Küresel vanalarKüresel vanalar, 200 yıldır sıvı kontrolünde temel bir unsur olmuştur ve günümüzde her yerde bulunmaktadır. Bununla birlikte, bazı uygulamalarda, küresel vana tasarımları sıvının tamamen kapatılmasını yönetmek için de kullanılabilir. Küresel vanalar tipik olarak sıvı akışını kontrol etmek için kullanılır. Küresel vanaların açma/kapama ve modülasyonlu kullanımı, vanaların sıklıkla yerleştirildiği evlerin ve iş yerlerinin dış cephelerinde görülebilir.

Buhar ve su, Sanayi Devrimi için vazgeçilmezdi, ancak bu potansiyel olarak tehlikeli maddelerin kontrol altında tutulması gerekiyordu.küresel vanaBu görevi etkili bir şekilde tamamlamak için gereken ilk vana küresel vanadır. Küresel vana tasarımı o kadar başarılı ve beğenilen bir tasarımdı ki, geleneksel vana üreticilerinin (Crane, Powell, Lunkenheimer, Chapman ve Jenkins) çoğunun ilk patentlerini almasına yol açtı.

Sürgülü vanalarValf vanalar tamamen açık veya tamamen kapalı konumda kullanılmak üzere tasarlanmıştır, oysa küresel vanalar blok veya izolasyon vanası olarak kullanılabilir ancak akış kontrolü için kısmen açık olacak şekilde tasarlanmıştır. Diske uygulanan önemli basınç nedeniyle sıkı bir sızdırmazlık sağlamak zor olduğundan, izolasyon ve açma-kapama vanaları için küresel vanalar kullanılırken tasarım kararlarında dikkatli olunmalıdır. Sıvının kuvveti, pozitif bir sızdırmazlık sağlamaya yardımcı olacak ve sıvı yukarıdan aşağıya doğru akarken sızdırmazlığı kolaylaştıracaktır.

Küresel vanalar, konumlandırıcılar ve aktüatörler aracılığıyla vana kapağına ve miline bağlanarak son derece hassas ayarlamaya olanak tanıyan düzenleme işlevi nedeniyle kontrol vanası uygulamaları için mükemmeldir. Birçok sıvı kontrol uygulamasında üstün performans gösterirler ve bu uygulamalarda "Son Kontrol Elemanları" olarak adlandırılırlar.

dolaylı akış yolu

Orijinal yuvarlak şekli nedeniyle küresel vana olarak da bilinen bu vana, akış yolunun alışılmadık ve dolambaçlı yapısını hala gizler. Üst ve alt kanalları tırtıklı olan tamamen açık bir küresel vana, tamamen açık bir sürgülü veya bilyalı vananın aksine, sıvı akışına önemli bir sürtünme veya engel oluşturur. Eğik akıştan kaynaklanan sıvı sürtünmesi, vanadan geçişi yavaşlatır.

Bir vananın akış katsayısı veya "Cv"si, vanadan geçen akışı hesaplamak için kullanılır. Sürgülü vanalar açık konumdayken son derece düşük akış direncine sahiptir, bu nedenle aynı boyuttaki bir sürgülü vana ve bir küresel vana için Cv değerleri önemli ölçüde farklı olacaktır.

Küresel vananın kapatma mekanizması olarak görev yapan disk veya tapa, çeşitli şekillerde üretilebilir. Diskin şekli değiştirilerek, vana açıkken milin dönüş sayısına bağlı olarak vanadan geçen akış hızı önemli ölçüde değiştirilebilir. Daha tipik veya "geleneksel" kavisli disk tasarımı, vana milinin belirli bir hareketine (dönüşüne) diğer tasarımlardan daha uygun olduğu için çoğu uygulamada kullanılır. V-port diskler, tüm boyutlardaki küresel vanalar için uygundur ve değişen açılma yüzdelerinde ince akış kısıtlaması için tasarlanmıştır. İğne tipi disklerin amacı mutlak akış düzenlemesidir, ancak genellikle yalnızca daha küçük çaplarda sunulurlar. Tamamen kapatma gerektiğinde diske veya yuvaya yumuşak, esnek bir parça yerleştirilebilir.

Küresel vana trimi

Küresel vanada bileşenler arası gerçek kapanmayı makara sağlar. Oturma yeri, disk, mil, arka oturma yeri ve bazen mili diske bağlayan donanım, küresel vananın iç aksamını oluşturur. Herhangi bir vananın iyi performansı ve ömrü, iç aksam tasarımına ve malzeme seçimine bağlıdır, ancak küresel vanalar yüksek akışkan sürtünmesi ve karmaşık akış yolları nedeniyle daha hassastır. Oturma yeri ve disk birbirine yaklaştıkça hızları ve türbülansları artar. Akışkanın aşındırıcı yapısı ve artan hız nedeniyle, vananın iç aksamına zarar vermek mümkündür; bu da vana kapalıyken sızıntıyı önemli ölçüde artıracaktır. Oturma yerinde veya diskte bazen küçük pullar şeklinde görünen bir arızaya "ipliklenme" denir. Küçük bir sızıntı yolu olarak başlayan şey, zamanında onarılmazsa büyüyerek önemli bir sızıntıya dönüşebilir.

Daha küçük bronz küresel vanalardaki vana tapası genellikle gövdeyle aynı malzemeden veya bazen daha sağlam bronz benzeri bir alaşımdan yapılır. Dökme demir küresel vanalar için en tipik vana tapası malzemesi bronzdur. Bu demir kaplamanın adı IBBM veya "Demir Gövde, Bronz Montaj"dır. Çelik vanalar için birçok farklı kaplama malzemesi mevcuttur, ancak genellikle bir veya daha fazla kaplama elemanı 400 serisi martensitik paslanmaz çelikten yapılır. Ayrıca, stellite, 300 serisi paslanmaz çelikler ve Monel gibi bakır-nikel alaşımları gibi sert malzemeler de kullanılır.

Küresel vanalar için üç temel çalışma şekli vardır. Bunlardan en tipik olanı, milin boru akışına dik olduğu "T" şeklidir.
​
T vanasına benzer şekilde, açılı vana, vananın içindeki akışı 90 derece döndürerek hem akış kontrol cihazı hem de 90 derecelik boru dirseği görevi görür. Petrol ve doğalgaz "Noel ağacı" adı verilen kazanlarda, açılı küresel vanalar, kazanların tepesinde hala sıklıkla kullanılan son çıkış düzenleme vanası türüdür.
​
Üçüncü tasarım olan “Y” tasarımı, açma/kapama uygulamaları için tasarımı sıkılaştırmayı ve küresel vana gövdesinde oluşan türbülanslı akışı azaltmayı amaçlamaktadır. Bu tip küresel vananın kapağı, mili ve diski, akış yolunu daha düz hale getirmek ve sıvı sürtünmesini azaltmak için 30-45 derecelik bir açıyla tasarlanmıştır. Sürtünmenin azalması nedeniyle, vananın aşındırıcı hasara uğrama olasılığı azalır ve boru sisteminin genel akış özellikleri iyileşir.