Globe szelepek200 éve a folyadékszabályozás egyik alappillére, és ma már mindenhol megtalálhatók. Egyes alkalmazásokban azonban a gömbszelep-konstrukciók a folyadék teljes leállásának kezelésére is használhatók. A gömbszelepeket általában a folyadékáramlás szabályozására használják. A gömbszelep be-/kikapcsolása és a moduláló használat látható a házak és üzleti épületek külsején, ahol gyakran helyeznek el szelepeket.

A gőz és a víz elengedhetetlenek voltak az ipari forradalomhoz, de ezeket a potenciálisan veszélyes anyagokat vissza kellett szorítani. Agömbszelepez az első szelep, amely szükséges a feladat hatékony elvégzéséhez. A gömbszelep-konstrukció olyan sikeres és népszerű volt, hogy a hagyományos szelepgyártók többsége (Crane, Powell, Lunkenheimer, Chapman és Jenkins) megkapta kezdeti szabadalmait.

Tolózárakteljesen nyitott vagy teljesen zárt helyzetben használhatók, míg a gömbszelepek blokk- vagy leválasztószelepként használhatók, de úgy vannak kialakítva, hogy részben nyitottak legyenek, hogy szabályozzák az áramlást szabályozáskor. Óvatosnak kell lenni a tervezési döntések meghozatalakor, amikor gömbszelepeket használnak szigetelt és bekapcsoló szelepekhez, mivel nehéz a szoros tömítést fenntartani a tárcsa jelentős nyomásával. A folyadék ereje elősegíti a pozitív tömítés elérését, és egyszerűbbé teszi a tömítést, amikor a folyadék fentről lefelé áramlik.

A gömbszelepek tökéletesek vezérlőszelep-alkalmazásokhoz szabályozó funkciójuk miatt, amely rendkívül finom szabályozást tesz lehetővé a gömbszelep burkolatához és szárához kapcsolódó pozicionálókkal és működtetőkkel. Számos folyadékszabályozási alkalmazásban kiválóak, és ezekben az alkalmazásokban „végső vezérlőelemeknek” nevezik őket.

közvetett áramlási út

A Globe-ot gömbszelepként is ismerik eredeti kerek formája miatt, amely még mindig elfedi az áramlási út szokatlan és csavart jellegét. A felső és alsó csatornák fogazott, a teljesen nyitott gömbszelep még mindig jelentős súrlódást vagy akadályt mutat a folyadék áramlásában, ellentétben a teljesen nyitott kapuval vagy golyósszeleppel. A ferde áramlás okozta folyadéksúrlódás lelassítja a szelepen való áthaladást.

A szelep áramlási együtthatója vagy „Cv” a szelepen keresztüli áramlás kiszámítására szolgál. A tolózár rendkívül minimális áramlási ellenállással rendelkezik, amikor nyitott helyzetben vannak, ezért a Cv lényegesen különbözik egy azonos méretű tolózár és egy gömbszelep esetében.

A gömbszelep zárómechanizmusaként szolgáló tárcsa vagy dugó sokféle alakra gyártható. A szelepen keresztüli áramlási sebesség jelentősen változhat a szelepszár forgásainak száma alapján, amikor a szelep nyitva van, a tárcsa alakjának megváltoztatásával. A tipikusabb vagy „hagyományos” íves tárcsakialakítást az alkalmazások többségében alkalmazzák, mert ez jobban illeszkedik a szelepszár egy adott mozgásához (forgásához), mint a többi kivitel. A V-port tárcsák minden méretű gömbszelephez megfelelőek, és finom áramláskorlátozásra tervezték őket a változó nyitási százalékoknál. A tűfajták célja az abszolút áramlásszabályozás, de gyakran csak kisebb átmérőben kínálják őket. Puha, rugalmas betét helyezhető a tárcsába vagy az ülésbe, ha teljes leállításra van szükség.

Glóbuszszelep burkolat

A gömbszelepben a valódi komponensek közötti zárást az orsó biztosítja. Az ülés, a tárcsa, a szár, a hátsó ülés és esetenként a szárat a tárcsához rögzítő hardver alkotja a gömbszelep burkolatát. Bármely szelep jó teljesítménye és élettartama a burkolat kialakításától és az anyagválasztástól függ, de a gömbszelepek sebezhetőbbek nagy folyadéksúrlódásuk és bonyolult áramlási útvonaluk miatt. Sebességük és turbulenciájuk növekszik, amikor az ülés és a tárcsa közeledik egymáshoz. A folyadék korrozív jellege és a megnövekedett sebesség miatt a szelepkárpit megsérülhet, ami drámaian megnöveli a szelep szivárgását, ha zárva van. A húrozás olyan hibára utal, amely időnként apró pelyhekként jelenik meg az ülésen vagy a lemezen. Ami kis szivárgási útnak indult, megnőhet, és jelentős szivárgássá válhat, ha nem javítják ki időben.

A kisebb bronzgömbszelepek szelepdugója gyakran ugyanabból az anyagból készül, mint a ház, vagy esetenként robusztusabb, bronzszerű ötvözetből. Az öntöttvas gömbszelepek legjellemzőbb orsóanyaga a bronz. IBBM vagy „Iron Body, Bronze Mounting” a neve ennek a vas díszítőelemnek. Az acélszelepekhez sokféle díszítőanyag áll rendelkezésre, de gyakran egy vagy több díszelem 400-as sorozatú martenzites rozsdamentes acélból készül. Ezenkívül kemény anyagokat, például sztellit, 300-as sorozatú rozsdamentes acélokat és réz-nikkel ötvözeteket, például Monelt alkalmaznak.

A gömbszelepeknek három alapvető üzemmódja van. A legjellemzőbb a „T” alak, melynek szára merőleges a csőáramlásra.
)
A T-szelephez hasonlóan egy sarokszelep 90 fokkal elforgatja a szelepen belüli áramlást, és áramlásszabályozó eszközként és 90 fokos csőkönyökként is működik. Az olaj- és gáz „karácsonyfákon” a szöggömbszelepek a végső teljesítményszabályozó szelepek, amelyeket még mindig gyakran alkalmaznak a kazánok tetején.
)
Az „Y” kialakítás, amely a harmadik kialakítás, célja, hogy szigorítsa a kialakítást a be-/kikapcsolási alkalmazásokhoz, miközben csökkenti a turbulens áramlást, amely a gömbszelep testében fordul elő. Az ilyen típusú gömbszelepek motorháztetője, szára és tárcsája 30-45 fokos szöget zár be, hogy az áramlási útvonalat egyenesebbé tegye és csökkentse a folyadék súrlódását. A csökkentett súrlódás miatt a szelep kevésbé valószínű, hogy eróziós sérüléseket szenved, és a csőrendszer általános áramlási jellemzői javulnak.