Valvola a sfera elettrica: Guida completa

Che cos'è una valvola a sfera elettrica?

Una valvola a sfera elettrica è un tipo di valvola a sfera che viene azionata mediante un attuatore elettrico. Come suggerisce il nome, l'attuatore utilizzato nelle valvole a sfera elettriche è un attuatore elettrico. Si tratta di un attuatore alimentato da energia elettrica. Questo tipo di valvola a sfera impiega una sfera cava che, quando gira di 90^o contribuisce a bloccare o ad aprire il flusso del fluido. Le valvole a sfera elettriche sono utilizzate per applicazioni di flusso di fluidi on/off. Le valvole a sfera ad azionamento elettrico avviano il flusso del fluido quando il foro della sfera diventa parallelo alla direzione del flusso del fluido. Le valvole a sfera elettriche sono note per essere affidabili e di lunga durata se utilizzate secondo le istruzioni del produttore. Attuate elettricamente produttori di valvole a sfera progettare queste valvole in modo da renderle resistenti alla corrosione, all'alta pressione e alle alte temperature. 

Figura: Valvola a sfera elettrica.

Componenti delle valvole a sfera elettriche 

Corpo valvola

È il componente della valvola a sfera elettrica che contiene tutte le parti interne della valvola. Il corpo della valvola è progettato per essere molto resistente rispetto all'applicazione prevista.

Cofano

Il coperchio è il componente di una valvola a sfera ad azionamento elettrico posizionato sopra il corpo della valvola per proteggere i componenti interni e migliorare la tenuta con il corpo della valvola. Il cofano di una valvola a sfera elettrica è realizzato con lo stesso materiale del corpo della valvola per garantire la compatibilità con un'elevata resistenza senza rompere né il corpo della valvola né il cofano e quindi garantire una tenuta ermetica. 

Stelo 

Lo stelo è il componente della valvola a sfera elettrica che è collegato all'attuatore elettrico nella parte superiore, mentre la parte inferiore è collegata alla sfera. Lo stelo viene utilizzato per trasmettere la forza dall'attuatore alla sfera in modo che questa possa attivare o disattivare la valvola a sfera elettrica. 

Palla 

La sfera della valvola a sfera elettrica è un componente interno progettato con un foro al centro in cui scorre il fluido. La sfera è collegata allo stelo in modo che, quando lo stelo ruota, può far ruotare la sfera. 

Posti a sedere 

Le sedi sono dischi che si trovano tra la sfera e il corpo della valvola. Le sedi della valvola a sfera elettrica forniscono una tenuta tra il corpo e la sfera e contribuiscono a sostenere la sfera. 

Imballaggio

L'imballaggio è una guarnizione posta intorno allo stelo per evitare perdite di fluido. 

Come funziona la valvola a sfera elettrica? 

Una valvola a sfera elettrica utilizza una sfera con un foro al centro. La posizione del foro sulla sfera determina la chiusura della valvola e l'apertura del flusso del fluido. La valvola a sfera elettrica ha la sfera collegata allo stelo. Lo stelo è collegato all'attuatore elettrico. Il funzionamento di una valvola a sfera ad azionamento elettrico è il seguente: 

1. L'attuatore elettrico ruota lo stelo per 90^o. Quando lo stelo ruota, ruota anche la sfera. Quando il foro sulla sfera è nella stessa direzione del flusso del fluido, quest'ultimo passa attraverso la valvola. 
2. Per arrestare il flusso del fluido, l'attuatore ruota in senso antiorario per 90 secondi.^o che contemporaneamente fa ruotare lo stelo e quindi la sfera gira in senso antiorario di 90^o l'arresto del flusso del fluido. Le valvole a sfera ad azionamento elettrico sono utilizzate per applicazioni on/off del flusso di fluido. Se la valvola a sfera ad azionamento elettrico viene utilizzata per applicazioni di strozzamento ad alta pressione, le sedi si danneggiano facilmente. 

Figura: Funzionamento di una valvola a sfera ad azionamento elettrico.

Tipi di valvole a sfera elettriche

Valvola a sfera elettrica a due vie 

Si tratta di una valvola a sfera attuata con due porte, una di ingresso e una di uscita. Questa valvola a sfera elettrica è progettata in modo che il fluido fluisca dalla porta di ingresso alla porta di uscita attraverso il foro della sfera. Questo tipo di valvola a sfera elettrica viene utilizzata per applicazioni con flusso on/off. Per questo motivo, questa valvola è nota anche come valvola a sfera di intercettazione ad azionamento elettrico. 

Valvola a sfera elettrica a tre vie

Si tratta di una valvola a sfera ad azionamento elettrico con tre porte. Il design di questa valvola a sfera elettrica impiega una formazione a T o a L. Questo design di valvola a sfera ad azionamento elettrico migliora diverse funzioni del circuito della valvola, in quanto può manipolare le direzioni del flusso. Per questo motivo, la valvola a sfera elettrica a tre vie viene utilizzata in applicazioni con fluidi, come la distribuzione e la deviazione di fluidi in base alle esigenze dell'utente. In una valvola a sfera ad azionamento elettrico valvola a sfera a tre vieUna qualsiasi delle tre porte può essere l'uscita o l'ingresso. 

Valvola a sfera elettrica monopezzo 

Si tratta di una valvola a sfera ad azionamento elettrico con un unico pezzo del corpo che contiene tutte le parti interne della valvola. Questo tipo di valvola a sfera elettrica riduce le possibilità di perdite dalla valvola. Le valvole a sfera elettriche monopezzo sono più economiche rispetto alle altre valvole a sfera elettriche. Se il corpo monoblocco è realizzato mediante saldatura, è impossibile smontarlo per la pulizia e la riparazione in caso di danni. Per questo motivo, le valvole elettriche a sfera saldate in un unico pezzo possono essere utilizzate solo dove non è facile che si formino particelle e dove la preoccupazione principale è l'assenza di igiene. Le valvole elettriche a sfera monopezzo collegate con viti sono facili da pulire e riparare. Tuttavia, il loro smontaggio richiede strumenti speciali. 

Valvola a sfera elettrica a due pezzi 

Si tratta di una valvola a sfera ad azionamento elettrico composta da due pezzi collegati tra loro. Un pezzo di questa valvola a sfera elettrica contiene la sfera della valvola e il collegamento con l'altro lato. Il secondo pezzo della valvola a sfera elettrica serve a tenere insieme le parti interne ed è anch'esso collegato all'altro lato. La valvola a sfera elettrica a due pezzi è il tipo più comune di valvola a sfera elettrica. I due pezzi delle valvole a sfera elettriche possono essere smontati quando è necessario effettuare un'ispezione, una pulizia, una manutenzione e una riparazione. Le connessioni, costituite per lo più da filettature, bulloni e viti, sono facili da rimuovere per eseguire tali operazioni di manutenzione. 

Figura: Valvola a sfera elettrica a due pezzi.

Valvola a sfera elettrica a tre pezzi 

Si tratta di una valvola a sfera ad azionamento elettrico dotata di alloggiamenti per i componenti interni della valvola collegati e tenuti insieme mediante l'uso di bulloni e dadi alle altre due estremità. Le altre estremità sono saldate o filettate al tubo principale. Questo tipo di valvola a sfera elettrica viene utilizzato nei casi in cui le valvole vengono utilizzate frequentemente e necessitano di manutenzione. Le valvole a sfera elettriche a tre vie sono quindi preferite perché possono essere facilmente pulite e sottoposte a manutenzione. Le valvole a sfera elettriche a tre vie sono dotate di guarnizioni e sedi facilmente sostituibili rimuovendo il corpo della valvola, senza dover intervenire sulle altre due estremità. Valvole a sfera in tre pezzi sono utilizzati in diverse applicazioni, tra cui l'industria alimentare e farmaceutica, dove un'igiene adeguata è molto importante per la sicurezza e la qualità dei prodotti fabbricati. 

Figura: Valvola a sfera elettrica a tre pezzi.

Valvola a sfera elettrica con ingresso dall'alto 

Le valvole a sfera ad azionamento elettrico con entrata dall'alto sono valvole progettate in modo tale che sia facile accedere alle parti interne della valvola rimuovendo il coperchio superiore (bonnet). Questo rende le valvole elettriche valvole a sfera ad entrata dall'alto facilita le operazioni di manutenzione in linea, come lo smontaggio, l'ispezione, la pulizia e le riparazioni, senza rimuovere la sfera dal tubo. 

Valvola a sfera elettrica a cerniera 

Si tratta di una valvola a sfera elettrica in cui la sfera è sostenuta da un albero supplementare nella parte inferiore. Questo albero è noto come trunnion. Questo aiuta a mantenere la sfera in posizione e ne limita il movimento al suo asse. Nella valvola elettrica valvola a sfera a cernieraLe sedi sono caricate con molle. La pressione in ingresso del flusso di fluido attiva le molle sulla sfera tenuta dal trunnion, che crea una tenuta ermetica. Le valvole a sfera elettriche trunnion funzionano in modo efficiente in diversi intervalli di pressione e sono adatte all'uso in applicazioni ad alta pressione. 

Applicazioni della valvola a sfera elettrica 

• Utilizzato nella lavorazione di alimenti e bevande. 
• Industrie farmaceutiche. 
• Trattamento delle acque e sistemi di irrigazione. 
• Industrie del petrolio e del gas. 
• Lavastoviglie e lavatrici. 
• Queste valvole sono utilizzate negli scambiatori di calore. 
• Diverse industrie manifatturiere come quelle chimiche, siderurgiche, plastiche e altre ancora. 

Vantaggi delle valvole a sfera elettriche 

• Possono essere automatizzati o semi-automatizzati in base alle preferenze dell'utente. 
• Facile da pulire, smontare e riparare. 
• Volume e peso ridotti rispetto ad altre valvole come valvola a saracinesca. 
• Utilizzare un design semplice che ne riduca il costo. 
• Operare rapidamente. 
• Lavorare in applicazioni ad alta pressione e ad alta temperatura. 
• Queste valvole garantiscono la tenuta tra i giunti. 
• Bassa caduta di pressione ed elevata portata di fluido. 
• Efficienti nel controllo del flusso dei fluidi perché non necessitano di lubrificazione e hanno una tenuta ermetica. 
• Conveniente rispetto alle altre valvole della stessa categoria di lavoro. 
• Versatili, possono essere utilizzati per diverse applicazioni in vari settori. 

Svantaggi delle valvole a sfera elettriche 

• Non adatto ad applicazioni di strozzatura. 
• Si chiudono e si aprono rapidamente, creando problemi di sovrapressione e di martellamento. 
• Elevata usura se utilizzato per l'applicazione sbagliata. 

Risoluzione dei problemi delle valvole a sfera elettriche 

Perdite sulle filettature/bulloni/viti di collegamento 

• Filettature non corrette. Controllare che le filettature, i bulloni e le viti della valvola a sfera elettrica siano di dimensioni adeguate. 
• Sigillante per filetti errato o insufficiente. Reinstallare il raccordo filettato secondo le procedure del produttore. 
• Il giunto filettato è stato serrato eccessivamente, spaccando il connettore. Sostituire il connettore terminale e applicare la giusta coppia di serraggio per evitare di danneggiarlo nuovamente. 

Perdite sui dadi di raccordo 

• La valvola a sfera elettrica ha un connettore terminale disallineato. Allineare correttamente i connettori terminali. 
• O-ring danneggiati o spostati. Detriti nella scanalatura dell'O-ring. Ispezionare l'O-ring per verificare la presenza di danni chimici o fisici. Sostituire l'O-ring danneggiato. Pulire le particelle presenti nella scanalatura. 
• Dadi di raccordo allentati. Serrare i dadi di raccordo. 

Perdita sullo stelo della valvola a sfera elettrica 

• O-ring dello stelo danneggiato. Controllare che l'O-ring non presenti danni fisici o chimici e verificare la compatibilità dell'O-ring con il prodotto. Sostituire l'O-ring. 

Perdite interne 

• Ostruzione della sfera. Controllare che non vi siano particelle solide che bloccano la sfera e pulire. 
• Stelo rotto. Rimuovere i connettori terminali della valvola a sfera elettrica e ispezionare lo stelo. Sostituire se necessario. 

Attuatore elettrico non funzionante 

• Il condensatore non è collegato correttamente o è allentato. Controllare lo schema di cablaggio del produttore e correggere il collegamento di conseguenza. 
• I fili della morsettiera sono allentati o scollegati. Controllare i fili e ricollegarli di conseguenza. 
• Interruttore, fili o altri cavi sono scollegati o allentati. Ispezionare questi componenti e ricollegarli di conseguenza. 
• Il motore è danneggiato o non funzionante. Controllare che la tensione del motore sia quella raccomandata dal produttore. Se necessario, sostituire il motore. 

L'attuatore elettrico ruota in una sola direzione 

• I fili della morsettiera sono persi o scollegati. Controllare i fili e correggerli di conseguenza. 
• Il componente della scheda di controllo è guasto. Ispezionare questo componente e procedere al ricablaggio o alla sostituzione della scheda. 

Sintesi 

Le valvole a sfera elettriche sono valvole a sfera che utilizzano un attuatore elettrico. Le valvole a sfera elettriche funzionano con una sfera cava che viene fatta ruotare dall'attuatore elettrico a 90°.^o per aprire o chiudere il flusso del fluido. Le valvole a sfera elettriche sono più adatte per applicazioni on/off e possono essere completamente automatizzate o semi-automatizzate. Il flusso nelle valvole a sfera elettriche inizia quando la sfera viene ruotata in modo che il foro della sfera diventi parallelo alla direzione del flusso del fluido. Le valvole a sfera elettriche sono robuste per applicazioni ad alta pressione e ad alta temperatura.

Le valvole a sfera elettriche sono utilizzate in varie applicazioni, quali la lavorazione di alimenti e bevande, petrolio e gas, prodotti farmaceutici, sistemi di trattamento delle acque e di irrigazione, applicazioni per piatti e lavaggi. Queste valvole sono note per essere efficienti, durevoli, versatili, facili da usare e riparare, robuste e con una tenuta perfetta. Esistono vari tipi di valvole a sfera elettriche, come le valvole a sfera elettriche a un pezzo, le valvole a sfera elettriche a due pezzi, le valvole a sfera elettriche a tre pezzi, le valvole a sfera elettriche a due vie, le valvole a sfera elettriche a tre vie, le valvole a sfera elettriche a cerniera.