Tipi di valvole a farfalla: una guida per l'acquirente su design e connessioni

Risposta rapida

Le valvole a farfalla sono classificate in base al design del disco e della sede e alla connessione del corpo. Le valvole concentriche utilizzano una sede resiliente per servizio generale; i design a doppio decentramento sollevano il disco prima che giri; i design a triplo decentramento utilizzano una sede metallica conica per un servizio più stretto e ad alta temperatura. I corpi wafer, lug e a doppia flangia definiscono il metodo di montaggio. Specificare entrambi gli assi prima di confrontare le offerte.

Quali sono i principali tipi di valvole a farfalla?

Ci sono due assi e sono indipendenti. Il primo è il decentramento del disco: concentrico, doppio decentramento o triplo decentramento. Il secondo è la connessione del corpo: wafer, lug o a doppia flangia. Una valvola può essere concentrica e wafer, a triplo decentramento e lug, o qualsiasi altra combinazione offerta dal produttore.

Quell'indipendenza è la fonte della maggior parte della confusione. Un acquirente legge che il triplo decentramento è per alta pressione e presume che ogni valvola a triplo decentramento sia una valvola ad alta pressione. Il decentramento descrive la geometria della sede. Il corpo, il materiale e la classe di pressione decidono la pressione nominale. Un disco a triplo decentramento in un corpo leggero è ancora una valvola leggera.

IL categoria valvole a farfalla mostra le famiglie normalmente offerte. Usalo per vedere la gamma, quindi usa il disegno per confermare quale combinazione si applica alla tua linea.

Come sigilla una valvola a farfalla concentrica?

Una valvola concentrica posiziona l'albero al centro del disco e il disco al centro della sede. Il disco ruota attraverso la sede con interferenza continua, in modo che il rivestimento elastomerico venga schiacciato contro il bordo del disco durante l'intera corsa. Questo è ciò che conferisce al design la sua tenuta semplice e ripetibile.

Il vantaggio è un corpo corto e leggero e una sede a basso costo. Lo svantaggio è l'attrito. Ogni corsa sfrega il rivestimento contro il disco, quindi la sede si usura più velocemente in una valvola che cicla spesso. Il design ha anche un limite di temperatura inferiore perché il rivestimento è un elastomero, non metallo.

Le valvole concentriche sono la scelta predefinita corretta per acqua, HVAC, linee di processo a bassa pressione e isolamento generale dove non ci si aspetta che la valvola si muova ogni pochi minuti. Sono una scelta sbagliata per alte temperature, prodotti chimici aggressivi che attaccano il rivestimento, o servizi in cui la sede deve mantenere una classe di tenuta stretta dopo molti cicli.

GOWIN'S valvola a farfalla wafer copre da 2 a 120 pollici, Classe 150-600 e da -46 a 200 C, con corpi in carbonio, acciaio inossidabile e leghe. La pagina delle sedi morbide indica ANSI B16.104 Classe VI. Questa è un'affermazione della pagina per la costruzione con sede morbida, quindi confermare la classe sul disegno offerto piuttosto che presumere che si applichi a ogni variante.

Cosa cambia quando si passa a un design a doppio decentramento?

Una valvola a doppio decentramento sposta l'albero dal centro del disco e dal centro della sede. Il primo decentramento posiziona l'albero dietro la linea della sede; il secondo inclina il cono della sede. Il risultato è un'azione a camme: quando il disco inizia ad aprirsi, si solleva dalla sede prima di oscillare attraverso il flusso. La maggior parte della corsa avviene senza contatto con la sede.

Tale modifica riduce l'usura della sede. Consente inoltre di utilizzare una sede metallica a temperature più elevate, poiché la sede non deve deformarsi durante l'intera corsa. La valvola può mantenere una tenuta più stretta rispetto a un design concentrico in servizio a pressione e temperatura moderate e può essere costruita con una sede a prova di fuoco.

Il doppio decentramento è l'opzione intermedia. Costa più di una valvola concentrica e meno di una valvola a triplo decentramento. È adatta per vapore, acqua calda, alcuni servizi di idrocarburi e linee di impianto in cui la valvola cicla più spesso di quanto una sede concentrica tollererebbe. Non è una soluzione universale per alta pressione; la classe del corpo, il materiale e la sede impostano ancora il limite.

Quando vale la pena pagare un costo aggiuntivo per una valvola a farfalla a triplo decentramento?

Una valvola a triplo offset aggiunge un terzo offset e una geometria di sede conica. Il disco e la sede si toccano solo negli ultimi gradi di chiusura. Per la maggior parte della corsa, il disco è libero, quindi non c'è quasi attrito. Il contatto finale è un cuneo metallo-metallo che può garantire una tenuta ermetica in applicazioni ad alta temperatura e alta pressione.

Ecco perché le valvole a triplo offset compaiono in applicazioni a vapore, raffinerie, centrali elettriche e gas ad alta temperatura, dove una sede resiliente fallirebbe. Possono anche essere azionate con un quarto di giro, il che le rende attraenti dove una valvola a saracinesca richiederebbe un attuatore a stelo lungo. Il compromesso è una geometria di sede più complessa, un prezzo di acquisto più elevato e una minore tolleranza per i detriti tra le superfici di tenuta.

GOWIN'S spiegazione triplo eccentrico descrive la geometria e l'applicazione prevista. Tratta l'articolo come una spiegazione del design, non come una promessa che ogni valvola a triplo offset sul mercato sia a perdita zero. La classe di tenuta deve ancora essere testata e dichiarata.

Quale connessione si dovrebbe specificare: wafer, lug o a doppia flangia?

Un corpo wafer si posiziona tra due flange ed è bloccato dai bulloni della flangia. Occupa pochissimo spazio nella tubazione, motivo per cui è la scelta predefinita per le grandi linee di acqua e HVAC. Il punto debole è che la valvola dipende dalla presenza di entrambe le flange. Se si svita un lato, la valvola può perdere supporto.

Un corpo lug ha alette filettate o forate su entrambi i lati. Si adatta ancora tra le flange, ma ogni lato può essere imbullonato indipendentemente. Ciò consente di aprire un lato della linea mentre la valvola rimane in posizione, il che è utile per la manutenzione. Il confronto lug vs wafer stabilisce la differenza pratica.

Un corpo a doppia flangia ha le proprie flange e una lunghezza faccia a faccia simile a una valvola a saracinesca. È più pesante e più lungo, ma può essere rimosso senza allargare la tubazione ed è più facile da supportare. È la scelta quando la linea deve essere aperta per manutenzione o quando il design della tubazione non consente di bloccare una valvola wafer.

La scelta della connessione influisce anche sulla guarnizione. Una valvola wafer o lug sigilla contro le facce della flangia, quindi il carico della guarnizione e dei bulloni deve essere adatto sia al corpo valvola che alla flangia di accoppiamento. La guida alle connessioni terminali copre gli standard comuni delle flange.

Come il materiale della sede e la temperatura restringono la scelta?

La scelta della sede attraversa i tipi di valvole a farfalla. Una valvola concentrica utilizza normalmente una sede resiliente, mentre i design a doppio e triplo offset possono utilizzare una sede metallica, ma la costruzione offerta governa ancora.

La sede è la parte che decide il limite di temperatura e la resistenza chimica. Una sede resiliente, solitamente EPDM, nitrile o PTFE, garantisce una tenuta ermetica a temperature moderate. Assorbe anche piccole quantità di sabbia e disallineamento. Il limite è l'elastomero: al di sopra della sua temperatura nominale si indurisce, si deforma o si degrada.

Una sede metallica offre un limite di temperatura più elevato e una migliore resistenza ai solidi abrasivi. Richiede una maggiore forza di chiusura e una geometria della sede più precisa, motivo per cui le valvole a farfalla con sede metallica costano di più. Offre anche meno tolleranza per i detriti, poiché una sede dura non può deformarsi attorno a una particella.

Il materiale del corpo è una decisione separata. L'acciaio al carbonio è la scelta predefinita per l'acqua e applicazioni non corrosive. L'acciaio inossidabile viene utilizzato per fluidi corrosivi e applicazioni pulite. I corpi in lega compaiono in applicazioni ad alta temperatura o aggressive. Il guida ai materiali delle valvole spiega come la scelta cambia sia il prezzo che il percorso dei pezzi di ricambio.

Un acquirente dovrebbe indicare la temperatura di progetto, il fluido e la classe di tenuta richiesta, quindi chiedere al fornitore di confermare il materiale della sede per iscritto. Una valvola che soddisfa la classe di pressione ma ha la sede sbagliata fallirà precocemente, e il guasto sembrerà un problema di manutenzione piuttosto che un errore di specifica.

Valvola a farfalla tipo wafer

Standard di progettazione secondo: API 609, ASME B16.34, GB/T12238, JB/T 8527.

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Conclusione

Abbina prima il design all'applicazione, quindi confronta i tipi di valvole a farfalla a parità di condizioni. Per l'isolamento generale di acqua e HVAC a temperatura moderata, scegliere una valvola concentrica con sede resiliente in un corpo wafer o lug. Per applicazioni più calde o una linea che cicla più spesso, passare a doppio offset. Per tenuta ermetica metallica ad alta temperatura e alta pressione, considerare il triplo offset e confermare la classe di test.

Quindi abbina la connessione alla tubazione. Utilizzare wafer dove lo spazio è limitato e le flange possono rimanere in posizione. Utilizzare lug dove un lato della linea potrebbe dover essere aperto. Utilizzare doppia flangia dove la valvola deve essere rimovibile o la linea necessita di un corpo supportato.

I tipi di valvole a farfalla in una shortlist dovrebbero sempre essere descritti da entrambi gli assi: design e connessione. “Triplo offset, lug, Classe 300, sede metallica, 12 pollici” è una specifica. “Valvola a farfalla ad alte prestazioni” non lo è.

Se la linea è meglio servita da una valvola a corsa lineare, la categoria delle valvole a saracinesca e la valvola a saracinesca API 600 mostrano l'alternativa di isolamento. Per il servizio di non ritorno, la categoria delle valvole di ritegno e la valvola di ritegno in acciaio fuso coprono la decisione successiva. Per l'isolamento a quarto di giro ad alta pressione, la categoria delle valvole a sfera è l'altro ramo.

Se la valvola sarà automatizzata, il guida alle valvole a farfalla pneumatiche spiega le opzioni dell'attuatore e la panoramica API 6D è utile quando la linea è specificata secondo uno standard di condotta piuttosto che uno industriale generale.

Inviare il fluido di servizio, la dimensione, la pressione, la temperatura e il disegno pertinente per un preventivo.