Valvola a sfera con attacco a V

Che cos'è una valvola a sfera con attacco a V? 

Una valvola a sfera con attacco a V è un tipo di valvola a sfera con foro sferico a V o sede della valvola a V. Una valvola a sfera con attacco a V ha il vantaggio di poter essere utilizzata come valvola di controllo, cosa non comune nella maggior parte delle valvole a sfera. La differenza principale tra una valvola a sfera con intaglio a V e altri tipi di valvole a sfera è il foro a V sagomato nella sfera, che può avere un angolo di 15°, 30°, 45°, 60° o 90°. Una valvola a sfera con intaglio a V aiuta a produrre una percentuale uguale di caratteristiche di flusso del fluido per un migliore controllo del flusso. È stato dimostrato che le valvole a sfera con intaglio a V offrono un migliore controllo del flusso rispetto alle valvole più grandi e alle valvole a sfera più costose. Una valvola a sfera con attacco a V aiuta a controllare in modo efficiente il flusso del fluido in una tubazione. Il flusso in una valvola a sfera V-port è quasi lineare. Le valvole a sfera V-port sono progettate e costruite con un'elevata resistenza, perché il fluido scorre ad alta velocità attraverso di esse. Senza un'elevata resistenza, infatti, i fluidi ad alta velocità possono danneggiare le valvole. 

Figura: Valvola a sfera con intaglio a V.

Come funziona una valvola a sfera V-port? 

Una valvola a sfera con attacco a V utilizza una sfera con un foro dentellato a V al centro. La sfera è collegata all'attuatore o alla maniglia attraverso lo stelo/albero della valvola. Una valvola a sfera con attacco a V inizia ad aprirsi quando l'operatore della valvola ruota la maniglia o attiva l'attuatore per un quarto di giro. Quando la maniglia inizia a ruotare, ruota contemporaneamente lo stelo e la sfera. In questo modo, il foro della sfera a forma di V è in linea con la tubazione e il fluido scorre in modo efficiente. Quando la valvola a sfera con intaglio a V è in posizione chiusa e l'operatore desidera aprirla, la piccola sezione del foro a V inizierà ad aprirsi per prima. Ciò contribuisce a migliorare il controllo preciso e stabile del fluido in questa fase. Per chiudere la valvola a sfera con intaglio a V, la maniglia o l'attuatore ruota nella direzione opposta a quella di apertura. Anche in questo caso la rotazione è di un quarto di giro o di 90^o angolo. In questo modo il foro della valvola è perpendicolare alla tubazione e contribuisce a bloccare il flusso del fluido. 

Figura: Funzionamento di una valvola a sfera con intaglio a V.

Tipi di valvole a sfera con attacco a V

Valvola a sfera manuale con attacco a V 

È un tipo di valvola a sfera con attacco a V che viene azionata manualmente. Una valvola a sfera con attacco a V manuale è dotata di una maniglia o di una leva in cui l'operatore applica la coppia per aprire o chiudere la valvola. Ciò significa che l'operatore deve azionare la valvola a sfera con attacco a V ruotando la maniglia. Un vantaggio di una valvola a sfera con attacco a V manuale è che è più economica rispetto a una valvola azionata da un attuatore. Una valvola a sfera con attacco a V manuale è vantaggiosa perché continua a funzionare anche quando il resto del sistema non funziona, ad esempio a causa di un'interruzione di corrente. Le valvole a sfera con attacco a V manuali sono anche semplici e possono essere automatizzate in futuro se l'utente lo ritiene necessario. 

Figura: Valvola a sfera manuale con attacco a V.

Valvola a sfera con attacco a V attuata 

Si tratta di una valvola a sfera con attacco a V alimentata da un attuatore. L'attuatore è un componente utilizzato nelle valvole a sfera con attacco a V per attivarle e disattivarle, ovvero per aprire o chiudere il flusso del fluido. Un vantaggio di una valvola a sfera con attacco a V attuata è che può funzionare in modo indipendente e preciso senza un operatore. Tuttavia, una valvola a sfera con attacco a V attuata è costosa rispetto alla controparte manuale. Alcuni degli attuatori che possono essere utilizzati in una valvola a sfera con attacco a V includono un attuatore idraulico, un attuatore pneumatico e un attuatore elettrico. 

Figura: Valvola a sfera con attacco a V azionato.

Valvola a sfera a tre vie con attacco a V 

La valvola a sfera con attacco a V in tre pezzi è una valvola a sfera in cui il corpo della valvola è diviso in tre parti: il corpo e le due testate. I tre pezzi sono collegati tramite bulloni. Questo tipo di valvola a sfera con attacco a V facilita la rimozione della sede, della sfera e dello stelo dalla tubazione. Una valvola a sfera con attacco a V in tre pezzi consente all'operatore della valvola di pulire lo sporco, sostituire le guarnizioni e le sedi e lucidare i graffi minori sulla sfera della valvola senza rimuovere completamente la valvola a sfera dal sistema di tubazioni. Il vantaggio principale di una valvola a sfera con attacco a V in tre pezzi è che può essere riparata e pulita senza rimuoverla dalla tubazione. Tuttavia, le valvole a sfera con attacco a V in tre pezzi sono molto costose rispetto alle altre valvole a sfera.

Figura: Valvola a sfera a tre elementi con attacco a V.

Valvola a sfera con attacco a V a entrata laterale 

Le valvole a sfera con attacco a V a entrata laterale sono valvole a sfera assemblate lateralmente con bulloni e dadi. L'assemblaggio della valvola a sfera con attacco a V a entrata laterale consiste in tre o due pezzi del corpo della valvola. Ogni pezzo del corpo della valvola viene assemblato utilizzando un bullone o un perno simile a quello che unisce i pezzi della flangia. Le valvole a sfera con attacco a V ad entrata laterale sono realizzate in materiale metallico forgiato. In questo caso, ogni pezzo del corpo valvola valvola a sfera a entrata laterale Il corpo viene forgiato e poi i pezzi vengono assemblati. Il metodo di produzione per forgiatura contribuisce a ridurre i difetti che si verificano quando una valvola a sfera con attacco a V viene prodotta con il metodo di fusione. Le valvole a sfera con attacco a V ad entrata laterale sono facili da assemblare e i componenti interni della valvola sono facili da allineare. 

Figura: Valvola a sfera con attacco a V a entrata laterale.

Valvola a sfera con attacco a V con entrata dall'alto 

La valvola a sfera con attacco a V con entrata dall'alto è una valvola che viene assemblata dal lato superiore. Il design di una valvola a sfera con attacco a V con ingresso dall'alto facilita l'accesso alle sedi e alla sfera per i lavori di pulizia e riparazione senza dover rimuovere la valvola dalla tubazione. Le valvole a sfera con attacco a V con entrata dall'alto sono preferite per le applicazioni che richiedono valvole di grandi dimensioni. Una valvola a sfera con attacco a V con ingresso dall'alto è adatta nei casi in cui la valvola non deve essere rimossa dalla tubazione. La valvola a sfera con attacco a V con ingresso dall'alto è realizzata con il metodo della fusione. Come tale, una valvola a sfera a entrata dall'alto deve essere sottoposto a test non distruttivi (NDTS) per garantire che sia privo di difetti di fusione e quindi a prova di perdite. 

Applicazioni delle valvole a sfera con attacco a V 

• Utilizzato nelle industrie del petrolio e del gas. 
• Approvvigionamento idrico e applicazioni agricole. 
• Servizi di trattamento delle acque. 
• Applicazioni farmaceutiche. 
• Lavorazione di alimenti e bevande. 
• Additivi chimici e trattamenti. 
• Vengono utilizzati nel trasferimento dell'acido. 
• Applicazioni per il trattamento dei rifiuti. 

Vantaggi delle valvole a sfera con attacco a V 

Controllo preciso del flusso del fluido 

Queste valvole sono disponibili in diverse angolazioni, da 15°, 30°, 45°, 60° e 90° di apertura, che offrono uguali caratteristiche di flusso del fluido. Quando la sfera viene attivata, le portate richieste possono essere ottenute tra 0^o a 90^o. 

Fornisce una chiusura a tenuta di bolle d'aria

Utilizzano il principio della sfera flottante che, oltre a regolare il flusso del fluido, consente di ottenere una chiusura a tenuta di bolle d'aria. Quando una valvola a sfera con attacco a V è chiusa, la pressione a monte preme la sfera contro la sede, migliorando la tenuta. Questo aiuta a chiudere o a controllare il flusso bidirezionale del fluido, molto importante nelle applicazioni con gas. 

Caduta di pressione 

Il design di una valvola a sfera con attacco a V consente al fluido di scorrere direttamente attraverso la valvola, riducendo la perdita di pressione attraverso la valvola. Le valvole a sfera con attacco a V hanno un coefficiente di flusso (Cv) più elevato rispetto ad altre valvole di controllo del fluido di dimensioni simili. Pertanto, una valvola a sfera con attacco a V più piccola può raggiungere la stessa portata rispetto a una valvola di controllo di dimensioni maggiori. 

Alta pressione di chiusura 

Le valvole a sfera con attacco a V effettuano una rotazione della sfera di un quarto di giro per chiudere o aprire il flusso del fluido. Ciò consente alle valvole di aprirsi e chiudersi a una pressione di esercizio più elevata. Per questo motivo, le valvole a sfera con attacco a V necessitano di una coppia inferiore per l'apertura/chiusura, consentendo di risparmiare sui costi degli attuatori. 

Funzionamento rapido 

La valvola funziona ruotando la sfera di un quarto di giro per aprire o chiudere la valvola, il che richiede un secondo. 

Versatile 

Sono di vari tipi e design, il che li rende adatti all'uso in diverse applicazioni. 

Durevole 

Possono essere pulite, riparate e ispezionate. Questo fa sì che le valvole a sfera con intaglio a V durino più a lungo rispetto ad altre valvole che vengono smaltite una volta che un componente si guasta. 

Svantaggi delle valvole a sfera con attacco a V 

• Sebbene le valvole a sfera con intaglio a V siano classificate come valvole a sfera di controllo, sono in qualche modo imprecise rispetto ad altre valvole di controllo del flusso.
• Costoso rispetto ad altre valvole a sfera.

Caratteristiche di una valvola a sfera con attacco a V 

• Avere palloni a forma di V e sedili a forma di V.
• Grande.
• Un quarto di giro per aprire o chiudere il flusso del fluido.
• Elevato rapporto tra coefficiente di flusso e dimensioni del corpo.
• Queste valvole hanno la sfera prodotta con una finitura super liscia.
• Flusso del fluido diritto e senza limitazioni.
• L'effetto di taglio tra la guarnizione e la sfera garantisce una chiusura ermetica.
• Sfera e guarnizione sostituibili per una maggiore rigidità.

Risoluzione dei problemi delle valvole a sfera con attacco a V 

Funzionamento non uniforme 

• Inceppamento dovuto all'accumulo di solidi o di fanghi. Pulire l'interno della valvola a sfera con attacco a V. Controllare e sostituire i componenti interni, come sedi, sfere e cuscinetti, se necessario. 
• La sfera è corrosa. Sostituire la sfera con un'altra resistente alla corrosione. 
• L'aumento anomalo della pressione supera il valore nominale della sede quando si chiude la valvola a sfera con attacco a V. Adottare le misure raccomandate dalla valvola a sfera dell'attacco V produttore di valvole a sfera per evitare un aumento insolito della pressione nella valvola e sostituire le sedi della valvola. 
• Il fluido si attacca alle sedi e al disco. Pulire la porta V all'interno della sezione. Controllare e sostituire le sedi o la sfera, se necessario. 

Perdite esterne in una valvola a sfera con attacco a V 

• Le prestazioni di tenuta del premistoppa e della guarnizione si riducono gradualmente quando la temperatura del fluido è elevata o quando la frequenza di funzionamento della valvola a sfera con attacco a V è elevata. Serrare leggermente i bulloni e i dadi del premistoppa e della guarnizione. Se necessario, sostituire il premistoppa e la guarnizione. 
• Le prestazioni di tenuta del premistoppa e della guarnizione si riducono quando si chiude la valvola in caso di aumento insolito della pressione nella tubazione. Seguire le istruzioni del produttore della valvola a sfera con attacco a V per prevenire l'aumento di pressione e sostituire guarnizioni, sedi e premistoppa se necessario. 

Perdita attraverso la valvola a sfera con attacco a V 

• Le sedi e le sfere sono danneggiate dai solidi presenti nel fluido. Pulire l'interno della valvola a sfera V port. Sostituire le sedi o la sfera se necessario. 
• La sfera è corrosa dai fluidi. Sostituire la sfera con una resistente alla corrosione. 

Sintesi 

La valvola a sfera con intaglio a V è un tipo di valvola con foro della sfera a forma di V e sedi a forma di V. Possono essere utilizzate in applicazioni di apertura/chiusura e di strozzamento. Possono essere utilizzate in applicazioni di apertura/chiusura e di strozzamento. Le valvole a sfera con attacco a V migliorano le caratteristiche di uguaglianza del flusso del fluido nel controllo del flusso. Il flusso controllato dalla valvola è quasi lineare. Devono essere realizzate con materiali resistenti, poiché lavorano con fluidi ad alta velocità che possono danneggiarle se non sono sufficientemente robuste.

Esistono vari tipi di valvole a sfera con intaglio a V, tra cui valvole a sfera con intaglio a V manuali, valvole a sfera con intaglio a V azionate, valvole a sfera con intaglio a V in tre pezzi, valvole a sfera con intaglio a V con ingresso dall'alto e valvole a sfera con ingresso laterale. Le valvole a sfera con intaglio a V sono utilizzate in diverse applicazioni, tra cui petrolio e gas, approvvigionamento idrico e servizi agricoli, trattamento delle acque reflue, industrie farmaceutiche, additivi chimici, trattamento di alimenti e bevande e trasferimento di acidi. I vantaggi delle valvole a sfera con intaglio a V includono versatilità, durata e precisione nel controllo del flusso del fluido, chiusura ermetica, bassa perdita di pressione e funzionamento rapido.