Sürgülü vana, sanayi devriminin bir ürünü, Küresel vanalar ve plug vanalar gibi diğer birçok vananın tarihsel varlığına rağmen sektörde uzun süredir hakim bir konuma sahip olmuştur.. Fakat, Son yıllarda, Sürgülü vanalar, küresel vanalar ve kelebek vanalardan kaynaklanan artan rekabetle karşı karşıya kaldı, daha fazla pazar payı elde eden.
Farklı küresel vanalar, fiş vanaları, Ve kelebek vana, sürgülü vana benzersiz bir kapanma mekanizmasına sahip. Kapatma elemanı, kapı veya disk, gövdenin veya iş milinin birden fazla dönüşüyle doğrusal olarak hareket eder. Yoldan yükselir ve valfin tepesine girer (kaporta denir). Bu vanalar, doğrusal olarak açılıyor, çok turlu veya doğrusal valfler olarak da bilinir, milin döndüğü çeyrek dönüşlü valflerden farklıdır 90 derece, genellikle yükselmeden.
Sürgülü vanalar çeşitli malzeme ve basınç değerlerine sahiptir, NPS ½ inç kadar küçükten NPS kadar büyük boyutlara kadar değişen boyutlarda 144 inç, geniş bir uygulama yelpazesine hitap ediyor. Sürgülü vanaların baskın tasarımı döküm yoluyla üretilen bileşenlerden oluşur, dövme, veya kaynak, döküm tasarımının baskın olduğu.
Sürgülü vanaların dikkate değer bir özelliği, tamamen açılabilmesidir., akış yoluna neredeyse hiç engel veya sürtünme sağlamaz. Tamamen açık sürgülü vanaların sunduğu akış direnci, kabaca aynı port boyutuna sahip boru hattının bir bölümüne eşdeğerdir. Sonuç olarak, Sürgülü vanalar hala kapatma veya açma/kapama uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bazı valf terminolojisinde, sürgülü vanalara küresel vanalar da denir.
Fakat, sürgülü vanalar, akışı düzenlemek veya tamamen açık veya tamamen kapalı dışında herhangi bir yönde çalışmak için en iyi seçim olmayabilir. Kısma veya akış kontrolü için kısmen açık sürgülü vanaların kullanılması, kısmen açık olduğunda oluşan türbülanslı akış ortamındaki çarpışmalar nedeniyle sürgülü vananın veya vana yuvası halkasının hasar görmesine neden olabilir.
Sürgülü Vana İç Yapıları
Çoğu sürgülü vana görünüm olarak benzer görünse de, iç tasarımları farklılık gösterebilir. Çoğu sürgülü vana bir gövde ve kapaktan oluşur, kaportada kapı veya disk adı verilen bir kapatma elemanı bulunur. Kapatma elemanı kaputun içinden geçen mile bağlanır, sonuçta gövdenin çalıştırılması için bir el çarkına veya başka bir tahrik cihazına bağlanır. Mil etrafındaki basınç, salmastra kutusu veya hazneye sıkıştırılmış ambalajla sınırlandırılır.
Sürgülü vananın iç kısımları, valfin inceliği veya uyumu ile ilgisi yoktur, Önemli ölçüde strese dayanan veya ciddi erozyon ve korozyona maruz kalan valf içindeki bileşenleri ifade eder.. Sürgülü vanalarda, iç kısımlar gövdeden oluşur, disk koltuk alanı, gövde koltuğu, ve arka koltuk. Yaygın bronz veya pirinç valfler tipik olarak gövde ve kapakla aynı malzemeden yapılmış iç kısımlara sahiptir.. Dökme demir ve sünek demir vanalarda ya tamamen demir iç kısımlar ya da bronz iç kısımlar kullanılır.
Çelik vanalar çeşitli iç malzemelerle donatılabilir, tungsten krom kobalt alaşımı dahil, Hastelloy alaşımı, 316ss, 347ss, Monel alaşımı, ve Alaşım 20, Sürgülü vana iç kısımları için yaygın olarak kullanılır.
Sürgülü Vana Disk Tasarımı
Sürgülü vanaların çekirdeği kapatma elemanıdır, iki tasarımla geliyor: kama ve paralel disk yuvası. Kama tasarımı, İngiliz mühendis James Nasmyth tarafından icat edilmesinden bu yana popüler 1843, Sıkı bir kapatma için gövde koltuğunun açısıyla eşleşen hafif eğimli açıya sahip bir kapı kullanır. Kama valfleri, tork uygulayarak kapıyı sıkıca yuvaya sabitler.
Üç tip kama kapısı tasarımı vardır:
- Katı kama, en eski ve tarihsel olarak yaygın olan, bir noktada neredeyse evrenseldi. Fakat, esnekliği yoktur ve aşırı sıcaklık dalgalanmaları veya deformasyona neden olan boru gerilimleri nedeniyle yuvada sıkışabilir. Katı kama kapıları bronz için standart konfigürasyon olarak kalır, dökme demir, su temini, ve kompakt karbon çeliği vanalar (API'si 602 tip).
- Tamamen esnek kama son derece esnektir, Çevresine oluklar veya yarıklar ekleyerek sıcaklık değişikliklerine ve olumsuz boru gerilimlerine kısıtlama olmaksızın uyum sağlama. Esnek tasarımların üretimi daha kolaydır, kapının esnekliği ile koltuk yüzeyindeki küçük kusurları telafi etmek. Bugüne kadar, esnek kama tasarımları endüstriyel sürgülü vanalarda en yaygın tiptir.
- Bölünmüş kama iki parçalı bir tasarımdan oluşur, her kapının arkasında eşleşen yüzler ile. Bu eşleşen yüzler, aşağı doğru sap itme kuvvetinin kapı yüzeyine ve yuvaya eşit şekilde aktarılmasına olanak tanır. Bu esnek tasarım aynı zamanda termal genleşmenin neden olduğu paraziti de önler. Fakat, bölünmüş tasarımların bir dezavantajı var: kirli uygulamalarda, kalıntı veya döküntü yarımlar arasında toplanabilir, yanlış hizalamaya ve hatta tıkanmaya neden olur. Bölünmüş kama tasarımları paslanmaz çelik ve yüksek alaşımlı vanalarda yaygındır, ve birçok küçük bronz vananın yanı sıra.
Kama kapakları, valf gövdesine dökülmüş veya kaynaklanmış oluklar veya nervürler tarafından yönlendirilir ve yuva tarafından yönlendirilir. Bu kama yönlendirme cihazları açılma veya kapanma sırasında hizalamayı korur, bu işlemler sırasında alt koltukta kaymanın önlenmesi.
Sürgülü vanalar için başka bir vana diski stili paralel disk yuvası tasarımıdır. Paralel yuvalar daha sıkı bir sızdırmazlık için yaylar takabilir veya yukarı akış yönünde güvenilir bir sızdırmazlık oluşturabilir. Paralel koltuk konumsal bir koltuktur; kapının konumu sızdırmazlık etkisini belirler, kuvvetin büyüklüğünden ziyade (tork) kapıdaki sap tarafından uygulanır.
Gövde/Kaporta Tasarımı
Sürgülü vanalar tipik olarak iki ana parçadan oluşur: gövde ve kaporta, Sürgülü vananın basınç içeren kabuğunu oluşturan. Bu iki bileşen arasındaki arayüz için çeşitli tasarımlar mevcuttur..
- Dişli bağlantılar en basit tasarımdır ancak yalnızca ucuz olanlarda kullanılır., alçak basınçlı bronz vanalar.
- Rakor mafsalları aynı zamanda esas olarak bronz vanalarda da kullanılır, ancak birleşim tasarımı daha kolay sökülmeye olanak tanır, bakım ve onarımı kolaylaştırmak.
- Cıvatalı kaporta bağlantıları en popüler bağlantılardır, günümüz endüstriyel uygulamalarında sürgülü vanaların büyük çoğunluğunda kullanılır. Dişli ve rakorlu kaportaların aksine, cıvatalı kapak bağlantıları, gövde ile kapak arasındaki bağlantının sızdırmazlığını sağlamak için contalar gerektirir.
- Basınç contası bağlantıları, gövde ile kapak arasına yerleştirilen yumuşak demir veya grafitten yapılmış bir kamaya etki eden valf gövdesi içindeki sıvı basıncıyla etkinleştirilir.. Basınç contalı vanalarda, vücut boşluğundaki basınç ne kadar yüksek olursa, conta üzerindeki kuvvet ne kadar büyük olursa. Basınç contalı kapaklar yüksek basınçta yaygın olarak kullanılmaktadır., yüksek sıcaklık uygulamaları, enerji endüstrisinde olduğu gibi.
- Kaynaklı kapak bağlantıları, boyutları ½ inç ile ½ inç arasında değişen kompakt çelik valfler için oldukça popüler bir gövde/başlık bağlantısıdır. 2 inç ve basınç değerleri 800 ile 2500, sökme gerektirmez.
Malzemeler ve Standartlar
Sürgülü vana yapımında en sık kullanılan malzemeler çelik ve demirdir. Çelik malzemeler çoğu endüstriyel uygulamaya uygundur, demir malzemeler su gibi uygulamalara uygundur, atık su, ve ısıtma, havalandırma, ve klima (HVAC). Yaygın olarak kullanılan diğer sürgülü vana yapı malzemeleri arasında paslanmaz çelik bulunur, bronz, ve Hastelloy ve krom-nikel-demir alaşımları gibi yüksek alaşımlı malzemeler.
Sürgülü vana tasarımı ve yapım standartlarına ilişkin, yerel standartlar, ulusal standartlar GB ve GB/T'yi içerir, JB ve JB/T endüstri standartlarının yanı sıra, grup standartları ve kurumsal standartlarla birlikte. Uluslararası, standartlar Amerikan Petrol Enstitüsü gibi kuruluşlar tarafından belirlenmektedir. (API'si), Üretici Standardizasyon Topluluğu (MSS), Amerikan Su İşleri Derneği (AWWA), ve Amerikan Makine Mühendisleri Derneği (Asma).
Sürgülü Vana Alt Pazarları
Her ne kadar çeyrek dönüşlü vanalar geçmişte sürgülü vana pazarında önemli bir paya sahip olsa da 50 yıllar, bazı endüstriler hala sürgülü vanalara büyük ölçüde güveniyor, Petrol ve doğal gaz endüstrileri dahil. Doğal gaz boru hatlarında küresel vanaların geliştirilmesine rağmen, ham petrol veya sıvı boru hatları paralel yataklı sürgülü vanaların kalesi olmaya devam ediyor. Daha büyük boyutlu vanalarda, Sürgülü vanalar çoğu uygulama için birincil tercih olmaya devam ediyor, rafineri sektörü dahil. Tasarımdaki istikrar ve ekonomik toplam maliyet, bu vanaların benimsenmesini etkileyen önemli faktörlerdir..
Uygulama açısından, birçok proses endüstrisi, politetrafloroetilenin güvenli çalışma sıcaklığından daha yüksek sıcaklıklar kullanır (PTFE), yüzer küresel vanalar için ana yatak malzemesi. Yüksek performanslı kelebek vanalar ve metal yataklı küresel vanalar, rafinaj uygulamalarında daha fazla kullanım alanı kazanmıştır., toplam maliyetleri genellikle sürgülü vanalardan daha yüksek olmasına rağmen. Su hizmetleri sektöründe, demir sürgülü vanalar hala hakim, Gömülü uygulamalarda bile uygun maliyetli ve dayanıklı olduğu kanıtlanmıştır.
Enerji endüstrisi, son derece yüksek basınç ve sıcaklık içeren uygulamalar için alaşımlı sürgülü vanalar kullanır. Kısma hizmetleri için tasarlanmış bazı yeni Y-tipi küresel vanaların ve metal yataklı küresel vanaların ortaya çıkmasına rağmen, Sürgülü vanalar hizmet sektöründe tercih edilmeye devam ediyor.
Bugün, sürgülü vana, yüksek maliyet etkinliğiyle tanınır, birçok servis uygulamasının birincil tercihi olmaya devam ediyor. Mark Twain önceden söylenmiş, “Ölümümle ilgili haberler fazlasıyla abartılı.” Küresel vanalar ise, fiş vanaları, ve kelebek vanalar onlarca yıldır pazar payını genişletti, Uzun süredir devam eden sürgülü vana Twain'in düşüncelerine bir istisna değil; onun öldüğüne dair söylentiler büyük ölçüde abartılıyor!