Οδηγός για την επιλογή μεταξύ πλωτών και σφαιρικών βαλβίδων Trunnion

Σφαιρικές βαλβίδεςείναι βαλβίδες τετάρτου περιστροφής που χρησιμοποιούν έναν σφαιρικό δίσκο με κυκλική οπή για τον έλεγχο της ροής του υγρού. Η απλή δομή τους, η εύκολη λειτουργία και η εξαιρετική απόδοση στεγανοποίησης τα καθιστούν ευρέως εφαρμόσιμα σε διάφορους βιομηχανικούς τομείς. Περιστρέφοντας τη σφαίρα 90 μοίρες, η βαλβίδα ανοίγει ή κλείνει - όταν η οπή ευθυγραμμίζεται με τον αγωγό, το υγρό ρέει ελεύθερα. όταν είναι κάθετη, η ροή εμποδίζεται.

Η έννοια των σφαιρικών βαλβίδων χρονολογείται από τον 19ο αιώνα, αλλά μόλις τα μέσα του 20ου αιώνα οι εξελίξεις στην επιστήμη των υλικών και την τεχνολογία κατασκευής έγιναν διαδεδομένες στις βιομηχανικές εφαρμογές. Τα πρώτα σχέδια ήταν σχετικά απλά, κυρίως για χρήσεις χαμηλής πίεσης. Καθώς οι βιομηχανίες όπως το πετρέλαιο και τα χημικά αναπτύχθηκαν γρήγορα, απαιτώντας λύσεις υψηλής πίεσης, υψηλής θερμοκρασίας και ανθεκτικές στη διάβρωση, η τεχνολογία σφαιρικών βαλβίδων βελτιώθηκε σημαντικά.

Οι σφαιρικές βαλβίδες κατηγοριοποιούνται ανάλογα με τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού και τα σενάρια εφαρμογής, με τους πιο συνηθισμένους τύπους που περιλαμβάνουν:

• Πλωτές Σφαίρες Βαλβίδες
• Σφαίρες βαλβίδες Trunnion
• Σφαίρες βαλβίδες V-Port
• Σφαίρες Τριών Κατευθύνσεων
• Συγκολλημένες σφαιρικές βαλβίδες

Αυτό το άρθρο εστιάζει στις πλωτές και σφαιρικές βαλβίδες αυλάκωσης, αναλύοντας τις διαφορές και τις κατάλληλες εφαρμογές τους.

Πλωτές σφαιρικές βαλβίδεςδιαθέτουν μια μπάλα που δεν είναι σταθερή αλλά «επιπλέει» ανάμεσα σε δύο καθίσματα. Συνδεδεμένη μόνο μέσω του στελέχους με τον μηχανισμό ενεργοποίησης, η πίεση του αγωγού αναγκάζει την μπάλα να ακουμπάει στο κάθισμα κατάντη για να δημιουργήσει σφράγιση.

Όταν η μεσαία πίεση δρα στη μπάλα, το διαφορικό πίεσης την πιέζει στο κάθισμα κατάντη, δημιουργώντας δύναμη στεγανοποίησης. Καθώς αυξάνεται η πίεση, αυξάνεται και η δύναμη στεγανοποίησης, διασφαλίζοντας την ακεραιότητα της βαλβίδας. Δεδομένου ότι η μπάλα πρέπει να υπερνικήσει την πίεση του αγωγού για να περιστραφεί, η ροπή λειτουργίας αυξάνεται σημαντικά με μεγαλύτερες διαμέτρους και υψηλότερες πιέσεις.

• Απλή δομή:Λιγότερα εξαρτήματα καθιστούν ευκολότερη την κατασκευή και τη συντήρησή τους.
• Χαμηλότερο κόστος:Ο απλός σχεδιασμός μεταφράζεται σε μειωμένα έξοδα κατασκευής.
• Καλή σφράγιση:Αποτελεσματικό για τις περισσότερες εφαρμογές μέσης-χαμηλής πίεσης.

• Υψηλές απαιτήσεις ροπής:Οι μεγαλύτερες διάμετροι ή οι υψηλότερες πιέσεις αυξάνουν δραματικά τη ροπή λειτουργίας.
• Περιορισμένη δυνατότητα εφαρμογής:Η υψηλή πίεση/θερμοκρασία μπορεί να προκαλέσει φθορά των καθισμάτων, ειδικά με μεταλλικά καθίσματα.
• Ευαισθησία στην πίεση:Η απόδοση στεγανοποίησης μπορεί να παρουσιάζει διακυμάνσεις με σημαντικές διακυμάνσεις πίεσης.

Ιδανικό για σενάρια μέσης-χαμηλής πίεσης, μικρής διαμέτρου, όπως:

• Πολιτικές κατασκευές (ύδρευση, συστήματα θέρμανσης)
• Ελαφρά βιομηχανία (γραμμές παραγωγής τροφίμων/ποτών)
• Γενική βιομηχανία (επεξεργασία νερού, διανομή αερίου)

Σφαιρικές βαλβίδες Trunnionδιαθέτουν μια μπάλα που στερεώνεται με άνω/κάτω στροφείς (κόμβους), αποτρέποντας την ελεύθερη κίνηση. Τα καθίσματα έχουν ελατήριο ή πίεση στην μπάλα για σφράγιση.

Οι σταθεροί κορμοί εξαλείφουν τη μετατόπιση της μπάλας υπό πίεση. Τα καθίσματα παρέχουν δύναμη στεγανοποίησης μέσω ελατηρίων ή μέσης πίεσης. Δεδομένου ότι η μπάλα δεν αντέχει την πίεση του αγωγού, η ροπή λειτουργίας παραμένει χαμηλή ακόμη και για μεγάλες διαμέτρους ή υψηλές πιέσεις.

• Μειωμένη ροπή:Ευκολότερη χειροκίνητη/αυτοματοποιημένη λειτουργία.
• Ευρύτερη δυνατότητα εφαρμογής:Κατάλληλο για απαιτητικές συνθήκες υψηλής πίεσης, μεγάλης διαμέτρου και υψηλής θερμοκρασίας.
• Εκτεταμένη διάρκεια ζωής:Η μειωμένη τριβή του καθίσματος αυξάνει την ανθεκτικότητα.
• Βελτιωμένη ασφάλεια:Ορισμένα μοντέλα περιλαμβάνουν χαρακτηριστικά ανακούφισης πίεσης.
• Ανώτερη σφράγιση:Πιο σταθερή απόδοση υπό υψηλή πίεση.

• Σύνθετη δομή:Περισσότερα εξαρτήματα αυξάνουν το κόστος κατασκευής.
• Πολυπλοκότητα συντήρησης:Ο πιο περίπλοκος σχεδιασμός απαιτεί εξειδικευμένη συντήρηση.

Σχεδιασμένο για απαιτητικές συνθήκες, όπως:

• Πετρέλαιο/αέριο (συστήματα μετάδοσης, διύλισης)
• Χημική επεξεργασία (μεταφορά υλικού, αντιδραστήρες)
• Παραγωγή ρεύματος (κυκλοφορία ατμού/νερού)
• Μεταλλουργία (διαδικασίες παραγωγής χάλυβα)

Η επιλογή υλικού επηρεάζει σημαντικά την απόδοση, τη διάρκεια ζωής και την εφαρμογή της βαλβίδας:

Υλικά σώματος:

• Ανθρακούχο χάλυβα:Καλή αντοχή/σκληρότητα για γενική χρήση
• Ανοξείδωτος χάλυβας:Εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση
• Κραματοποιημένος χάλυβας:Ενισχυμένη αντοχή/αντοχή στη θερμότητα
• Πλαστική ύλη:Ανθεκτικό στη διάβρωση, ελαφρύ για χρήσεις χαμηλής πίεσης

Υλικά καθισμάτων:

• PTFE:Ανώτερη χημική αντοχή/χαμηλή τριβή
• Ενισχυμένο PTFE:Βελτιωμένη αντοχή στη φθορά/πίεση
• Μέταλλο:Για ακραίες θερμοκρασίες/πιέσεις

Οι κύριοι τρόποι λειτουργίας περιλαμβάνουν:

• Εγχειρίδιο:Λειτουργία χειροτροχού ή μοχλού
• Πνευματικός:Ενεργοποίηση πεπιεσμένου αέρα
• Ηλεκτρικός:Λειτουργία με κινητήρα
• Υδραυλικός:Ενεργοποίηση με ρευστό

Η επιλογή εξαρτάται από τις συνθήκες λειτουργίας, τη συχνότητα και τις απαιτήσεις αυτοματισμού.

Οι κατάλληλες διαδικασίες εξασφαλίζουν βέλτιστη απόδοση και μακροζωία.

Σημειώσεις εγκατάστασης:

• Καθαρίστε σχολαστικά τους αγωγούς πριν την εγκατάσταση
• Ευθυγραμμίστε με ακρίβεια τις συνδέσεις σωληνώσεων
• Στερεώσεις ροπής σύμφωνα με τις προδιαγραφές
• Παρατηρήστε τους δείκτες κατεύθυνσης ροής

Σημειώσεις συντήρησης:

• Ελέγχετε τακτικά τη στεγανοποίηση, τη λειτουργία και τις συνδέσεις
• Λιπάνετε περιοδικά τα κινούμενα εξαρτήματα
• Καθαρίστε τις εσωτερικές διόδους για να αφαιρέσετε τα υπολείμματα
• Αντικαταστήστε τα φθαρμένα/κατεστραμμένα εξαρτήματα αμέσως

Οι συνεχείς τεχνολογικές εξελίξεις οδηγούν την καινοτομία σε:

• Έξυπνη λειτουργικότητα:Ενσωματωμένοι αισθητήρες για απομακρυσμένη παρακολούθηση
• Μείωση βάρους:Προηγμένα υλικά για ευκολότερο χειρισμό
• Αποδοτικότητα ροής:Βελτιστοποιημένα σχέδια διέλευσης
• Περιβαλλοντική εστίαση:Φιλικά προς το περιβάλλον υλικά/διεργασίες

Τόσο οι σφαιρικές βαλβίδες πλεύσης όσο και οι σφαιρικές βαλβίδες αυλακώσεων εξυπηρετούν διαφορετικούς σκοπούς - οι πλωτές βαλβίδες υπερέχουν σε οικονομικές εφαρμογές χαμηλής πίεσης, ενώ οι βαλβίδες αυλακώσεων παρέχουν ανώτερη απόδοση σε απαιτητικές συνθήκες. Η σωστή επιλογή λαμβάνοντας υπόψη τις λειτουργικές παραμέτρους, τα χαρακτηριστικά του μέσου όρου, τις απαιτήσεις ασφαλείας και τον προϋπολογισμό διασφαλίζει τη βέλτιστη απόδοση του συστήματος, την ασφάλεια και την οικονομική απόδοση.