Küresel Vana Nedir: Çalıştırma ve Kullanım Talimatları

Küresel VanaAçma ve kapama parçaları olan bir vana (top(Valf mili tarafından tahrik edilen ve küresel vananın ekseni etrafında dönen) Sert contalı V tipi küresel vana, V tipi küresel çekirdeği ile sert alaşımla kaynaklanmış metal vana yuvası arasında güçlü bir kesme kuvvetine sahiptir ve özellikle lifler, küçük katı parçacıklar vb. içeren ortamlar için uygundur. Çok yollu küresel vana, boru hattındaki ortamın birleşmesini, yön değiştirmesini ve akış yönünü esnek bir şekilde kontrol etmekle kalmaz, aynı zamanda herhangi bir kanalı kapatarak diğer iki kanalı da birbirine bağlayabilir. Bu tip vana genellikle boru hattına yatay olarak monte edilmelidir. Küresel vanalar, tahrik yöntemine göre pnömatik küresel vanalar, elektrikli küresel vanalar ve manuel küresel vanalar olarak ayrılır.

Küresel vana nedir?

AKüresel vanalar 1950'lerde icat edildi. Bilim ve teknolojinin hızlı gelişimi, üretim süreçlerinin ve ürün yapılarının sürekli iyileştirilmesiyle birlikte, küresel vanalar sadece 40 yıl içinde önemli bir vana türü haline geldi. Batı sanayileşmiş ülkelerinde küresel vanaların kullanımı her geçen yıl artmaktadır.

Ülkemde küresel vanalar petrol rafinerilerinde, uzun mesafeli boru hatlarında, kimya, kağıt üretimi, ilaç, su yönetimi, elektrik, belediye yönetimi, çelik ve diğer sektörlerde yaygın olarak kullanılmakta olup ulusal ekonomide önemli bir rol oynamaktadır. 90 derece dönme hareketine sahip olup, gövdesi küre şeklindedir ve ekseninden geçen dairesel bir delik veya kanal bulunmaktadır.

Küresel vanalar esas olarak boru hattındaki ortamın akışını kesmek, dağıtmak ve yönünü değiştirmek için kullanılır. Sıkıca kapanması için sadece 90 derece döndürülmesi ve çok küçük bir tork uygulanması yeterlidir. Küresel vanalar, anahtar ve kesme vanaları olarak kullanım için en uygun olanlardır; V tipi küresel vanalar da bu amaçla kullanılır. Boru hattı parametrelerine dikkat etmenin yanı sıra, elektrikli vanaların kullanım ortamı koşullarına da özel önem verilmelidir. Elektrikli vanadaki elektrikli cihaz elektromekanik bir cihaz olduğundan, kullanım durumu kullanım ortamından büyük ölçüde etkilenir.

Küresel vanaların özellikleri nelerdir? 

• Aşınma direnciSert contalı küresel vananın valf çekirdeği alaşımlı çelik püskürtme kaynağıyla üretildiğinden,Sızdırmazlık halkası alaşımlı çelik yüzeylidir, bu nedenle sert sızdırmazlıklı küresel vana, açma/kapama sırasında fazla aşınmaya neden olmaz. (Sertlik katsayısı 65-70'tir):

• İyi sızdırmazlık performansıSert contalı küresel vananın contası elle taşlandığı için, vana gövdesi ve sızdırmazlık halkası tamamen eşleşene kadar kullanılabilir. Bu nedenle sızdırmazlık performansı güvenilirdir.

• Düşük TorkSert contalı küresel vananın sızdırmazlık halkasının alt kısmında, sızdırmazlık halkasını ve vana gövdesini sıkıca bir arada tutmak için bir yay kullanıldığından, dış kuvvet yayın ön yükünü aştığında anahtarlama çok hafif olur.

• Uzun hizmetYaşam: Petrol, kimya sanayi, enerji üretimi, kağıt üretimi, atom enerjisi, havacılık, roketler ve insanların günlük yaşamı gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Küresel vanaların avantajları nelerdir?

Diğer vana türleriyle karşılaştırıldığında, küresel vanalar hızlı, sorunsuz ve güvenilir bir şekilde açılır, yaygın olarak kullanılır ve aşağıdaki avantajlara sahiptir:

1. Eksenel yatak, valf milinin sürtünme torkunu azaltır; bu da valf milinin uzun süre sorunsuz ve esnek bir şekilde çalışmasını sağlar.
2. Antistatik fonksiyon: Anahtarlama işlemi sırasında oluşan statik elektriği iletmek için bilye, valf mili ve valf gövdesi arasına bir yay yerleştirilmiştir.
3. Çünkü bu tür malzemeler...Politetrafloroetilenin iyi kendinden yağlama özelliklerine ve bilye ile düşük sürtünme kaybına sahip olması nedeniyle, küresel vananın kullanım ömrü uzundur.
4. Düşük sıvı direnci: Pnömatik küresel vanalar, tüm vana kategorileri arasında en düşük sıvı direncine sahiptir. Hatta çapı küçültülmüş pnömatik küresel vanalar için bile sıvı direnci oldukça düşüktür.
5. Güvenilir valf mili sızdırmazlığı: Valf mili sadece döndüğü ve yukarı kalkmadığı için, valf milinin salmastra contası kolayca hasar görmez ve sızdırmazlık yeteneği ortam basıncının artmasıyla birlikte artar.
6. İyi vana yuvası sızdırmazlık performansı: Politetrafloroetilen gibi elastik malzemelerden yapılmış sızdırmazlık halkası kolayca sızdırmaz hale gelir ve küresel vananın sızdırmazlık kabiliyeti ortam basıncının artmasıyla birlikte artar.
7. Düşük akışkan direncine sahip, tam çaplı küresel vanaların akış direnci neredeyse yok denecek kadar azdır.
8. Basit yapı, küçük boyut ve hafiflik.
9. Sıkı ve güvenilir. İki sızdırmazlık yüzeyine sahiptir ve küresel vananın sızdırmazlık yüzeyi malzemelerinde yaygın olarak çeşitli plastikler kullanılır; bu da iyi bir sızdırmazlık performansı sağlar ve tam sızdırmazlık elde edilmesini mümkün kılar. Ayrıca vakum sistemlerinde de yaygın olarak kullanılmaktadır.
10. Kullanımı kolay, hızlı açılıp kapanıyor, tamamen açık konumdan tamamen kapalı konuma geçmek için sadece 90° döndürmeniz yeterli, uzaktan kontrol için de uygun.
11. Bakımı kolaydır, küresel vana basit bir yapıya sahiptir ve sızdırmazlık halkası genellikle hareketlidir, bu da sökme ve değiştirme işlemlerini kolaylaştırır.
12. Tamamen açık veya tamamen kapalı olduğunda, bilyenin ve valf yuvasının sızdırmazlık yüzeyi ortamdan izole edilir ve ortam geçerken valf sızdırmazlık yüzeyinde aşınmaya neden olmaz.
13. Geniş uygulama yelpazesi, çapları birkaç milimetreden birkaç metreye kadar değişir ve yüksek vakumdan yüksek basınca kadar kullanılabilir.
14. Küresel vananın açma ve kapama işlemi sırasında silme özelliği gösterdiği için, askıda katı parçacıklar bulunan ortamlarda kullanılabilir.
15. Yüksek işleme hassasiyeti gerektirir, maliyeti yüksektir, yüksek sıcaklıklarda kullanıma uygun değildir, boru hattında yabancı maddeler varsa tıkanabilir ve vananın açılmamasına neden olabilir.

Küresel vanaların kategorileri nelerdir?

 Fonksiyon sınıflandırması

• Baypas vanasıKüresel vanalar genellikle durgun suyla açılır, bu nedenle baypas vanaları önce basıncı dengelemek için ayarlanır, yani her iki taraf da suyla doldurulur;
• Hava valfiSu ile doldurulduğunda hava boşaltılır ve şamandıra vanayı otomatik olarak kapatır; boşaltıldığında ise hava eklenir ve şamandıra otomatik olarak aşağı iner.
• Basınç tahliye vanası:Vanayı açıp kapatırken, vana ile sızdırmazlık kapağı arasındaki basınçlı su uzaklaştırılır, böylece sızdırmazlık kapağının aşınması önlenir;
• Tahliye vanasıTop şeklindeki kabın alt kısmındaki atık suyu boşaltın.

Küresel vana aktüatörünün sınıflandırılması

• Pnömatik Küresel Vana
• Elektrikli Küresel Vana
• Hidrolik Küresel Vana
• Pnömatik ve hidrolik küresel vana
• Elektro-hidrolik küresel vana
• Türbin iletim küresel vanası

Küresel vana gövde/kabuk malzemesine göre sınıflandırma

• Metal Malzeme Küresel Vana: örneğinKarbon çelik küresel vanalar, alaşımlı çelik vanalar, paslanmaz çelik küresel vanalar, dökme demir vanalar, titanyum alaşımlı vanalar, monel vanalar, bakır alaşımlı vanalar, alüminyum alaşımlı vanalar, kurşun alaşımlı vanalar, vesaire.
• Metal Gövdeli Astarlı VanalarÖrneğin, kauçuk kaplı vanalar, flor kaplı vanalar, kurşun kaplı vanalar, plastik kaplı vanalar, emaye kaplı vanalar.
• Metal Olmayan Malzeme VanalarıSeramik vanalar, cam vanalar, plastik vanalar gibi.

Küresel Vananın Başlıca Parametreleri

• Nominal Basınç: PN1.0-42.0MPa, ANSI SINIF 150-2500, JIS10-20K
• Nominal Çap: DN6~1200, NPS 1/4~48
• Bağlantıyı Sonlandır: flanş, alın kaynağı, dişli, soket kaynağı, vb.
• Uygulanabilir Sıcaklık: -196℃~540℃;
• Operasyon: manuel, sonsuz dişli şanzıman, pnömatik, elektrikli, hidrolik, gaz-sıvı bağlantısı, elektro-hidrolik bağlantı;
• Valf Gövdesi Malzemesi: WCB, ZG1Cr18Ni9Ti, ZG1Cr18Ni12Mo2Ti, CF8(304), CF3(304L), CF8M(316), CF3M (316L), Ti., Su, buhar, yağ, nitrik asit, asetik asit, oksitleyici ortam, üre ve diğer ortamlar için farklı malzemeler kullanılabilir.

Boru Hattına Küresel Vana Montaj Yöntemi ve Adımları 

1. Flanş ucunun her iki tarafındaki koruyucu kapakları çıkarın ve vana tamamen açıkken durulayıp temizleyin.
2. Kurulumdan önce, tüm makine belirtilen sinyale (elektrik veya gaz) göre test edilmelidir (nakliye sırasında oluşabilecek titreşimlerin performansı etkilemesini önlemek için) ve testten geçtikten sonra (elektrikli aktüatör devre şemasına göre kablolama yapılarak) çevrimiçi olarak kurulabilir.
3. Boru hattına bağlamadan önce, boru hattındaki kalan kirlilikleri temizleyin (bu maddeler vana yuvasına ve bilyeye zarar verebilir).
4. Montaj sırasında, vana ve aksesuarların hasar görmesini önlemek için lütfen vananın aktüatör kısmını kaldırma noktası olarak kullanmayın.
5. Bu tip vanalar boru hattının yatay veya dikey yönüne monte edilmelidir.
6. Montaj noktasına yakın boru hattı sarkmamalı veya dış kuvvetlere maruz kalmamalıdır. Boru hattındaki sapmaları ortadan kaldırmak için boru braketleri veya destekleri kullanılabilir.
7. Boru hattına bağlandıktan sonra, flanş bağlantı cıvatalarını belirtilen torkla çapraz olarak sıkın.

Küresel Vanaların Kullanım Alanları

Küresel vanalar genellikle kauçuk, naylon ve politetrafloroetilen gibi malzemelerden yapılmış vana yuvası sızdırmazlık halkaları kullandığından, çalışma sıcaklıkları vana yuvası sızdırmazlık halkası malzemesiyle sınırlıdır. Küresel vananın kapatma etkisi, metal bilyenin ortamın etkisiyle plastik vana yuvasına bastırılmasıyla sağlanır (yüzer küresel vana). Vana yuvası sızdırmazlık halkası, belirli bir temas basıncı altında yerel bölgelerde elastik-plastik deformasyona uğrar. Bu deformasyon, bilyenin üretim hassasiyetini ve yüzey pürüzlülüğünü telafi edebilir ve küresel vananın sızdırmazlık performansını sağlayabilir.

Küresel vanaların valf yuvası contası genellikle plastikten yapıldığı için, küresel vananın yapısı ve performansı seçilirken, özellikle petrol, kimya, metalurji ve diğer sektörlerde, yangına dayanıklılık ve yangın önleme özellikleri dikkate alınmalıdır. Yanıcı ve patlayıcı ortamlara sahip ekipman ve boru hatlarında küresel vanaların kullanımında ise yangına dayanıklılık ve yangın önleme özelliklerine daha fazla önem verilmelidir.

Genel olarak, küresel vanalar, çift konumlu ayar, sıkı sızdırmazlık performansı, çamur, aşınma, büzülme kanalı, hızlı açma ve kapama hareketi (1/4 tur açma ve kapama), yüksek basınç kesme (büyük basınç farkı), düşük gürültü, kavitasyon ve gazlaşma, atmosfere az sızıntı, düşük çalışma torku ve düşük akışkan direnci gerektiren boru hattı sistemlerinde önerilir.

Küresel vanalar, hafif yapılara, düşük basınç kesme noktalarına (küçük basınç farkı) ve aşındırıcı ortamlara sahip boru hattı sistemleri için de uygundur. Küresel vanalar ayrıca düşük sıcaklık (derin soğuk) cihazlarında ve boru hattı sistemlerinde de kullanılabilir. Metalurji endüstrisindeki oksijen boru hattı sisteminde, yağdan arındırılmış küresel vanaların kullanılması gerekir. Petrol ve doğalgaz boru hatlarında ana boru hattının yer altına gömülmesi gerektiğinde, tam geçişli kaynaklı küresel vana kullanılmalıdır. Düzenleme performansı gerektiğinde, V şeklinde açıklığa sahip özel yapılı bir küresel vana seçilmelidir. Petrol, petrokimya, kimya, elektrik enerjisi ve kentsel inşaatta, 200 derecenin üzerindeki çalışma sıcaklıklarına sahip boru hattı sistemleri için metalden metale sızdırmaz küresel vanalar seçilebilir.

Küresel Vanaların Avantajları ve Dezavantajları

Küresel Vana Avantajları:

1. En düşük akış direncine sahiptir (aslında 0);
2. Çalışma sırasında (yağlayıcı olmadığında) sıkışmayacağı için, aşındırıcı ortamlarda ve düşük kaynama noktalı sıvılarda güvenle kullanılabilir;
3. Geniş bir basınç ve sıcaklık aralığında tam sızdırmazlık sağlayabilir;
4. Hızlı açma ve kapama özelliği sayesinde, bazı yapıların açma ve kapama süresi sadece 0,05~0,1 saniye olup, test tezgahının otomasyon sisteminde kullanılabilmesini sağlar. Vana hızlı bir şekilde açılıp kapanırken, işlem darbesiz gerçekleşir.
5. Küresel kapatma parçası, sınır konumuna otomatik olarak yerleşebilir;
6. Çalışma ortamı her iki taraftan da güvenilir bir şekilde yalıtılmıştır;
7. Tamamen açık ve tamamen kapalı konumdayken, bilyenin ve valf yuvasının sızdırmazlık yüzeyi ortamdan izole edilir, bu nedenle valften yüksek hızda geçen ortam sızdırmazlık yüzeyinde aşınmaya neden olmaz;
8. Yapısı kompakt ve hafiftir ve düşük sıcaklıklı ortam sistemleri için en uygun vana yapısı olarak kabul edilebilir;
9. Vana gövdesi simetriktir, özellikle kaynaklı vana gövdesi yapısı, boru hattından kaynaklanan gerilime iyi dayanabilir;
10. Kapatma parçası, kapalıyken yüksek basınç farkına dayanabilir. ⑾ Tamamen kaynaklı vana gövdesine sahip küresel vana, doğrudan yer altına gömülebilir, böylece vana iç parçaları korozyona uğramaz ve maksimum hizmet ömrü 30 yıla ulaşabilir. Petrol ve doğal gaz boru hatları için en ideal vanadır.

Küresel vananın dezavantajları

1. Küresel vananın ana valf yuvası sızdırmazlık halkası politetrafloroetilenden yapıldığı için, yüksek genleşme katsayısına sahiptir, soğuk akışa karşı hassastır ve düşük ısı iletkenliğine sahiptir. Bu nedenle, sızdırmazlık malzemesi sertleştiğinde, sızdırmazlığın güvenilirliği zarar görecektir.
2. Ayrıca, politetrafloroetilen düşük sıcaklık dayanımına sahiptir ve yalnızca 180°C'nin altındaki sıcaklıklarda kullanılabilir. Sıcaklık bu değerin üzerine çıkarsa, sızdırmazlık malzemesi eskir. Uzun süreli kullanım göz önüne alındığında, genellikle yalnızca 120°C'de kullanılır.
3. Ayarlama performansı, özellikle pnömatik vanaya (veya elektrikli vanaya) kıyasla, durdurma vanasından daha kötüdür.