È possibile utilizzare una valvola a sfera per controllare il flusso?

Sì, è possibile utilizzare una valvola a sfera per il controllo del flusso, ma le valvole a sfera standard sono adatte solo per applicazioni che non richiedono una regolazione precisa. Per una regolazione precisa del flusso, le valvole a sfera V-port sono specificamente progettate per il controllo del flusso con caratteristiche di flusso lineari che consentono un controllo stabile e preciso.

Valvole a sfera standard vs. controllo del flusso

Le valvole a sfera standard possono controllare il flusso, ma presentano notevoli limitazioni che le rendono inadatte alle applicazioni di precisione.

Il problema principale è la proporzionalità. Una valvola a sfera presenta un ampio foro circolare che attraversa la sfera. Piccole regolazioni della posizione della valvola creano grandi variazioni nella portata. Il gioco meccanico tra lo stelo e la sfera impedisce un posizionamento preciso. Non è possibile ripristinare in modo affidabile la stessa identica impostazione di portata.

I requisiti di coppia aggiungono un'ulteriore sfida. Le valvole a sfera necessitano di una coppia elevata per muoversi in prossimità delle posizioni di completa chiusura e completa apertura. Ciò rende quasi impossibili piccole regolazioni in questi intervalli.

Standard valvole a sfera lavorare per il controllo del flusso in situazioni limitate:

• Mantenere i livelli del serbatoio entro pochi centimetri dall'obiettivo
• Applicazioni in cui è accettabile una variazione di portata di 10-20%
• Sistemi che gestiscono fluidi poco costosi dove gli sprechi non contano
• Installazioni con budget limitato in cui la precisione non è fondamentale

Evita le valvole a sfera standard quando controlli materiali costosi, hai bisogno di impostazioni ripetibili o hai bisogno di una precisione del flusso migliore di 15%.

Valvola a sfera galleggiante

• Diametro nominale: 1/2″-10″ DN15-DN250
• Pressione: 150 libbre-2500 libbre 2,5 MPa-42,0 MPa
• Collegamento finale: RF, RTJ, BW, THR, SW
• Temperatura: -196℃–650℃

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Valvole a sfera V-Port per un controllo preciso del flusso

La valvola a sfera di controllo del flusso progettata specificamente per questo scopo utilizza una tacca a V ricavata nella sfera o nella sede. Ciò modifica il modo in cui il flusso risponde alla posizione della valvola.

Aprendo una valvola a sfera a V, l'estremità stretta della V consente un piccolo flusso ad alta velocità. La portata aumenta in modo quasi lineare man mano che si continua ad aprire la valvola, creando una relazione prevedibile che consente un controllo preciso.

Le configurazioni V-port sono disponibili in diverse angolazioni:

• Intaglio a V a 30°: Controllo più rigoroso, variazioni di flusso minime per grado di rotazione
• Intaglio a V a 60°: Controllo bilanciato e capacità di flusso per la maggior parte delle applicazioni
• Intaglio a V a 90°: Massima capacità di flusso con buone caratteristiche di controllo

Queste valvole mantengono i vantaggi principali delle valvole a sfera standard, aggiungendo però precisione. Sigillano ermeticamente quando sono chiuse, funzionano con un quarto di giro e sopportano pressioni e temperature elevate. Il design a V offre la capacità di controllo del flusso di cui sono prive le valvole a sfera standard.

Il controllo del flusso con progetti di valvole a sfera che utilizzano porte a V funziona in modo comparabile a valvole a globo e valvole a spillo per numerose applicazioni. Le valvole a sfera durano più a lungo delle valvole a globo in condizioni di erosione o corrosione, il che le rende la scelta migliore quando sia la precisione che la durata sono importanti.

Valvole a sfera vs. altre opzioni di controllo del flusso

La scelta tra i tipi di valvola dipende dalle specifiche esigenze di controllo e dalle condizioni operative.

Valvole a globo Sono la scelta tradizionale per il controllo del flusso. Offrono un'eccellente capacità di strozzamento e una regolazione molto precisa. Il design dell'otturatore e della sede consente un controllo preciso su tutto l'intervallo di portata. Le valvole a globo presentano una maggiore caduta di pressione rispetto alle valvole a sfera perché il percorso del flusso compie due giri di 90 gradi attraverso il corpo valvola.

Valvole a spillo Forniscono il controllo di portata più preciso per piccole portate. Sono eccellenti nella strumentazione, nei sistemi di campionamento e nelle applicazioni che richiedono regolazioni estremamente precise. Non sono in grado di gestire la portata gestita dalle valvole a sfera.

Valvole a sfera offrono una minore caduta di pressione, una migliore resistenza all'erosione in servizio abrasivo e una maggiore capacità di flusso rispetto valvole a spilloIl funzionamento a un quarto di giro garantisce una risposta più rapida e richiede meno manutenzione in condizioni difficili. Scegliete una valvola a sfera con controllo di flusso quando questi vantaggi superano le capacità di strozzamento ultra-precise delle valvole a globo o a spillo.

Applicazioni e quando utilizzare ciascun tipo

Diverse configurazioni di valvole a sfera soddisfano esigenze applicative diverse. Le valvole a sfera standard gestiscono un controllo del flusso meno impegnativo, mentre i modelli con porte a V sono adatti ad applicazioni di precisione.

Applicazioni standard delle valvole a sfera

Sistemi di irrigazione agricola: Le grandi aziende li utilizzano per controllare la distribuzione dell'acqua. Il sistema tollera variazioni di portata e il basso costo per valvola è un fattore determinante quando si installano centinaia di unità.

Acqua di raffreddamento industriale: Le fabbriche li utilizzano per mantenere portate approssimative agli scambiatori di calore. Il controllo preciso non è fondamentale e la semplicità di utilizzo riduce la manutenzione.

Trasferimento chimico in grandi quantità: Le aziende li utilizzano per spostare materiali tra i serbatoi. L'obiettivo è raggiungere un livello di riempimento specifico, non mantenere portate esatte.

Applicazioni delle valvole a sfera V-Port

Sistemi di alimentazione dei reattori chimici: Queste richiedono un controllo accurato del flusso per mantenere le condizioni di reazione. Le valvole a sfera V-port gestiscono sostanze chimiche corrosive garantendo al contempo la precisione necessaria per il controllo del processo.

Lavorazione dei fanghi: Le operazioni minerarie le utilizzano perché il design a V resiste meglio all'intasamento rispetto alle valvole a globo. Il bordo affilato a V aiuta a tagliare i solidi depositati.

Controllo del vapore: Le centrali elettriche utilizzano valvole a sfera pneumatiche con trim V-port. Gestiscono alte temperature e pressioni garantendo al contempo una regolazione precisa del flusso di vapore.

Riduzione della pressione della conduttura: Le stazioni le utilizzano per ridurre la pressione controllando al contempo il flusso. La combinazione di capacità di alta pressione e controllo preciso rende le valvole a sfera V-port ideali per queste applicazioni.

Quando evitare le valvole a sfera

Alcune applicazioni non sono adatte alle capacità delle valvole a sfera. Evitare di utilizzare valvole a sfera per il controllo del flusso in queste situazioni:

• Materiali molto costosi dove anche i piccoli rifiuti sono costosi
• Applicazioni che necessitano di una precisione di flusso migliore di 5% nell'intera gamma
• Sistemi che richiedono una regolazione estremamente fine a flussi molto bassi

Selezione della configurazione corretta

Una volta deciso che il controllo del flusso della valvola a sfera soddisfa le tue esigenze, diverse scelte di configurazione influiscono sulle prestazioni.

Configurazione della porta: Le valvole a sfera a passaggio completo hanno lo stesso diametro di apertura del tubo, garantendo la massima portata e la minima perdita di carico. Le valvole a sfera a passaggio standard (a passaggio ridotto) hanno un'apertura più piccola che crea una maggiore perdita di carico ma costa meno. Per le applicazioni di controllo del flusso, i modelli a passaggio completo sono più adatti.

Trunnion vs. sfera flottante: Valvole a sfera montate su perno eliminano il gioco tra stelo e sfera che limita la precisione del controllo nei modelli a sfera flottante. La sfera si ancora meccanicamente in alto e in basso, con una connessione dello stelo con chiavetta. Questo elimina il gioco che rende difficile il posizionamento preciso. I modelli a perno costano più di valvole a sfera galleggianti ma garantiscono un controllo migliore per le applicazioni critiche.

Selezione del materiale: La scelta dipende dal fluido di processo. L'acciaio inossidabile è adatto ai fluidi corrosivi. L'acciaio al carbonio è adatto agli idrocarburi e al vapore. Leghe o rivestimenti speciali prolungano la durata in condizioni estreme.

Materiale del sedile: Le sedi morbide (PTFE, RPTFE) offrono una tenuta migliore, ma si usurano più rapidamente. Le sedi metalliche durano più a lungo, ma possono presentare leggere perdite. I modelli con porte a V utilizzano spesso materiali di finitura temprati per resistere alle alte velocità in posizione di apertura parziale.

Prendere una decisione

Le valvole a sfera standard sono ideali per il controllo del flusso quando i requisiti di precisione sono minimi e il budget è limitato. Sono pratiche per grandi sistemi che gestiscono fluidi poco costosi, dove un controllo approssimativo soddisfa le vostre esigenze.

Le valvole a sfera V-port offrono un controllo preciso del flusso, mantenendo al contempo i vantaggi di durata e bassa caduta di pressione tipici delle valvole a sfera. Costano di più delle valvole a sfera standard, ma spesso costano meno delle valvole a globo equivalenti, garantendo al contempo una maggiore durata. È possibile utilizzare una valvola a sfera per controllare il flusso? Sì, ma è necessario adattare il tipo di valvola alle proprie esigenze di precisione. Il team di ingegneri di GOWIN può aiutarvi a valutare se il controllo del flusso con valvola a sfera è adatto alla vostra applicazione o se un tipo di valvola alternativo soddisfa meglio le vostre esigenze. Contattaci oggi stesso.