Cos'è Valve
Una valvola è un dispositivo meccanico progettato per regolare, dirigere o controllare il flusso di fluidi (liquidi, gas o anche liquami) aprendo, chiudendo o ostruendo parzialmente i passaggi. Le valvole sono componenti essenziali in un'ampia gamma di applicazioni, garantendo una gestione efficiente e precisa del movimento dei fluidi.
Vantaggi della valvola
Controllare il flusso del fluido
Uno dei principali vantaggi delle valvole è che consentono agli utenti di controllare il flusso di fluidi e gas attraverso un sistema. Ciò significa che gli operatori possono regolare la portata e la pressione per soddisfare requisiti specifici, garantendo che il sistema funzioni in modo efficiente.
Prevenire il riflusso
Le valvole possono anche impedire il riflusso, ovvero quando il fluido o il gas fluiscono nella direzione opposta a quella prevista. Questo può essere importante per prevenire la contaminazione o danni alle apparecchiature.
Fornire sicurezza
Le valvole possono essere utilizzate come dispositivi di sicurezza, interrompendo il flusso di fluido o gas se la pressione o la temperatura superano i limiti di sicurezza. Ciò può aiutare a prevenire incidenti o danni alle apparecchiature.
Durabilità
Le valvole sono progettate per essere durevoli e affidabili, anche in ambienti difficili. Sono spesso realizzati con materiali come acciaio inossidabile, ottone o titanio, che possono resistere a pressioni elevate, temperature e fluidi corrosivi.
Flessibilità
Le valvole sono disponibili in un'ampia gamma di design e dimensioni, che le rendono adattabili a diverse applicazioni. Che tu abbia bisogno di una valvola per un piccolo elettrodomestico o per un grande impianto industriale, probabilmente esiste una valvola in grado di soddisfare le tue esigenze.
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Tipi di valvola
Saracinesche
Le valvole a saracinesca sono ampiamente utilizzate in applicazioni che richiedono un flusso completo di fluidi. Funzionano sollevando un cancello o un cuneo per creare un'apertura attraverso la quale può passare il fluido. Le valvole a saracinesca sono comunemente utilizzate in settori quali petrolio e gas, prodotti chimici e impianti di trattamento delle acque.
Valvole a sfera
Le valvole a sfera sono comunemente utilizzate in applicazioni in cui è richiesta una chiusura ermetica. Sono un tipo di valvola a quarto di giro che utilizza un disco a forma di sfera per controllare il flusso dei fluidi. Quando si gira la maniglia, la sfera ruota per aprire o chiudere il passaggio del flusso. Le valvole a sfera sono comunemente utilizzate in settori quali impianti idraulici, di riscaldamento e di condizionamento dell'aria.
Valvole a farfalla
Le valvole a farfalla vengono utilizzate in applicazioni che richiedono la regolazione del flusso di fluidi in tubazioni di grandi dimensioni. Sono costituiti da un disco che ruota attorno ad un albero, creando una tenuta ermetica per regolare il flusso dei fluidi. Le valvole a farfalla sono comunemente utilizzate in settori quali il trattamento delle acque, la produzione di energia e la lavorazione chimica.
Controlla le valvole
Le valvole di ritegno sono progettate per impedire il riflusso nelle tubazioni. Consentono al fluido di fluire in una sola direzione, impedendo l'inversione del flusso che può causare danni alle apparecchiature. Le valvole di ritegno sono comunemente utilizzate in settori quali HVAC, trattamento delle acque e lavorazione chimica.
Valvole a globo
Le valvole a globo vengono utilizzate in applicazioni che richiedono un controllo preciso del flusso di fluidi. Sono costituiti da un corpo valvola, un disco e uno stelo. Lo stelo muove il disco su e giù per regolare il flusso dei fluidi. Le valvole a globo sono comunemente utilizzate in settori quali la lavorazione chimica, i prodotti farmaceutici e la produzione di energia.
Valvole a membrana
Le valvole a membrana vengono utilizzate in applicazioni che richiedono una tenuta contro i contaminanti. Sono costituiti da una membrana flessibile che viene premuta contro la sede di una valvola per regolare il flusso dei fluidi. Le valvole a membrana sono comunemente utilizzate in settori quali quello alimentare e delle bevande, quello farmaceutico e quello della lavorazione chimica.
Valvole ad ago
Le valvole a spillo vengono utilizzate in applicazioni che richiedono un controllo preciso del flusso di fluidi. Sono costituiti da un disco a forma di ago che viene utilizzato per controllare la dimensione dell'apertura attraverso la quale può passare il fluido. Le valvole ad ago sono comunemente utilizzate in settori quali strumentazione, ricerca di laboratorio e apparecchiature mediche.
Settori in cui le valvole sono ampiamente utilizzate
Industria dell'energia elettrica
Molte centrali elettriche utilizzano combustibili fossili e turbine ad alta velocità per generare elettricità. Le valvole a saracinesca sono la prima scelta per un'applicazione on/off di una centrale elettrica. Le valvole a sfera ad alte prestazioni sono ampiamente utilizzate nel settore energetico.
Le applicazioni nelle centrali elettriche sottopongono tubi e valvole a un'enorme pressione, pertanto le valvole richiedono materiali e design robusti per resistere alle molteplici sfide legate al ciclo, alla temperatura e alla pressione. Oltre alla valvola principale del vapore, la centrale elettrica dispone di numerosi tubi ausiliari. Questi tubi ausiliari sono costituiti da un'ampia varietà di valvole a globo, a farfalla, di ritegno, a sfera e a saracinesca.
Acquedotto
Le piante acquatiche richiedono livelli di pressione e temperature ambiente relativamente bassi. Poiché la temperatura dell'acqua è normale, è possibile utilizzare guarnizioni in gomma ed elastomeri che non sono adatte altrove. Questi tipi di materiali consentono l'installazione sigillata delle valvole dell'acqua, prevenendo perdite d'acqua. Le valvole negli acquedotti sono generalmente ben al di sotto di 200 psi, quindi non sono necessarie progettazioni con pressione ad alta pressione e spessore delle pareti. A meno che non sia necessaria una valvola in un punto ad alta pressione in una diga o in un lungo corso d'acqua, potrebbe essere necessaria una valvola dell'acqua integrata per resistere a pressioni intorno a 300 psi.
Industria offshore
I sistemi di tubazioni degli impianti di produzione offshore e delle piattaforme petrolifere contengono numerose valvole. Questi prodotti per valvole sono disponibili in una varietà di dimensioni per soddisfare tutte le sfide di controllo del flusso. Una parte fondamentale di un impianto di produzione petrolifera è il sistema di condotte per il recupero del gas naturale o del petrolio. Questo sistema non viene utilizzato solo sulle piattaforme, i suoi sistemi di produzione vengono spesso utilizzati a profondità di 10,000 piedi o più. Sulle piattaforme petrolifere più grandi è necessaria una maggiore lavorazione del petrolio greggio dalla testa del pozzo. Questi processi comprendono la separazione del gas (gas naturale) dai vapori fluidi e dell'acqua dagli idrocarburi. Questi sistemi utilizzano tipicamente valvole a sfera e di ritegno e valvole a saracinesca API 6D. Le valvole API 6D non sono adatte per applicazioni con requisiti di tubazioni rigorosi e vengono generalmente utilizzate nelle tubazioni interne degli impianti su navi o piattaforme di trivellazione.
Trattamento delle acque reflue
Le linee delle acque reflue raccolgono i solidi e i liquidi di scarto e li indirizzano a un impianto di trattamento delle acque reflue. Gli impianti di trattamento delle acque reflue funzionano con tubazioni e valvole a bassa pressione e, in molti casi, le valvole per le acque reflue hanno requisiti più rilassati rispetto ai requisiti dell'acqua pulita. Valvole di ritegno e cancelli in ferro sono le opzioni più popolari per il trattamento delle acque reflue.
Produzione di petrolio e gas
I pozzi di gas e petrolio e i relativi impianti di produzione utilizzano molte valvole per carichi pesanti. Il gas naturale e il petrolio sotterranei hanno una pressione enorme e il petrolio e il gas possono essere spruzzati nell'aria fino a 100 metri di altezza.
Le combinazioni di valvole e raccordi speciali sono in grado di resistere a pressioni superiori a 10,000 psi. Tali pressioni sono rare sulla terraferma e sono più comuni nei pozzi petroliferi in acque profonde. Le valvole utilizzate nelle apparecchiature della testa pozzo sono soggette a temperature elevate e pressioni estremamente elevate. Le combinazioni di tubazioni con valvole spesso contengono valvole a globo e a saracinesca speciali. Speciali valvole di intercettazione vengono utilizzate per regolare il flusso dal pozzo. Oltre alle teste dei pozzi, ci sono impianti nei giacimenti di gas e petrolio che richiedono valvole. Questi includono apparecchiature di processo per il pretrattamento di gas naturale o petrolio. Queste valvole sono generalmente in acciaio al carbonio, di qualità inferiore.
Conduttura dell'acqua
In queste condutture vengono utilizzate molte valvole importanti, come le valvole di ritegno di emergenza delle condutture. Le valvole di emergenza isolano una sezione del tubo per manutenzione o perdite. Lungo la pipeline sono inoltre presenti strutture sparse: è qui che la pipeline emerge dal terreno e sono le attrezzature utilizzate per l'ispezione e la pulizia della linea di produzione. Queste stazioni contengono più valvole, che solitamente sono valvole a sfera o a saracinesca. Le valvole dell'impianto idraulico devono essere completamente aperte per consentire il passaggio delle apparecchiature fognarie.
Edifici commerciali
Un edificio commerciale in piedi, all'interno ci sono molte condutture. Dopotutto, ogni edificio ha bisogno di acqua ed elettricità. Per l'acqua, devono essere presenti diversi sistemi di tubazioni per il trasporto dell'acqua del rubinetto, delle acque reflue, dell'acqua calda e della protezione antincendio. Le parti delle valvole comunemente utilizzate sono valvole di riduzione della pressione. Inoltre, affinché i sistemi di protezione antincendio funzionino correttamente, devono avere una pressione sufficiente e il tipo e la categoria delle valvole di assemblaggio generale antincendio devono essere approvati dall'agenzia di regolamentazione appropriata prima dell'installazione.
Qual è la funzione di una valvola
La funzione principale di una valvola è controllare il flusso di fluidi all'interno di un sistema. Questo controllo può essere ottenuto variando la posizione della valvola per consentire, limitare o arrestare il flusso, a seconda dei requisiti dell'applicazione specifica. Le valvole vengono utilizzate per avviare e arrestare il flusso, regolare la velocità del flusso, controllare la direzione del flusso e in alcuni casi persino miscelare i fluidi. La corretta selezione e utilizzo delle valvole sono fondamentali per ottimizzare le prestazioni e l'efficienza di molti processi industriali.
Il complesso processo di produzione e ispezione dei grezzi delle valvole
Le fusioni delle valvole si formano riscaldando i metalli a migliaia di gradi Fahrenheit, a quel punto si sciolgono in liquidi. I metalli liquidi vengono versati in stampi, dove si raffreddano e assumono la forma di una valvola specifica.
I grezzi fusi per valvole sono parti di guscio strutturalmente complesse e a pareti sottili. I grezzi per colata di valvole devono avere una superficie liscia, un carattere chiaro e una densità integrale. Per soddisfare i requisiti di cui sopra, è necessario adottare una serie di misure di lavorazione durante la fusione, come la selezione di materiale di stampaggio altamente refrattario e il controllo dell'umidità della sabbia, la stratificazione durante lo stampaggio per garantire la durezza della sabbia, l'uso di sistemi di tappi di colata ragionevoli e controllo rigoroso della velocità e della temperatura di colata. A causa degli elevati requisiti tecnici, il processo di fusione del pezzo grezzo della valvola è molto più complicato di quello delle fusioni generali.
Le valvole finite vengono inizialmente ispezionate per verificarne le dimensioni corrette, la precisione della posizione e l'aspetto. Quindi, vengono ispezionati più attentamente per verificarne la microstruttura, le proprietà meccaniche, la resistenza alla corrosione e il sondaggio non distruttivo. Anche le fasi di ispezione delle valvole, processo di test e garanzia della qualità della produzione sono piuttosto complicate ed esaustive.
Installazione valvole su macchine utensili
La struttura e la forma delle parti principali della valvola sono molto complesse. Alcune parti hanno pareti sottili e sottili, con scarsa rigidità. Quando vengono lavorati con utensili industriali, il posizionamento e il bloccaggio possono essere molto difficili e spesso sono necessari complicati dispositivi speciali.
Per alcune parti della valvola sanitaria, la base di posizionamento ha una bassa precisione e un'elevata ruvidità superficiale. A volte viene utilizzato anche il posizionamento della superficie senza lavorazione. Ma ci sono requisiti molto elevati per la precisione e la ruvidità della superficie di tenuta lavorata, quindi è molto difficile garantire la qualità della lavorazione. Pertanto, per soddisfare le esigenze di lavorazione, è spesso necessario aumentare la precisione della base di posizionamento e ridurre la rugosità superficiale, oppure produrre una superficie di posizionamento su una superficie non di lavorazione, il che non fa altro che aumentare la complessità del processo di fabbricazione della valvola.
Lavorazioni meccaniche complesse
A causa dell'ampia varietà di materiali delle valvole, ad eccezione di vari tipi di ghisa e acciaio al carbonio, le prestazioni di taglio della maggior parte dei materiali ad alta resistenza, resistenza alla corrosione ed elevata durezza sono molto scarse, rendendo difficile ottenere la precisione di lavorazione e la superficie specificate rugosità. Inoltre, poiché i requisiti di precisione geometrica e ruvidità superficiale della superficie di tenuta della valvola sono molto elevati, è ancora più difficile eseguire lavorazioni meccaniche sulle valvole. Nel frattempo, le scarse prestazioni di taglio dei materiali delle valvole causano numerosi nuovi problemi per i metodi di lavorazione, i materiali degli utensili da taglio, il taglio eccessivo e le apparecchiature per la lavorazione delle valvole.
I componenti principali delle valvole
Corpo valvola
Il corpo della valvola non solo ospita altre parti della valvola, tra cui il disco e la sede, ma è anche la parte principale della valvola che mantiene la pressione. È anche il punto in cui il fluido passa attraverso la valvola poiché entrambe le estremità del corpo della valvola sono collegate alle tubazioni. Le estremità possono essere filettate, flangiate o rifinite con tipologie di saldatura di testa a seconda delle dimensioni e della pressione del sistema di tubazioni. I corpi delle valvole vengono fusi o forgiati in una varietà di materiali tra cui acciaio fuso, acciaio inossidabile e acciaio legato a seconda dei requisiti della valvola nel suo insieme.
Cofano
Il coperchio è il secondo componente di mantenimento della pressione di una valvola ed è chiamato anche coperchio. È collegato al corpo della valvola per creare l'involucro della valvola. Nel caso delle valvole a globo, a membrana, a saracinesca o di ritegno, è dotata di un'apertura attraverso la quale passa lo stelo della valvola e fornisce l'accesso alle parti interne della valvola quando è necessaria la manutenzione.
Stelo
Lo scopo dello stelo della valvola è trasferire il movimento richiesto al disco, all'otturatore o alla sfera per aprire e chiudere la valvola. È collegato all'attuatore, alla leva o al volantino della valvola da un lato e al disco della valvola dall'altro.
In una valvola a saracinesca o a globo, lo stelo utilizza il movimento lineare del disco per aprire o chiudere la valvola mentre nelle valvole a otturatore, a sfera e a farfalla, il disco viene ruotato per aprirlo o chiuderlo.
Disco
Il disco è la parte della valvola che permette o arresta il flusso, a seconda di dove è posizionato. Un disco della valvola può essere forgiato, fabbricato o fuso.
Posto a sedere
La sede è una delle parti principali della valvola che influisce direttamente sulla velocità con cui la valvola perde ed è parte integrante del corpo della valvola. Le valvole possono avere una o più sedi a seconda del tipo di valvola. Ad esempio, una valvola a saracinesca ha due sedi, una a monte e l'altra a valle.
Ordinare
Il trim della valvola è il termine collettivo per le parti interne rimovibili o sostituibili che entrano in contatto con il fluido. Queste parti includono la sede della valvola, il disco, i premistoppa, i distanziatori, le guide, le boccole e le molle interne.
Attuatore
L'attuatore è il meccanismo che aziona la valvola ed è collegato al gruppo stelo e disco. Può essere azionato manualmente tramite volantino, leva, ingranaggio, catena o tramite motore, solenoide, meccanismo pneumatico o idraulico.
Mantieni le valvole funzionanti con questi 3 suggerimenti per la manutenzione
Pulisci la zona.
La manutenzione della valvola non è complicata. A volte, il modo più semplice per evitare costose riparazioni è eseguire una pulizia semplice e rapida. A seconda del tipo e della posizione della valvola, dovrai rimuovere la polvere o i detriti con un asciugamano o rimuovere il materiale incrostato con una spazzola metallica. Pulire le valvole almeno una volta all'anno. Questo è un modo semplice e veloce per prolungare la vita dell'intero sistema.
Controlla il tuo dispositivo.
L'ispezione delle valvole è un altro passaggio semplice e gratuito nella manutenzione delle valvole. Innanzitutto, basta monitorare la valvola e verificare la presenza di perdite. Uno dei modi più semplici per determinare se c'è una perdita è cercare segni di corrosione, ruggine o accumulo di minerali. Perdite estese potrebbero richiedere la sostituzione della valvola, o almeno la sostituzione delle parti usurate o rotte della valvola. Successivamente, aprire e chiudere le valvole per verificare che non siano bloccate e controllare la pressione e la temperatura del fluido che scorre attraverso le valvole. valvola. Assicurarsi che non si avvicinino o superino i limiti nominali della valvola che si sta utilizzando. Le valvole ad alta pressione dovrebbero essere monitorate più regolarmente rispetto alle valvole a bassa pressione.
Lubrificare la valvola.
Una delle parti più trascurate ma allo stesso tempo più economiche della manutenzione delle valvole è la lubrificazione. Saltare questo passaggio può causare convulsioni o almeno prestazioni ridotte. Una lubrificazione regolare può anche aiutare le valvole a sigillare e prolungarne la durata. La chiave è ruotare la valvola per garantire che il lubrificante entri nella camera della valvola. Ciò prolungherà la durata della valvola limitando l'usura. La manutenzione della valvola richiederà la selezione del metodo di lubrificazione corretto per la valvola specifica in base alle impostazioni. I lubrificanti hanno una varietà di proprietà, quindi non usare solo la prima cosa che prendi. Sono impermeabili, a base di litio, resistenti alle alte temperature, resistenti all'anidride carbonica e altro ancora. Ad esempio, ai lubrificanti stick può essere aggiunta argilla o altri addensanti solidi, che possono indurirsi e lasciare solidi nella valvola, provocandone l'adesione. Oltre a proteggere le valvole con la lubrificazione, potresti anche volerle proteggere dalle variazioni della temperatura ambiente, soprattutto se i tubi si trovano all'aperto. In tal caso, potrebbe essere necessario aggiungere e mantenere l'isolamento protettivo come parte della routine di manutenzione della valvola.
Tipo di supporto
Le caratteristiche del tipo di liquido o gas da controllare determineranno il materiale della valvola da utilizzare. Quando si monitorano materiali aggressivi o corrosivi, il politetrafluoroetilene (PTFE) e i perfluoroalcossi alcani (PFA) sono un'ottima scelta, poiché sono in grado di resistere a queste condizioni. Quando si monitorano i gas pressurizzati, è importante utilizzare valvole metalliche per il massimo livello di sicurezza.
Condizioni di applicazione
La scelta del corretto dimensionamento della valvola è il passo più importante nella scelta della valvola giusta per la vostra applicazione. Una valvola di dimensioni errate può causare problemi di funzionamento all'interno della valvola o in altre parti del sistema. Oltre a ciò, determina la temperatura, la pressione e la portata a cui funzionerà la tua valvola. Nella maggior parte dei casi, le valvole in metallo possono resistere a temperature e pressioni più elevate rispetto a quelle in plastica.
Funzione della valvola
Determina il fabbisogno che la tua valvola deve soddisfare. Le valvole a 2-vie funzionano bene per il controllo on/off in un sistema, mentre le valvole a 3-vie possono essere utilizzate per il controllo on/off, nonché per deviare o miscelare i fluidi. Inoltre, prendi nota se la tua valvola sarà aperta o chiusa più spesso. Per prolungare la durata prevista, ordinare una valvola che normalmente si trova in quell'orientamento e cambia nella direzione opposta quando energizzata.
Metodo di attuazione
Un'altra considerazione da fare è come deve essere azionata la valvola. Identificare se la valvola verrà azionata manualmente o se sarà necessario azionarla per spegnersi e accendersi automaticamente. Se si sceglie quest'ultimo, decidere se l'unità verrà utilizzata con un attuatore elettrico, pneumatico o idraulico.
Requisiti di manutenzione
Se la manutenzione deve essere eseguita regolarmente, le valvole a sfera sono un'ottima opzione poiché resistono all'intasamento e sono uno dei tipi di valvole più semplici da manutenere. Le valvole a sfera sono disponibili anche in 3-configurazioni a pezzo, costituite da due tappi terminali e un corpo. Ciò consente di rimuovere facilmente la sezione del corpo principale per la pulizia senza scollegare i tappi terminali dal tubo, evitando l'arresto della linea durante la manutenzione.
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