Valvole a globoLe valvole a globo sono un pilastro del controllo dei fluidi da 200 anni e sono ormai diffuse ovunque. Tuttavia, in alcune applicazioni, le valvole a globo possono essere utilizzate anche per gestire l'arresto totale del fluido. Le valvole a globo sono tipicamente utilizzate per controllare il flusso del fluido. L'uso di valvole a globo per funzioni di on/off e modulazione è visibile all'esterno di abitazioni e strutture commerciali, dove vengono spesso installate.

Il vapore e l'acqua erano essenziali per la rivoluzione industriale, ma queste sostanze potenzialmente pericolose dovevano essere limitate.valvola a globoè la prima valvola necessaria per svolgere efficacemente questo compito. Il progetto della valvola a globo ebbe un tale successo e successo che la maggior parte dei principali produttori di valvole tradizionali (Crane, Powell, Lunkenheimer, Chapman e Jenkins) ottenne i primi brevetti.

Valvole a saracinescasono progettate per essere utilizzate sia in posizione completamente aperta che completamente chiusa, mentre le valvole a globo possono essere utilizzate come valvole di blocco o di isolamento, ma sono progettate per essere parzialmente aperte per controllare il flusso durante la regolazione. È necessario prestare attenzione alle decisioni di progettazione quando si utilizzano valvole a globo per valvole di isolamento e on-off, poiché è difficile mantenere una tenuta stagna con una spinta considerevole sul disco. La forza del fluido contribuirà a ottenere una tenuta positiva e renderà più semplice la tenuta quando il fluido scorre dall'alto verso il basso.

Le valvole a globo sono perfette per le applicazioni di controllo grazie alla loro funzione di regolazione, che consente una regolazione estremamente precisa tramite posizionatori e attuatori collegati al coperchio e allo stelo della valvola a globo. Eccellono in numerose applicazioni di controllo dei fluidi e in queste applicazioni vengono chiamate "Elementi di Controllo Finali".

percorso di flusso indiretto

La valvola a globo è anche nota come valvola a globo per la sua forma circolare originale, che nasconde comunque la natura insolita e tortuosa del percorso del fluido. Con i canali superiore e inferiore dentellati, una valvola a globo completamente aperta presenta comunque un attrito o una barriera significativi al flusso del fluido, a differenza di una valvola a saracinesca o a sfera completamente aperta. L'attrito del fluido causato dal flusso inclinato rallenta il passaggio attraverso la valvola.

Il coefficiente di portata, o "Cv", di una valvola viene utilizzato per calcolare la portata che la attraversa. Le valvole a saracinesca hanno una resistenza al flusso estremamente ridotta quando sono in posizione aperta, quindi il Cv sarà sostanzialmente diverso per una valvola a saracinesca e una valvola a globo delle stesse dimensioni.

Il disco o l'otturatore, che funge da meccanismo di chiusura della valvola a globo, può essere realizzato in diverse forme. La portata attraverso la valvola può variare significativamente in base al numero di giri dello stelo quando la valvola è aperta, modificando la forma del disco. Il design del disco curvo, più tipico o "tradizionale", viene utilizzato nella maggior parte delle applicazioni perché è più adatto di altri design a uno specifico movimento (rotazione) dello stelo della valvola. I dischi a V sono adatti a valvole a globo di tutte le dimensioni e sono progettati per una limitazione fine del flusso a diverse percentuali di apertura. La regolazione assoluta del flusso è l'obiettivo dei tipi a spillo, tuttavia sono spesso offerti solo in diametri più piccoli. Un inserto morbido ed elastico può essere inserito nel disco o nella sede quando è richiesta la chiusura completa.

Guarnizione della valvola a globo

La vera chiusura tra i componenti di una valvola a globo è assicurata dalla bobina. La sede, il disco, lo stelo, la controsede e, occasionalmente, l'hardware che collega lo stelo al disco costituiscono il trim di una valvola a globo. Le buone prestazioni e la durata di qualsiasi valvola dipendono dal design del trim e dalla scelta dei materiali, ma le valvole a globo sono più vulnerabili a causa dell'elevato attrito del fluido e dei complessi percorsi di flusso. La loro velocità e turbolenza aumentano man mano che la sede e il disco si avvicinano. A causa della natura corrosiva del fluido e dell'aumento di velocità, è possibile danneggiare il trim della valvola, il che aumenterà drasticamente le perdite della valvola quando è chiusa. "Stringing" è il termine utilizzato per indicare un difetto che occasionalmente si manifesta sotto forma di piccole scaglie sulla sede o sul disco. Quella che inizialmente era una piccola perdita potrebbe crescere e trasformarsi in una perdita significativa se non viene riparata tempestivamente.

L'otturatore delle valvole a globo in bronzo più piccole è spesso realizzato nello stesso materiale del corpo, o occasionalmente in una lega più robusta simile al bronzo. Il materiale più tipico per la bobina delle valvole a globo in ghisa è il bronzo. Il nome di questo trim in ferro è IBBM, ovvero "Corpo in ferro, montaggio in bronzo". Sono disponibili molti materiali diversi per il trim delle valvole in acciaio, ma spesso uno o più elementi del trim sono realizzati in acciaio inossidabile martensitico serie 400. Inoltre, vengono impiegati materiali duri come la stellite, gli acciai inossidabili serie 300 e leghe di rame-nichel come il Monel.

Esistono tre modalità fondamentali per le valvole a globo. La forma a "T", con lo stelo perpendicolare al flusso del tubo, è la più tipica.
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Simile a una valvola a T, una valvola ad angolo ruota il flusso al suo interno di 90 gradi, fungendo sia da dispositivo di controllo del flusso che da gomito a 90 gradi. Sugli "alberi di Natale" del settore petrolifero e del gas, le valvole a globo ad angolo sono il tipo di valvola di regolazione della portata finale che viene ancora frequentemente utilizzata sulla parte superiore delle caldaie.
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Il design a "Y", il terzo, è progettato per rendere più rigoroso il design per applicazioni on/off, riducendo al contempo il flusso turbolento che si verifica nel corpo della valvola a globo. Il cappello, lo stelo e il disco di questo tipo di valvola a globo sono inclinati di 30-45 gradi per rendere il percorso del flusso più rettilineo e ridurre l'attrito del fluido. Grazie alla riduzione dell'attrito, la valvola è meno soggetta a danni erosivi e le caratteristiche di flusso complessive del sistema di tubazioni risultano migliorate.