Confronto tra Valvole a Sfera Flottanti e a Perni: Principali Differenze di Progettazione

Nei complessi sistemi di condotte industriali in cui vari media fluiscono continuamente, le valvole a sfera fungono da "gatekeepers" diligenti, controllando l'apertura e la chiusura del flusso dei media.Mentre queste valvole potrebbero sembrare semplici a prima vistaLe valvole a sfera galleggianti e le valvole a sfera a trunnion (fissate), in quanto due forme di progettazione tradizionali, presentano ciascuno vantaggi distinti in termini di principio, prestazioni,e scenari di applicazioneQuesto articolo fornisce un'analisi approfondita di questi due tipi di valvole a sfera, esaminando i loro principi di funzionamento, le caratteristiche di progettazione,e criteri di selezione per aiutare i professionisti a fare scelte informate nelle applicazioni pratiche.

Tra i vari tipi di valvole, le valvole a sfera si distinguono per la loro struttura compatta, durabilità e rapido funzionamento, rendendole componenti indispensabili nei sistemi di tubazioni industriali.Il componente centrale di una valvola a sfera è una sfera con un foro (chiamato foro), che controlla il flusso dei media ruotando di 90 gradi. Quando il foro si allinea con il canale del corpo della valvola, i media fluiscono liberamente; quando ruotato nella posizione chiusa,il foro diventa perpendicolare al percorso di flusso, fermando il movimento dei media.

Tutti i progetti di valvole a sfera si basano su due sedili per fissare e sigillare la sfera.con una lunghezza massima di 20 mm o più ma non superiore a 50 mmSulla base del modo in cui la sfera è fissata, le valvole a sfera sono classificate in due tipi principali: valvole a sfera galleggianti e valvole a sfera trunnion.

Le valvole a sfera galleggianti sono il tipo più comune nei sistemi di tubazioni industriali.la pressione del supporto spinge la palla contro il sedile a valleQuesta progettazione conferisce alle valvole a sfera galleggianti ottime proprietà di auto sigillamento.

A differenza dei modelli galleggianti, le valvole a sfera a trunnion hanno le loro sfere fissate con cuscinetti all'interno del corpo della valvola, limitando il movimento a valle.le valvole a sfera a trunnion utilizzano in genere meccanismi di seduta a mollaQuesta struttura le rende più affidabili nelle applicazioni ad alta pressione.

Prima di esaminare le caratteristiche specifiche delle valvole a sfera galleggianti, vediamo i principali componenti delle valvole a sfera:

• Corpo della valvola:Il guscio esterno contenente meccanismi di valvola, in genere in acciaio, ferro, ottone, bronzo o PVC, a seconda delle caratteristiche del supporto, della temperatura e della pressione.
• Palla:La sfera rotante del nucleo con un foro, collegata al corpo tramite uno stelo.
• Soddisfazione:Il foro centrale che controlla il flusso dei media, la cui dimensione influenza direttamente le caratteristiche del flusso.
• Imballaggio:Sigilli flessibili attorno allo stelo che impediscono le perdite dei media, che richiedono resistenza alla corrosione e al calore.
• Sedile:Componenti a forma di anello tra palla e corpo che creano sigilli, generalmente realizzati in materiali termoplastici come PTFE per l'autolubrificazione e la resistenza all'usura.
• Stampo:L'albero che collega la palla agli operatori esterni, controlla la rotazione per l'apertura/chiusura.
• Attuatore:Dispositivi esterni che ruotano il fusto, comprese le leve manuali o gli attuatori elettrici/pneumatici/idraulici, selezionati in base alle dimensioni della valvola, alla frequenza di funzionamento e alle esigenze di automazione.

La maggior parte delle valvole a sfera utilizza disegni galleggianti. La sfera galleggiante è sostenuta da sedili a forma di tazza che formano sigilli stretti tra la palla e il corpo.tenuto in posizione da sedili termoplasticiQuesti sedili creano una tenuta bidirezionale, permettendo alla palla di muoversi liberamente e bloccando il flusso dei media in entrambe le direzioni.gas, acqua, vapore e applicazioni petrolchimiche.

Le valvole a sfera galleggianti funzionano tramite uno stelo collegato alla parte superiore della sfera, ruotando di 90 gradi (quarto giro).controllo del flusso dei mediaLa connessione stem-ball è abbastanza sciolta che la pressione del mezzo spinge la palla contro il sedile a valle durante la rotazione, creando una tenuta.in applicazioni a pressione estremamente bassa con usura del sedileIn molti casi, tuttavia, la pressione a valle mantiene la tenuta molto tempo dopo l'usura iniziale del sedile.

Le valvole a sfera trunnion funzionano in modo simile ai disegni galleggianti, ma presentano un secondo fusto opposto al fusto operativo che fissa la sfera.trunnione.

A differenza delle valvole galleggianti, le valvole a trunnion sono rigidamente collegate alle sfere, limitando ogni movimento tranne la rotazione.le valvole a trunnion mantengono simultaneamente una corretta tenuta su entrambi i latiQuesto risultato è particolarmente importante per le valvole a porte multiple e le applicazioni a pressione estremamente bassa in cui il flusso dei media non può spingere le palle contro i sedili.

Le valvole a trunnion funzionano efficacemente in applicazioni a bassa e alta pressione e richiedono meno coppia di funzionamento rispetto alle valvole galleggianti.I progettisti di condotte dovrebbero notare che i progetti trunnion sono generalmente più costosi delle alternative galleggianti.

Le valvole trunnion si trovano comunemente in queste industrie:

• Prodotti chimici
• Produzione di energia
• Petrolio e gas
• Pilotaggio
• Trasformazione di idrocarburi

In entrambi i tipi di valvole, le guarnizioni a base di stagno resistono al massimo all'usura nel tempo, rendendo l'imballaggio della valvola cruciale per prevenire la fuga dei media.I progettisti dovrebbero prendere in considerazione i disegni di imballaggio a molla per compensare l'indispensabile usura e prevenire le perdite del sigillo dello stelo.

Sebbene le valvole a sfera galleggianti e le valvole a sfera a trunnion funzionino in pratica in modo simile, i progettisti di condotte devono comprendere i vantaggi e i limiti di ciascun tipo.I fornitori di valvole professionali possono aiutare a determinare il tipo ottimale di valvola a sfera in base a specifiche applicazioni e budget.

Per una migliore comprensione delle loro differenze, si confrontano le caratteristiche chiave:

Quando si sceglie tra valvole a sfera galleggianti e valvole a sfera a trunnion, si devono considerare i seguenti fattori:

• Pressione di lavoro:Per le pressioni elevate, le valvole trunnion assicurano una tenuta affidabile.
• Dimensione del tubo:Le valvole a trunnion si adattano meglio ai tubi di grande diametro a causa dei requisiti di coppia più bassi.
• Frequenza di funzionamento:Le valvole a trunnion offrono una maggiore durata per un funzionamento frequente.
• Caratteristiche dei supporti:I mezzi corrosivi richiedono valvole con materiali resistenti alla corrosione.
• Bilancio:Le valvole galleggianti costano in genere meno delle alternative a trunnion.

Sia le valvole a sfera galleggianti che le valvole a sfera a trunnion hanno vantaggi distinti adatti a applicazioni diverse.I professionisti dovrebbero valutare le condizioni e i requisiti specifici di lavoro quando scelgono i tipi di valvole, tenendo conto di tutti i fattori pertinenti per prendere decisioni ottimali per i loro sistemi.