebih mudah diproduksi, Kompensasi untuk ketidaksempurnaan kecil di permukaan kursi dengan fleksibilitas gerbang. Hingga saat ini, Desain irisan fleksibel adalah jenis yang paling umum pada katup gerbang industri.
- Baji terpisah terdiri dari desain dua bagian, dengan wajah yang cocok di bagian belakang setiap gerbang. Wajah yang cocok ini memungkinkan transfer dorongan batang ke bawah ke permukaan gerbang dan kursi. Desain fleksibel ini juga mencegah gangguan yang disebabkan oleh ekspansi termal. Namun, Desain terpisah memiliki kerugian: dalam aplikasi kotor, residu atau puing -puing dapat menyatukan di antara bagian, menyebabkan ketidaksejajaran atau bahkan penyumbatan. Desain baji terpisah biasa terjadi pada katup stainless steel dan alloy tinggi, serta banyak katup perunggu kecil.
Gerbang baji dipandu oleh alur atau iga yang dilemparkan atau dilas ke badan katup dan diarahkan oleh kursi. Perangkat pemandu baji ini mempertahankan keselarasan selama pembukaan atau penutupan, mencegah meluncur di kursi hilir selama proses ini.
Gaya cakram katup lain untuk katup gerbang adalah desain kursi cakram paralel. Kursi paralel dapat memasang pegas untuk segel yang lebih ketat atau membentuk segel yang andal dalam arah hulu. Kursi paralel adalah kursi posisi; Posisi gerbang menentukan efek penyegelan, daripada besarnya gaya (torsi) diterapkan oleh batang di gerbang.
Desain Badan/Bonnet
Katup gerbang biasanya terdiri dari dua bagian utama: tubuh dan kap mesin, membentuk cangkang yang mengandung tekanan dari katup gerbang. Ada berbagai desain untuk antarmuka antara kedua komponen ini.
- Sendi berulir adalah desain paling sederhana tetapi hanya digunakan untuk murah, Katup perunggu bertekanan rendah.
- Sendi Union juga terutama digunakan untuk katup perunggu, Tapi desain Union memungkinkan pembongkaran yang lebih mudah, memfasilitasi pemeliharaan dan perbaikan.
- Sendi Bonnet yang dibaut adalah sambungan yang paling populer, digunakan untuk sebagian besar katup gerbang dalam aplikasi industri saat ini. Tidak seperti topi berulir dan Union, Koneksi kap mesin membutuhkan gasket untuk menyegel sambungan antara tubuh dan kap mesin.
- Sendi segel tekanan diaktifkan oleh tekanan cairan di dalam tubuh katup yang bekerja pada irisan yang terbuat dari besi lunak atau grafit yang dimasukkan antara tubuh dan kap mesin. Di katup segel tekanan, Semakin tinggi tekanan di rongga tubuh, semakin besar kekuatan pada paking. Bonnet segel tekanan banyak digunakan dalam tekanan tinggi, aplikasi suhu tinggi, seperti di industri listrik.
- Sambungan kap las adalah sambungan bodi/kap yang sangat populer untuk katup baja kompak yang berukuran mulai dari ½ inci hingga 2 inci dan peringkat tekanan dari 800 ke 2500, tidak memerlukan pembongkaran.
Bahan dan standar
Baja dan besi adalah bahan yang paling umum digunakan dalam konstruksi katup gerbang. Bahan baja cocok untuk sebagian besar aplikasi industri, Sementara bahan besi cocok untuk aplikasi seperti air, Air limbah, dan pemanasan, ventilasi, dan AC (AC). Bahan konstruksi katup gerbang lainnya yang umum digunakan termasuk stainless steel, perunggu, dan bahan paduan tinggi seperti Hastelloy dan Chromium-Nickel-Iron Alloys.
Mengenai Standar Desain dan Konstruksi Katup Gerbang, Standar domestik termasuk Standar Nasional GB dan GB/T, serta standar industri JB dan JB/T, Seiring dengan standar grup dan standar perusahaan. Secara internasional, Standar ditetapkan oleh organisasi seperti American Petroleum Institute (API), Masyarakat Standardisasi Produsen (MSS), American Water Works Association (AWWA), dan Masyarakat Insinyur Mesin Amerika (SEPERTI SAYA).
Submarket katup gerbang
Meskipun katup seperempat turn telah mengambil pangsa pasar katup gerbang selama masa lalu 50 bertahun-tahun, Beberapa industri masih sangat bergantung pada katup gerbang, termasuk industri minyak bumi dan gas alam. Meskipun ada kemajuan katup bola dalam pipa gas alam, minyak mentah atau pipa cair tetap menjadi benteng katup gerbang kursi paralel. Di katup berukuran lebih besar, Katup gerbang terus menjadi pilihan utama untuk sebagian besar aplikasi, termasuk industri pemurnian. Stabilitas dalam desain dan total biaya ekonomi adalah faktor penting yang mempengaruhi adopsi katup ini.
Dalam hal aplikasi, Banyak industri proses menggunakan suhu lebih tinggi dari suhu kerja yang aman dari polytetrafluoroethylene (PTFE), bahan kursi utama untuk katup bola mengambang. Katup kupu-kupu berkinerja tinggi dan katup bola dengan logam telah mendapatkan lebih banyak penggunaan dalam aplikasi pemurnian, Meskipun total biaya mereka biasanya lebih tinggi dari katup gerbang. Di sektor utilitas air, Katup gerbang besi masih mendominasi, membuktikan biaya yang hemat dan tahan lama bahkan dalam aplikasi terkubur.
Industri listrik menggunakan katup gerbang paduan untuk aplikasi yang melibatkan tekanan dan suhu yang sangat tinggi. Terlepas dari munculnya beberapa katup globe pola-y baru dan katup bola yang dipenuhi logam yang dirancang untuk pelambatan layanan, Katup gerbang terus disukai di sektor utilitas.
Hari ini, katup gerbang, Dikenal karena efektivitas biaya yang tinggi, tetap menjadi pilihan utama untuk banyak aplikasi layanan. Mark Twain pernah berkata, “Laporan kematian saya sangat dilebih -lebihkan.” Sementara katup bola, katup sumbat, dan katup kupu -kupu telah memperluas pangsa pasar mereka selama beberapa dekade, Katup gerbang lama tidak terkecuali dengan sentimen Twain - desas -desus tentang kematiannya telah sangat dibesar -besarkan!