Quines són les parts d'una vàlvula de bola?
Una vàlvula de bola és un tipus comú de vàlvula de control de fluids. El seu principi de funcionament es basa en el moviment de rotació d'una bola (nucli de vàlvula) per obrir, tancar o regular el flux de fluid.
Components estructurals (parts d'una vàlvula de bola)
Una vàlvula de bola consta principalment dels següents components clau:
- Cos de la vàlvula: la carcassa exterior de la vàlvula, que allotja els components interns i proporciona un pas de fluid. Normalment està fet de metall (com acer al carboni o acer inoxidable) o plàstic.
- Bola (nucli de la vàlvula): component del nucli, generalment esfèric, amb un-forat (tipus recte-pasant) o un orifici amb forma (tipus regulador).
- Seient de la vàlvula: l'element de segellat que fa contacte amb la bola. Normalment està fet de materials elàstics (com ara PTFE o cautxú) o metall per garantir que no hi hagi fuites de fluids.
- Tija de la vàlvula: connecta la bola al mecanisme d'operació extern (com ara un mànec, una caixa de canvis o un actuador elèctric), transmetent el parell de rotació.
- Empaquetatge i glàndula d'embalatge: evita les fuites de fluid entre la tija de la vàlvula i el cos de la vàlvula. Normalment s'assegura amb un embalatge flexible (com ara el grafit) i una glàndula.
- Mecanisme de funcionament: El dispositiu manual (mànec, caixa de canvis) o automàtic (elèctric, pneumàtic, hidràulic) fa girar la tija de la vàlvula.
Procés de treball
La vàlvula de bola aconsegueix el control del fluid mitjançant una rotació de 90 graus de la bola, concretament de la següent manera:
Estat obert:
El forat-pasant de la bola s'alinea amb el canal del cos de la vàlvula, cosa que permet que el fluid flueixi a través de la vàlvula en línia recta amb una resistència mínima (similar a una canonada d'aigua totalment oberta).
Estat tancat:
La bola gira 90 graus, el forat-perpendicular és perpendicular al canal del cos de la vàlvula i la part sòlida de la bola talla el fluid, aconseguint un segellat complet.
Funció de regulació (algunes vàlvules de bola):
A través d'un orifici de bola dissenyat especialment (com ara un orifici en forma de V o excèntric), l'angle de rotació pot ajustar linealment el cabal (com ara controlar el volum d'aigua girant una aixeta).
Principi de segellat
El rendiment de segellat de la vàlvula de bola es basa principalment en els mecanismes següents:
Segellat de contacte entre el seient de la vàlvula i la bola:
El seient resistent de la vàlvula (com ara PTFE) es comprimeix per la pressió del fluid, formant un segell (similar a un tap suau que tapona una ampolla).
El seient metàl·lic de la vàlvula aconsegueix zero fuites gràcies a un ajust de superfície mecanitzat de precisió-(com una canonada de gas a-alta pressió). Segell de tija:
L'embalatge s'expandeix sota la pressió de la glàndula, omplint el buit entre la tija de la vàlvula i el cos de la vàlvula per evitar fuites de mitjans (similar als segells d'anells del pistó).
Segell bidireccional:
Les vàlvules de bola solen tenir una capacitat de segellat bidireccional, el que significa que el fluid es pot evitar que flueixi en qualsevol direcció (a diferència de les vàlvules de comporta d'-una via).
Mètodes d'operació
Segons el mètode de conducció, les vàlvules de bola es poden dividir en:
Funcionament manual:
Tipus de mànec: es canvia girant el mànec 90 graus, adequat per a vàlvules de baixa pressió de {-diàmetre i -(com ara vàlvules de canonades d'aigua domèstiques).
Tipus de caixa d'engranatges: utilitza la reducció d'engranatges per amplificar el parell, adequat per a vàlvules de gran-diàmetre o d'alta- pressió (com ara canonades industrials).
Funcionament automàtic:
Actuador elèctric: accionat per un motor, controlable a distància, adequat per a sistemes d'automatització (com ara edificis intel·ligents).
Actuador pneumàtic: accionat per aire comprimit, amb una velocitat de resposta ràpida, adequat per a aplicacions a prova d'explosió- (com ara plantes químiques).
Actuador hidràulic: accionat per oli hidràulic, amb parell elevat, adequat per a vàlvules d'alta-pressió i gran-diàmetre (com ara oleoductes i gasoductes).
Escenaris d'aplicació típics
Les vàlvules de bola, a causa de la seva estructura senzilla, un segellat fiable i un funcionament còmode, s'utilitzen àmpliament en els camps següents:
Petroli i gas:
S'utilitza per tancar-i distribuir oleoductes i gasoductes, com ara vàlvules de control de cap de pou i vàlvules de tanca-de llarga distància-conductes.
Indústria química:
Manipulació de mitjans corrosius (com ara solucions àcids i àlcalis), utilitzant materials resistents a la corrosió{0}} (com ara aliatges Hastelloy i Monel).
Tractament de l'aigua:
Control d'encesa/apagada en sistemes urbans de subministrament d'aigua i tractament d'aigües residuals, com ara vàlvules d'entrada i sortida de les estacions de bombeig.
Indústria elèctrica:
Regulació del cabal en sistemes de vapor i aigua de refrigeració, com ara trampes de vapor de turbines de vapor.
Temperatura baixa i temperatura ultra-alta:
Les condicions de baixa temperatura (com els dipòsits d'emmagatzematge de GNL) utilitzen un disseny de coll llarg-, mentre que les condicions de temperatura ultra- (com els oleoductes calents) utilitzen segells metàl·lics.
Vàlvula de bola en estoc
