Notícies - Què és una vàlvula de bola: instruccions de funcionament i ús

Vàlvula de bola, una vàlvula les parts d'obertura i tancament de la qual (pilota) són accionades per la tija de la vàlvula i giren al voltant de l'eix de la vàlvula de bola. La vàlvula de bola tipus V de segellat dur té una forta força de cisallament entre el seu nucli de bola tipus V i el seient de la vàlvula metàl·lica soldat amb aliatge dur, que és particularment adequat per a medis que contenen fibres, petites partícules sòlides, etc. La vàlvula de bola multidireccional no només pot controlar de manera flexible la confluència, la desviació i la direcció del flux del medi a la canonada, sinó que també pot tancar qualsevol canal per connectar els altres dos canals. Aquest tipus de vàlvula generalment s'ha d'instal·lar horitzontalment a la canonada. Les vàlvules de bola es divideixen en vàlvules de bola pneumàtiques, vàlvules de bola elèctriques i vàlvules de bola manuals segons el mètode d'accionament.

Què és una vàlvula de bola

ALes vàlvules de bola es van inventar a la dècada del 1950. Amb el ràpid desenvolupament de la ciència i la tecnologia, la millora contínua dels processos de producció i les estructures dels productes, les vàlvules de bola s'han convertit ràpidament en un tipus de vàlvula important en només 40 anys. Als països industrialitzats occidentals, l'ús de vàlvules de bola augmenta any rere any.

Al meu país, les vàlvules de bola s'utilitzen àmpliament en la refinació de petroli, els oleoductes de llarga distància, els productes químics, la fabricació de paper, els productes farmacèutics, la conservació de l'aigua, l'electricitat, l'administració municipal, l'acer i altres indústries, i tenen un paper important en l'economia nacional. Té una acció de rotació de 90 graus, el cos del tap és una esfera i hi ha un forat o canal circular que passa pel seu eix.

Les vàlvules de bola s'utilitzen principalment per tallar, distribuir i canviar la direcció del flux del medi a la canonada. Només cal girar 90 graus i aplicar un parell molt petit per tancar-les hermèticament. Les vàlvules de bola són les més adequades per al seu ús com a interruptors i vàlvules de tall, vàlvules de bola tipus V. A més de prestar atenció als paràmetres de la canonada, les vàlvules elèctriques també han de prestar especial atenció a les condicions ambientals del seu ús. Com que el dispositiu elèctric de la vàlvula elèctrica és un dispositiu electromecànic, el seu estat d'ús es veu molt afectat pel seu entorn d'ús.

Quines són les característiques de les vàlvules de bola

Resistència al desgast: com que el nucli de la vàlvula de bola segellada durament és d'acer d'aliatge soldat per polvorització,L'anell de segellat té una superfície d'acer d'aliatge, de manera que la vàlvula de bola de segellat dur no produirà massa desgast en canviar. (El seu coeficient de duresa és de 65-70):

Bon rendiment de segellatCom que el segellat de la vàlvula de bola de segellat dur es polit manualment, només es pot utilitzar fins que el nucli de la vàlvula i l'anell de segellat coincideixin completament. Per tant, el seu rendiment de segellat és fiable.

Parell baixCom que la part inferior de l'anell de segellat de la vàlvula de bola segellada dura utilitza una molla per mantenir l'anell de segellat i el nucli de la vàlvula fermament units, l'interruptor és molt lleuger quan la força externa supera la precàrrega de la molla.

Servei llargvida: S'ha utilitzat àmpliament en diversos departaments com el petroli, la indústria química, la generació d'energia, la fabricació de paper, l'energia atòmica, l'aviació, els coets i la vida quotidiana de les persones.

Quins són els avantatges de les vàlvules de bola

En comparació amb altres tipus de vàlvules, les vàlvules de bola s'obren de manera ràpida, suau i fiable, s'utilitzen àmpliament i tenen els següents avantatges:

El coixinet d'empenta redueix el parell de fricció de la tija de la vàlvula, cosa que pot fer que la tija de la vàlvula funcioni suaument i flexiblement durant molt de temps.
Funció antiestàtica: es col·loca una molla entre la bola, la tija de la vàlvula i el cos de la vàlvula per conduir l'electricitat estàtica generada durant el procés de commutació.
Com que materials com araEl politetrafluoroetilè té bones propietats autolubricants i una petita pèrdua de fricció amb la bola, de manera que la vàlvula de bola té una llarga vida útil.
Petita resistència als fluids: Les vàlvules de bola pneumàtiques tenen la resistència als fluids més petita entre totes les categories de vàlvules. Fins i tot per a les vàlvules de bola pneumàtiques de diàmetre reduït, la seva resistència als fluids és força petita.
Segellat fiable de la tija de la vàlvula: com que la tija de la vàlvula només gira però no s'aixeca, el segellat de la tija de la vàlvula no es pot danyar fàcilment i la capacitat de segellat augmenta amb l'augment de la pressió del mitjà.
Bon rendiment de segellat del seient de la vàlvula: l'anell de segellat fet de materials elàstics com el politetrafluoroetilè és fàcil de segellar i la capacitat de segellat de la vàlvula de bola augmenta amb l'augment de la pressió mitjana.
Petita resistència al fluid, les vàlvules de bola de diàmetre complet bàsicament no tenen resistència al flux.
Estructura senzilla, mida petita i pes lleuger.
Estanc i fiable. Té dues superfícies de segellat, i els materials de la superfície de segellat de la vàlvula de bola utilitzen àmpliament diversos plàstics, amb un bon rendiment de segellat i poden aconseguir un segellat complet. També s'ha utilitzat àmpliament en sistemes de buit.
Fàcil d'operar, obertura i tancament ràpids, només cal girar 90° des de completament obert fins a completament tancat, convenient per al control a llarga distància.
Fàcil manteniment, la vàlvula de bola té una estructura senzilla i l'anell de segellat és generalment mòbil, cosa que facilita el desmuntatge i la substitució.
Quan està completament obert o completament tancat, la superfície de segellat de la bola i el seient de la vàlvula estan aïllats del medi, i el medi no causarà erosió de la superfície de segellat de la vàlvula en passar-la.
Àmplia gamma d'aplicacions, els diàmetres van des d'uns pocs mil·límetres fins a diversos metres, i es poden utilitzar des d'alt buit fins a alta pressió.
Com que la vàlvula de bola té una propietat d'eixugament durant el procés d'obertura i tancament, es pot utilitzar en medis amb partícules sòlides en suspensió.
Alta precisió de processament, cost elevat, no apte per a ús a altes temperatures, si hi ha impureses a la canonada, és fàcil que es bloquegi per impureses, cosa que fa que la vàlvula no es pugui obrir.

Quines són les categories de vàlvules de bola

Classificació de funcions

Vàlvula de derivació: les vàlvules de bola generalment s'obren amb aigua estàtica, de manera que les vàlvules de derivació es configuren per anivellar primer la pressió, és a dir, els dos costats s'omplen d'aigua;
Vàlvula d'aireEn omplir amb aigua, s'elimina l'aire i el flotador tanca la vàlvula automàticament; en buidar, s'afegeix aire i el flotador baixa automàticament;
Vàlvula d'alleujament de pressió:en obrir i tancar la vàlvula, s'elimina l'aigua a pressió entre la vàlvula i la tapa de segellat per evitar el desgast de la tapa de segellat;
Vàlvula de drenatge: drenar les aigües residuals de la part inferior de la carcassa de la bola.

Classificació de l'actuador de la vàlvula de bola

Vàlvula de bola pneumàtica
Vàlvula de bola elèctrica
Vàlvula de bola hidràulica
Vàlvula de bola pneumàtica i hidràulica
Vàlvula de bola electrohidràulica
Vàlvula de bola de transmissió de turbina

Classificació per material de la carcassa/cos de la vàlvula de bola

Vàlvula de bola de material metàl·lic: com araVàlvules de bola d'acer al carboni, vàlvules d'acer d'aliatge, vàlvules de bola d'acer inoxidable, vàlvules de ferro colat, vàlvules d'aliatge de titani, vàlvules de monel, vàlvules d'aliatge de coure, vàlvules d'aliatge d'alumini, vàlvules d'aliatge de plom, etc.
Vàlvules revestides de cos metàl·liccom ara vàlvules revestides de goma, vàlvules revestides de fluor, vàlvules revestides de plom, vàlvules revestides de plàstic, vàlvules revestides d'esmalt.
Vàlvules de materials no metàl·licscom ara vàlvules de ceràmica, vàlvules de vidre, vàlvules de plàstic.

Els principals paràmetres de la vàlvula de bola

Pressió nominalPN1.0-42.0MPa, ANSI CLASS 150-2500, JIS10-20K
Diàmetre nominalDN6~1200, NPS 1/4~48
Connexió final: soldadura de brida, soldadura a topall, soldadura de rosca, soldadura de casquet, etc.
Temperatura aplicable-196℃~540℃;
Operació: manual, transmissió per engranatges sense fi, pneumàtica, elèctrica, hidràulica, enllaç gas-líquid, enllaç electrohidràulic;
Material del cos de la vàlvulaWCB, ZG1Cr18Ni9Ti, ZG1Cr18Ni12Mo2Ti, CF8(304), CF3(304L), CF8M(316), CF3M (316L), Ti. Es poden utilitzar diferents materials per a aigua, vapor, oli, àcid nítric, àcid acètic, medi oxidant, urea i altres medis.

Mètode d'instal·lació i passos de la vàlvula de bola a la canonada

Traieu les cobertes protectores de tots dos costats de l'extrem de la brida i esbandiu i netegeu la vàlvula quan estigui completament oberta.
Abans de la instal·lació, cal provar tota la màquina segons el senyal especificat (electricitat o gas) (per evitar que les vibracions causades pel transport afectin el rendiment), i només es pot instal·lar en línia després de superar la prova (cablejat segons el diagrama del circuit de l'actuador elèctric).
Abans de connectar a la canonada, renteu i netegeu les impureses que quedin a la canonada (aquestes substàncies poden danyar el seient i la bola de la vàlvula).
Durant la instal·lació, no utilitzeu la part de l'actuador de la vàlvula com a punt d'elevació per evitar danys a l'actuador i als accessoris.
Aquest tipus de vàlvula s'ha d'instal·lar en la direcció horitzontal o vertical de la canonada.
La canonada propera al punt d'instal·lació no ha de cedir ni estar sotmesa a forces externes. Es poden utilitzar suports o abraçadores de canonades per eliminar la desviació de la canonada.
Després de connectar-los a la canonada, apreteu els cargols de connexió de la brida amb el parell de torsió especificat.

Ocasions aplicables de vàlvules de bola

Com que les vàlvules de bola solen utilitzar cautxú, niló i politetrafluoroetilè com a materials per a l'anell de segellat del seient de la vàlvula, la seva temperatura de funcionament està limitada pel material de l'anell de segellat del seient de la vàlvula. L'efecte de tancament de la vàlvula de bola s'aconsegueix pressionant la bola metàl·lica contra el seient de la vàlvula de plàstic sota l'acció del medi (vàlvula de bola flotant). L'anell de segellat del seient de la vàlvula experimenta una deformació elàstica-plàstica en zones locals sota una determinada pressió de contacte. Aquesta deformació pot compensar la precisió de fabricació i la rugositat superficial de la bola i garantir el rendiment de segellat de la vàlvula de bola.

Com que el seient de la vàlvula de bola sol ser de plàstic, s'ha de tenir en compte la resistència al foc i la prevenció d'incendis de la vàlvula de bola a l'hora de seleccionar l'estructura i el rendiment de la vàlvula de bola, especialment en els departaments del petroli, la química, la metal·lúrgica i altres, i l'ús de vàlvules de bola en equips i sistemes de canonades amb mitjans inflamables i explosius ha de prestar més atenció a la resistència al foc i la prevenció d'incendis.

Generalment, les vàlvules de bola es recomanen en sistemes de canonades amb ajust de doble posició, rendiment de segellat estricte, fang, desgast, canal de contracció, acció ràpida d'obertura i tancament (obertura i tancament de 1/4 de volta), tall d'alta pressió (gran diferència de pressió), baix soroll, cavitació i gasificació, petites fuites a l'atmosfera, petit parell de funcionament i petita resistència al fluid.

Les vàlvules de bola també són adequades per a sistemes de canonades amb estructures lleugeres, tall de baixa pressió (petita diferència de pressió) i medis corrosius. Les vàlvules de bola també es poden utilitzar en dispositius de baixa temperatura (fred profund) i sistemes de canonades. En el sistema de canonades d'oxigen de la indústria metal·lúrgica, cal utilitzar vàlvules de bola que hagin estat estrictament desengreixades. Quan la canonada principal de l'oleoducte i el gasoducte s'ha d'enterrar sota terra, cal utilitzar una vàlvula de bola soldada de pas complet. Quan es requereix el rendiment de regulació, s'ha de seleccionar una vàlvula de bola amb una estructura especial amb una obertura en forma de V. En petroli, petroquímica, química, energia elèctrica i construcció urbana, es poden seleccionar vàlvules de bola segellades metall-metall per a sistemes de canonades amb temperatures de treball superiors a 200 graus.

Avantatges i desavantatges de les vàlvules de bola

Avantatges de la vàlvula de bola:

Té la resistència al flux més baixa (en realitat 0);
Com que no s'encallarà durant el funcionament (quan no hi ha lubricant), es pot utilitzar de manera fiable en medis corrosius i líquids de baix punt d'ebullició;
Pot aconseguir un segellat complet dins d'un ampli rang de pressió i temperatura;
Pot aconseguir una obertura i tancament ràpids, i el temps d'obertura i tancament d'algunes estructures és de només 0,05 ~ 0,1 s, per tal de garantir que es pugui utilitzar en el sistema d'automatització del banc de proves. Quan la vàlvula s'obre i es tanca ràpidament, l'operació no produeix impactes.
La peça de tancament esfèrica es pot localitzar automàticament a la posició límit;
El medi de treball està segellat de manera fiable per ambdós costats;
Quan està completament obert i completament tancat, la superfície de segellat de la bola i el seient de la vàlvula estan aïllats del medi, de manera que el medi que passa per la vàlvula a alta velocitat no causarà erosió de la superfície de segellat;
L'estructura és compacta i lleugera, i es pot considerar com l'estructura de vàlvula més raonable per a sistemes de baixa temperatura;
El cos de la vàlvula és simètric, especialment l'estructura del cos de la vàlvula soldada, que pot suportar bé l'estrès de la canonada;
La peça de tancament pot suportar l'alta diferència de pressió quan està tancada. ⑾ La vàlvula de bola amb un cos de vàlvula totalment soldat es pot enterrar directament sota terra, de manera que els components interns de la vàlvula no es corroeixin i la vida útil màxima pot arribar als 30 anys. És la vàlvula més ideal per a oleoductes i gasoductes.

Desavantatges de la vàlvula de bola

Com que l'anell de segellat del seient de la vàlvula principal de la vàlvula de bola està fet de politetrafluoroetilè, té un coeficient d'expansió elevat, és sensible al flux fred i té una conductivitat tèrmica deficient. Per tant, quan el material de segellat s'endureix, la fiabilitat del segellat es veurà afectada.
A més, el politetrafluoroetilè té una baixa resistència a la temperatura i només es pot utilitzar a una temperatura inferior a 180 °C. Si la temperatura supera aquesta temperatura, el material de segellat envellirà. Tenint en compte l'ús a llarg termini, generalment només s'utilitza a 120 °C.
El seu rendiment d'ajust és pitjor que el de la vàlvula de parada, especialment el de la vàlvula pneumàtica (o vàlvula elèctrica).

Data de publicació: 11 de febrer de 2025