Valvola a sfera è utilizzata principalmente per interrompere, distribuire e cambiare la direzione del flusso del fluido nelle condutture. L'apertura della valvola a sfera a forma di V ha anche una buona funzione di regolazione del flusso. La valvola a sfera deve essere azionata solo con una rotazione di 90 gradi e una piccola coppia di rotazione per chiudersi saldamente. La cavità del corpo della valvola, completamente uguale, fornisce un canale di flusso diretto con poca resistenza per il fluido.
La valvola a sfera ha una struttura semplice e buone prestazioni di tenuta. È in grado di configurare un diametro nominale più piccolo, leggerezza, basso consumo di materiale, dimensioni di installazione ridotte, coppia motrice ridotta, funzionamento semplice, facilità di apertura e chiusura rapida, facilità di funzionamento entro un certo intervallo di passaggio nominale e di manutenzione. La valvola a sfera è adatta a mezzi di lavoro generici come acqua, solventi, acidi e gas naturale, ma anche a mezzi con condizioni di lavoro severe, come ossigeno, perossido di idrogeno, metano ed etilene.
Tabella dei contenuti
1.Tipi di valvole a sfera
2. Struttura della valvola a sfera e principi di funzionamento
3.Ball Valve Design Standard e applicazione
4. Vantaggi della valvola a sfera
5.Manutenzione della valvola a sfera
6.Guida alla scelta della valvola a sfera
1. Tipi di valvole a sfera
Esistono molte varianti di valvole a sfera e continuano ad emergere nuovi tipi di valvole a sfera. In base alle caratteristiche e agli usi delle valvole a sfera, queste ultime possono essere suddivise in diversi tipi.
Può essere suddiviso in valvola a sfera galleggiante e valvola a sfera a cerniera
a. Valvola a sfera flottante
La sua caratteristica principale è che la sfera non ha un albero di supporto. La sfera è sostenuta dalle sedi della valvola su entrambe le estremità dell'ingresso e dell'uscita della valvola. Lo stelo della valvola e la sfera/sfera sono collegati in modo mobile, come mostrato nella Figura 1-1. La sfera è racchiusa tra le due sedi della valvola e si trova in uno "stato flottante". La sfera può essere ruotata liberamente tra le due sedi della valvola e lo stelo della valvola mediante una leva o un altro dispositivo di azionamento. Quando il passaggio del flusso della sfera è allineato con il passaggio della valvola, la valvola a sfera è in uno stato aperto. Il flusso è regolare e la resistenza al flusso della valvola è minima. Quando la sfera viene ruotata di 90°, il passaggio del flusso della sfera è perpendicolare al passaggio della valvola. La valvola a sfera è in stato di chiusura e la sfera viene spinta sulla sede di uscita della valvola (dietro la valvola) sotto l'azione della pressione del fluido per garantire la tenuta.
Valvola a sfera di schiumatura
I principali vantaggi delle valvole a sfera galleggianti sono: struttura semplice, facilità di produzione, basso costo e affidabilità. Le prestazioni di tenuta della valvola a sfera flottante sono legate alla pressione del fluido. A parità di condizioni, maggiore è la pressione, più facile è la tenuta. Tuttavia, occorre considerare se il materiale della sede della valvola è in grado di sopportare il carico trasmesso dalla sfera, poiché la forza generata dalla pressione del fluido sulla sfera sarà completamente trasmessa alla sede della valvola. Per le valvole a sfera flottante di dimensioni maggiori, poiché quando la pressione è elevata, la coppia operativa aumenta e il peso della sfera stessa è elevato. La distribuzione della pressione generata dal peso sulla superficie di tenuta della sede della valvola non è uniforme. Normalmente la pressione nel semicerchio sul piano orizzontale del diametro del foro è piccola, mentre la pressione nel semicerchio inferiore è grande. Ne consegue un'usura non uniforme della sede della valvola e una perdita. Pertanto, le valvole a sfera flottanti sono generalmente adatte a valvole di dimensioni inferiori a 8".
b. Valvola a sfera a cerniera
La sfera è collegata allo stelo superiore e al trunnion inferiore, oppure è realizzata come sfera ad accoppiamento integrale, dove la sfera è forgiata (saldata) con il trunnion superiore e il trunnion inferiore per essere integrata sul cuscinetto/piastra di supporto. In questo modo, la sfera si muove liberamente perpendicolarmente al corpo della valvola, ma non lungo l'asse del canale. Pertanto, quando la valvola a sfera montata su trunnion è in funzione, tutta la forza generata dalla pressione del fluido sulla sfera viene trasmessa al cuscinetto/trunnion. La sfera non viene spinta verso la sede della valvola. Pertanto, la sede della valvola non sarà soggetta a una pressione eccessiva. La valvola a sfera montata su trunnion ha una coppia ridotta e una piccola deformazione della sede della valvola dovuta a una pressione eccessiva. Ha prestazioni di tenuta stabili, lunga durata, adatta per alte pressioni e per valvole di diametro maggiore.
Valvola a sfera a cerniera
La chiave per la tenuta di una valvola a sfera montata su traliccio è la corretta selezione del design della sede della valvola a molla. Una corretta progettazione delle dimensioni della sede, il pieno utilizzo della pressione del fluido e della forza della molla per soddisfare i requisiti di tenuta.
Possono essere suddivise in valvole a sfera a entrata dall'alto, a entrata laterale, a entrata diagonale e così via. Per la valvola a sfera a entrata laterale, in base all'applicazione e alle dimensioni della valvola, il corpo della valvola è di due tipi: a corpo unico e a corpo diviso. La valvola a sfera con corpo diviso si divide in due pezzi e tre pezzi.
a. Valvola a sfera con entrata dall'alto
La caratteristica del valvola a sfera a entrata dall'alto Il corpo della valvola è un pezzo unico, coperto nella parte superiore dal coperchio, e la sfera, l'anello di tenuta e la sede della valvola sono tutti installati dalla parte superiore del corpo della valvola.
Valvola a sfera con entrata dall'alto
I vantaggi delle valvole a sfera Top-entry: In caso di revisione o sostituzione della sede della valvola, non è necessario rimuovere la valvola dalla tubazione. È possibile aprire il coperchio in linea e rimuovere la sfera. È molto adatta per le condotte sotterranee, in particolare per l'industria dell'energia nucleare. Per le valvole a sfera a 3 vie, le valvole a sfera a 4 vie e le valvole a sfera a più vie, a causa delle loro sfere di grandi dimensioni, è molto difficile installare o rimuovere da entrambe le estremità della valvola e la cavità del corpo della valvola a sfera a più vie è molto grande e pesante. La valvola a sfera con ingresso dall'alto è più adatta della valvola a sfera con ingresso laterale.
Gli svantaggi della valvola a sfera con entrata dall'alto sono le dimensioni e il peso, che di solito sono molto grandi e pesanti. In genere, non è adatta per applicazioni ad alta pressione.
b. Valvola a sfera a entrata laterale
La sfera è installata da un'estremità della valvola e la sede della valvola e la sfera sono fissate e compresse con un manicotto a vite. Questa valvola a sfera ha una struttura semplice, meno componenti ed è facile da produrre e installare. È adatta per diametri ridotti, soprattutto per fluidi viscosi o cristallizzanti, come l'urea, dove il corpo della valvola deve essere trasformato in una camicia di isolamento termico.
Valvola a sfera monopezzo ad entrata laterale
La sezione verticale del corpo della valvola lungo l'asse del canale è divisa in pezzi asimmetrici a destra e a sinistra. La sfera è installata nello spazio della cavità del corpo e i pezzi sinistro e destro della valvola sono flangiati o filettati.
Valvola a sfera 2 pezzi ad entrata laterale
Poiché il corpo valvola è diviso in due pezzi, rispetto al tipo integrale, la metà del corpo valvola è più leggera, facile da fondere (forgiata) e da lavorare.
Valvola a sfera a entrata laterale 3 pezzi
Per le valvole a sfera di dimensioni nominali maggiori, per facilitare il processo di produzione e di assemblaggio, viene spesso utilizzato il design del corpo a tre pezzi ad entrata laterale. Il corpo della valvola è diviso in tre pezzi lungo la sezione trasversale perpendicolare all'asse del canale in corrispondenza delle due sedi della valvola bilateralmente simmetriche rispetto allo stelo. L'aspetto della valvola è uniforme, ordinato e di facile produzione. Lo svantaggio è che l'estremità flangiata aumenta il peso.
2. Struttura e principi di funzionamento delle valvole a sfera
La valvola a sfera è costituita principalmente da corpo valvola, sede, sfera, stelo valvola, maniglia (o altro dispositivo di azionamento). La valvola a sfera utilizza una sfera con un foro passante rotondo come parte di apertura e chiusura. La sfera ruota con lo stelo della valvola per ottenere l'azione di apertura e chiusura. La funzione principale della valvola a sfera è quella di interrompere o collegare. Il principio di funzionamento consiste nell'applicare una certa coppia all'estremità superiore dello stelo della valvola con l'aiuto di una maniglia o di un altro dispositivo di azionamento e trasmetterla alla sfera, in modo che questa ruoti di 90° attorno all'asse perpendicolare al passaggio del flusso. Quando il foro della sfera e la linea centrale della valvola del passaggio del corpo coincidono o sono verticali, indica che la valvola a sfera è stata completamente aperta o completamente chiusa, in modo da raggiungere lo scopo di aprire e chiudere il passaggio.
3. Standard di progettazione e applicazione della valvola a sfera
API 608 《Valvole a sfera in metallo - Estremità flangiate, filettate e a saldare》.
API 6D 《Specifica per valvole per condotte e tubazioni》
ISO 7121 《Valvole a sfera in acciaio per applicazioni industriali generiche》.
ISO 14313 《Industrie del petrolio e del gas naturale-Sistemi di trasporto in condotta-Valvole in condotta》
BS EN ISO 17292《Valvole a sfera in metallo per l'industria petrolifera, petrolchimica e affini》.
AWWA C507 《Valvole a sfera, da 6 pollici a 60 pollici. (da 150 mm a 1.500 mm)》
ASME B16.5 《Flange per tubi e raccordi flangiati da NPS 1/2 a NPS 24 Metric/Inch Standard》
ASME B16.10 《Dimensioni da faccia a faccia e da estremità a estremità delle valvole》
ASME B16.34 《Valvole - Estremità flangiate, filettate e a saldare》.
ASME B16.25 《Fini di saldatura a taglio》
API 607 《Prova antincendio per valvole a un quarto di giro e valvole dotate di sedi non metalliche》.
4. Vantaggi della valvola a sfera
1）Bassa resistenza al flusso, la valvola a sfera a passaggio totale ha una resistenza al flusso quasi nulla
2）Design semplice, dimensioni e peso contenuti
3）Affidabile tenuta stagna. Attualmente, il materiale della superficie di tenuta delle valvole a sfera è ampiamente utilizzato in plastica, con buone prestazioni di tenuta. È in grado di ottenere una tenuta completa e zero perdite ed è stato ampiamente utilizzato nei sistemi a vuoto.
4）Facile da usare, apertura/chiusura rapida, da completamente aperta a completamente chiusa con una rotazione di soli 90°. Adatta come valvola remota.
5）Manutenzione semplice, configurazione semplice con tenuta dinamica facile da sostituire.
6）Quando sono completamente aperte o chiuse, la superficie di tenuta della sfera e della sede non viene a contatto con il fluido. Pertanto, la superficie di tenuta non sarà facilmente contaminata ed erosa.
7）L'applicazione è ampia, dal piccolo diametro fino a pochi millimetri, al grande diametro fino a pochi metri, dall'alto vuoto all'alta pressione.
8）La chiusura aperta della valvola a sfera ha un effetto pulente, quindi è adatta a mezzi con particelle galleggianti.
5. Manutenzione della valvola a sfera
1）Ispettare l'aspetto della valvola a sfera;
2）Verificare che l'attuatore e il relativo sistema di supporto non presentino perdite di olio;
3) Controllare che il corpo della valvola a sfera e gli accessori, le flange e gli altri punti di tenuta non presentino perdite;
4) Spurgo della valvola a sfera, lo spurgo regolare della valvola a sfera è un mezzo efficace per garantire la pulizia della cavità della valvola e del sistema di tenuta.
5) Controllare la cavità interna della valvola a sfera, dopo che la valvola è stata svuotata, dopo un intervallo di 10-20 minuti, aprire di nuovo la valvola di scarico per verificare la tenuta della valvola.
6) Per le valvole a sfera manuali, completamente aperte o completamente chiuse per più di due volte, verificare se la valvola apre e chiude. È consentito l'utilizzo di un solo operatore. Non sono consentite pressioni e forze eccessive durante l'azionamento della valvola. Nel caso di valvole non azionate per lungo tempo o utilizzate in ambienti a bassa temperatura, potrebbero verificarsi problemi di accumulo di materiale estraneo o di inceppamento della valvola. Prima di azionare la valvola a sfera, è necessario iniettare una piccola quantità di liquido detergente o di grasso per proteggere la tenuta della valvola.
7) Controllare se il funzionamento della valvola completamente aperta o completamente chiusa è funzionante, verificare se c'è un fenomeno di blocco, se la coppia della valvola è troppo grande (il funzionamento da parte di una sola persona è difficile), il fluido di pulizia deve essere iniettato per pulire e muovere completamente la valvola.
8) Risolti tutti i problemi individuati.
6. Guida alla selezione delle valvole a sfera
1）Per gli oleodotti e le condutture di gas naturale che devono essere puliti e interrati, selezionare una valvola a sfera con foro pieno e completamente saldata; per una valvola a terra, scegliere una valvola a sfera con attacco saldato o flangiato; per le condutture e le attrezzature di stoccaggio dell'olio prodotto, selezionare la valvola a sfera flangiata
2）Nel sistema di tubazioni del gas, è consigliabile scegliere una valvola a sfera montata su tronco di cono, rigorosamente sgrassata e con connessione a flangia. Per i sistemi di tubazioni e i dispositivi di fluidi a bassa temperatura, è opportuno scegliere valvole a sfera per basse temperature con cofano esteso.
3） Nel sistema di tubazioni del dispositivo di cracking catalitico dell'impianto di raffinazione del petrolio, è possibile scegliere una valvola a sfera a stelo ascendente. Nelle apparecchiature e nel sistema di tubazioni di mezzi corrosivi come acidi e alcali nel sistema chimico, è opportuno scegliere una valvola a sfera in acciaio inossidabile completo in acciaio inossidabile austenitico con PTFE come anello di sede.
4） Gli impianti metallurgici, gli impianti di energia elettrica, le installazioni petrolchimiche e i sistemi di tubazioni per fluidi ad alta temperatura o i dispositivi nei sistemi di riscaldamento urbano possono utilizzare valvole a sfera sigillate metallo-metallo. Quando è richiesta la regolazione del flusso, è possibile scegliere una valvola a sfera di regolazione a vite senza fine, pneumatica o elettrica con apertura a V.
La fine:
NTGD Valve è un'azienda professionale produttore di valvole a sfera, sentitevi liberi di contattarci se avete qualsiasi indagine
