1 Punti chiave della scelta della valvola

1.1 Chiarire lo scopo della valvola nell'apparecchiatura o nel dispositivo

Determinare le condizioni di lavoro della valvola: la natura del mezzo applicabile, la pressione di esercizio, la temperatura di esercizio e il metodo di controllo del funzionamento, ecc.;

1.2 Selezionare correttamente il tipo di valvola

La scelta corretta del tipo di valvola si basa sulla piena conoscenza da parte del progettista dell'intero processo produttivo e delle condizioni operative. Nella scelta del tipo di valvola, il progettista deve innanzitutto padroneggiare le caratteristiche strutturali e prestazionali di ciascuna valvola;

1.3 Determinare il collegamento terminale della valvola

Tra la connessione filettata, la connessione a flangia e la connessione con estremità a saldare, le prime due sono quelle più comunemente utilizzate. Le valvole filettate sono principalmente valvole con diametro nominale inferiore a 50 mm. Se il diametro è troppo grande, l'installazione e la sigillatura della connessione risultano molto difficili. Le valvole collegate a flangia sono più comode da installare e smontare, ma sono più pesanti e costose delle valvole filettate, quindi sono adatte per collegamenti di tubi di vari diametri e pressioni. Le connessioni a saldare sono adatte a condizioni di carico pesante e sono più affidabili delle connessioni a flangia. Tuttavia, è difficile smontare e reinstallare le valvole collegate mediante saldatura, quindi il suo utilizzo è limitato alle occasioni in cui solitamente può funzionare in modo affidabile per lungo tempo, oppure le condizioni di utilizzo sono difficili e la temperatura è elevata;

1.4 Scelta dei materiali delle valvole

Oltre a considerare le proprietà fisiche (temperatura, pressione) e chimiche (corrosività) del mezzo di lavoro, è necessario controllare la pulizia del mezzo (se sono presenti particelle solide) quando si selezionano i materiali del guscio della valvola, delle parti interne e superficie di tenuta. Inoltre, è necessario fare riferimento alle normative pertinenti dello Stato e del dipartimento degli utenti. Una selezione corretta e ragionevole dei materiali della valvola può ottenere la durata di servizio più economica e le migliori prestazioni della valvola. L'ordine di selezione dei materiali del corpo valvola è: ghisa-acciaio al carbonio-acciaio inossidabile, mentre l'ordine di selezione dei materiali dell'anello di tenuta è: gomma-rame-acciaio legato-F4;

1.5 Altri

Inoltre, è necessario determinare la portata e il livello di pressione del fluido che scorre attraverso la valvola e selezionare la valvola appropriata utilizzando le informazioni esistenti (come cataloghi di prodotti per valvole, campioni di prodotti per valvole, ecc.).

2 Introduzione alle valvole comuni

Esistono molti tipi di valvole e le varietà sono complesse. I tipi principali sonovalvole a saracinesca, valvole di intercettazione, valvole a farfalla,valvole a farfalla, valvole a maschio, valvole a sfera, elettrovalvole, valvole a membrana, valvole di ritegno, valvole di sicurezza, riduttori di pressione,scaricatori di condensa e valvole di intercettazione di emergenza,tra cui quelle comunemente utilizzate sono le valvole a saracinesca, le valvole di arresto, le valvole a farfalla, le valvole a maschio, le valvole a farfalla, le valvole a sfera, le valvole di ritegno e le valvole a membrana.

2.1 Valvola a saracinesca

Una valvola a saracinesca è una valvola il cui corpo di apertura e chiusura (piastra della valvola) è azionato dallo stelo della valvola e si muove su e giù lungo la superficie di tenuta della sede della valvola, che può collegare o interrompere il passaggio del fluido. Rispetto alla valvola di arresto, la valvola a saracinesca ha prestazioni di tenuta migliori, minore resistenza ai fluidi, minore sforzo di apertura e chiusura e determinate prestazioni di regolazione. È una delle valvole di intercettazione più comunemente utilizzate. Gli svantaggi sono le grandi dimensioni, la struttura più complessa rispetto alla valvola di arresto, la facile usura della superficie di tenuta e la difficile manutenzione. Generalmente non è adatto per il throttling. In base alla posizione della filettatura sullo stelo della valvola a saracinesca, può essere diviso in due tipi: tipo con stelo ascendente e tipo con stelo nascosto. In base alle caratteristiche strutturali della piastra del cancello, può essere divisa in due tipi: tipo a cuneo e tipo parallelo.

2.2 Valvola di arresto

La valvola di arresto è una valvola con chiusura verso il basso, in cui le parti di apertura e chiusura (disco della valvola) vengono guidate dallo stelo della valvola per muoversi su e giù lungo l'asse della sede della valvola (superficie di tenuta). Rispetto alla valvola a saracinesca, ha buone prestazioni di regolazione, scarse prestazioni di tenuta, struttura semplice, produzione e manutenzione convenienti, grande resistenza ai fluidi e prezzo basso. È una valvola di intercettazione di uso comune, generalmente utilizzata per tubazioni di medio e piccolo diametro.

2.3 Valvola a sfera

Le parti di apertura e chiusura della valvola a sfera sono sfere con fori passanti circolari e la sfera ruota con lo stelo della valvola per realizzare l'apertura e la chiusura della valvola. La valvola a sfera ha una struttura semplice, commutazione rapida, funzionamento conveniente, dimensioni ridotte, peso leggero, poche parti, piccola resistenza ai fluidi, buona tenuta e facile manutenzione.

2.4 Valvola a farfalla

Ad eccezione del disco della valvola, la valvola a farfalla ha sostanzialmente la stessa struttura della valvola di arresto. Il disco della valvola è un componente di strozzamento e forme diverse hanno caratteristiche diverse. Il diametro della sede della valvola non deve essere troppo grande, poiché la sua altezza di apertura è ridotta e la portata media aumenta, accelerando così l'erosione del disco della valvola. La valvola a farfalla ha dimensioni ridotte, peso leggero e buone prestazioni di regolazione, ma la precisione di regolazione non è elevata.

2.5 Valvola a maschio

La valvola a otturatore utilizza un corpo dell'otturatore con un foro passante come parte di apertura e chiusura e il corpo dell'otturatore ruota con lo stelo della valvola per ottenere l'apertura e la chiusura. La valvola a maschio ha una struttura semplice, apertura e chiusura rapide, funzionamento semplice, piccola resistenza al fluido, poche parti e leggerezza. Le valvole a maschio sono disponibili nei tipi diretta, a tre vie e a quattro vie. Le valvole a maschio diritte vengono utilizzate per interrompere il mezzo, mentre le valvole a maschio a tre e quattro vie vengono utilizzate per cambiare la direzione del mezzo o deviare il mezzo.

2.6 Valvola a farfalla

La valvola a farfalla è una piastra a farfalla che ruota di 90° attorno ad un asse fisso nel corpo valvola per completare la funzione di apertura e chiusura. La valvola a farfalla è di piccole dimensioni, leggera, semplice nella struttura e composta solo da poche parti.

E può essere aperto e chiuso rapidamente ruotando di 90° ed è facile da usare. Quando la valvola a farfalla è in posizione completamente aperta, lo spessore della piastra a farfalla costituisce l'unica resistenza quando il fluido scorre attraverso il corpo della valvola. Pertanto, la caduta di pressione generata dalla valvola è molto ridotta, quindi ha buone caratteristiche di controllo del flusso. Le valvole a farfalla si dividono in due tipologie di tenuta: tenuta morbida elastica e tenuta dura metallica. Nelle valvole a tenuta elastica l'anello di tenuta può essere inglobato nel corpo valvola oppure fissato sulla periferia della piastra a farfalla. Ha buone prestazioni di tenuta e può essere utilizzato per la strozzatura, nonché per tubazioni a medio vuoto e fluidi corrosivi. Le valvole con guarnizioni metalliche generalmente hanno una durata maggiore rispetto alle valvole con guarnizioni elastiche, ma è difficile ottenere una tenuta completa. Solitamente vengono utilizzati in occasioni in cui il flusso e la caduta di pressione variano notevolmente e sono richieste buone prestazioni di strozzamento. Le guarnizioni metalliche possono adattarsi a temperature di esercizio più elevate, mentre le guarnizioni elastiche hanno il difetto di essere limitate dalla temperatura.

2.7 Valvola di ritegno

Una valvola di ritegno è una valvola che può impedire automaticamente il riflusso del fluido. Il disco della valvola di ritegno si apre sotto l'azione della pressione del fluido e il fluido scorre dal lato di ingresso al lato di uscita. Quando la pressione sul lato di ingresso è inferiore a quella sul lato di uscita, il disco della valvola si chiude automaticamente sotto l'azione di fattori quali la differenza di pressione del fluido e la propria gravità per impedire il riflusso del fluido. Secondo la forma strutturale, è divisa in valvola di ritegno a sollevamento e valvola di ritegno a battente. La valvola di ritegno a sollevamento ha una tenuta migliore rispetto alla valvola di ritegno a battente e una maggiore resistenza ai fluidi. Per l'attacco di aspirazione del tubo di aspirazione della pompa è necessario selezionare una valvola di fondo. La sua funzione è: riempire d'acqua il tubo di ingresso della pompa prima di avviare la pompa; per mantenere il tubo di ingresso e il corpo della pompa pieni d'acqua dopo l'arresto della pompa in preparazione al riavvio. La valvola di fondo viene generalmente installata solo sul tubo verticale all'ingresso della pompa e il fluido scorre dal basso verso l'alto.

2.8 Valvola a membrana

La parte di apertura e chiusura della valvola a membrana è una membrana in gomma, inserita tra il corpo della valvola e il coperchio della valvola.

La parte sporgente della membrana è fissata sullo stelo della valvola e il corpo della valvola è rivestito in gomma. Poiché il fluido non entra nella cavità interna del coperchio della valvola, lo stelo della valvola non necessita di premistoppa. La valvola a membrana ha una struttura semplice, buone prestazioni di tenuta, facile manutenzione e bassa resistenza ai fluidi. Le valvole a membrana sono suddivise in tipo a stramazzo, tipo diretto, tipo ad angolo retto e tipo a corrente continua.

3 Istruzioni comuni per la selezione della valvola

3.1 Istruzioni per la scelta della valvola a saracinesca

Generalmente, le valvole a saracinesca dovrebbero essere selezionate per prime. Oltre a vapore, olio e altri fluidi, le valvole a saracinesca sono adatte anche per fluidi contenenti solidi granulari e ad alta viscosità e sono adatte per valvole per sistemi di sfiato e a basso vuoto. Per fluidi con particelle solide, il corpo della valvola a saracinesca deve avere uno o due fori di spurgo. Per i fluidi a bassa temperatura, è necessario selezionare una valvola a saracinesca speciale per bassa temperatura.

3.2 Istruzioni per la scelta della valvola di intercettazione

La valvola di arresto è adatta per tubazioni con bassi requisiti di resistenza ai fluidi, ovvero la perdita di pressione non è considerata eccessiva, nonché per tubazioni o dispositivi con fluidi ad alta temperatura e alta pressione. È adatto per condotte di vapore e altri fluidi con DN < 200 mm; le piccole valvole possono utilizzare valvole di arresto, come valvole a spillo, valvole per strumenti, valvole di campionamento, valvole per manometro, ecc.; le valvole di arresto hanno una regolazione del flusso o una regolazione della pressione, ma la precisione della regolazione non è elevata e il diametro della tubazione è relativamente piccolo, quindi è necessario selezionare valvole di arresto o valvole a farfalla; per fluidi altamente tossici, dovrebbero essere selezionate valvole di arresto con tenuta a soffietto; tuttavia, le valvole di arresto non devono essere utilizzate per fluidi ad alta viscosità e contenenti particelle facili da precipitare, né devono essere utilizzate come valvole di sfiato e valvole per sistemi a basso vuoto.

3.3 Istruzioni per la scelta della valvola a sfera

Le valvole a sfera sono adatte per fluidi a bassa temperatura, alta pressione e alta viscosità. La maggior parte delle valvole a sfera può essere utilizzata in fluidi con particelle solide in sospensione e può essere utilizzata anche per fluidi in polvere e granulari in base ai requisiti materiali della guarnizione; le valvole a sfera a canale intero non sono adatte per la regolazione del flusso, ma sono adatte per occasioni che richiedono apertura e chiusura rapide, il che è conveniente per l'interruzione di emergenza in caso di incidenti; le valvole a sfera sono generalmente consigliate per tubazioni con prestazioni di tenuta rigorose, usura, canali di restringimento, apertura e chiusura rapida, interruzione ad alta pressione (grande differenza di pressione), bassa rumorosità, fenomeno di gassificazione, piccola coppia operativa e piccola resistenza al fluido; le valvole a sfera sono adatte per strutture leggere, interruzione a bassa pressione e mezzi corrosivi; le valvole a sfera sono anche le valvole ideali per fluidi a bassa temperatura e molto freddi. Per i sistemi di tubazioni e i dispositivi per fluidi a bassa temperatura, è necessario selezionare valvole a sfera per bassa temperatura con coperchi delle valvole; quando si utilizzano valvole a sfera flottanti, il materiale della sede della valvola deve sopportare il carico della sfera e del mezzo di lavoro. Le valvole a sfera di grande diametro richiedono una forza maggiore durante il funzionamento e le valvole a sfera DN≥200mm dovrebbero utilizzare la trasmissione a vite senza fine; le valvole a sfera fisse sono adatte per occasioni con diametri maggiori e pressioni più elevate; inoltre, le valvole a sfera utilizzate per condotte di materiali di processo altamente tossici e mezzi infiammabili dovrebbero avere strutture ignifughe e antistatiche.

3.4 Istruzioni per la scelta della valvola a farfalla

Le valvole a farfalla sono adatte per occasioni con temperatura medio-bassa e alta pressione e sono adatte per parti che necessitano di regolare flusso e pressione. Non sono adatti per fluidi ad alta viscosità e contenenti particelle solide e non sono adatti per valvole di isolamento.

3.5 Istruzioni per la selezione della valvola a maschio

Le valvole a maschio sono adatte per occasioni che richiedono apertura e chiusura rapide. Generalmente non sono adatti per vapore e fluidi ad alta temperatura. Sono utilizzati per fluidi a bassa temperatura e alta viscosità e sono adatti anche per fluidi con particelle in sospensione.

3.6 Istruzioni per la scelta della valvola a farfalla

Le valvole a farfalla sono adatte per occasioni con diametri di grandi dimensioni (come DN﹥600 mm) e requisiti di lunghezza strutturale ridotta, nonché per occasioni che richiedono regolazione del flusso e apertura e chiusura rapide. Sono generalmente utilizzati per fluidi come acqua, olio e aria compressa con temperature ≤80℃ e pressioni ≤1,0MPa; poiché le valvole a farfalla hanno una perdita di pressione relativamente elevata rispetto alle valvole a saracinesca e alle valvole a sfera, le valvole a farfalla sono adatte per sistemi di tubazioni con requisiti di perdita di pressione minimi.

3.7 Istruzioni per la scelta della valvola di ritegno

Le valvole di ritegno sono generalmente adatte per fluidi puliti e non sono adatte per fluidi contenenti particelle solide e ad alta viscosità. Quando DN≤40mm, è consigliabile utilizzare una valvola di ritegno a sollevamento (installabile solo su tubi orizzontali); quando DN＝50～400mm, è consigliabile utilizzare una valvola di ritegno a sollevamento oscillante (può essere installata sia su tubi orizzontali che verticali. Se installata su un tubo verticale, la direzione del flusso del mezzo deve essere dal basso verso l'alto); quando DN≥450mm è consigliabile l'utilizzo di una valvola di ritegno tampone; quando DN＝100～400mm, è possibile utilizzare anche una valvola di ritegno wafer; la valvola di ritegno a battente può essere realizzata con una pressione di esercizio molto elevata, PN può raggiungere 42 MPa e può essere applicata a qualsiasi mezzo di lavoro e a qualsiasi intervallo di temperature di lavoro in base ai diversi materiali del guscio e delle guarnizioni. Il mezzo è acqua, vapore, gas, mezzo corrosivo, olio, medicinali, ecc. L'intervallo di temperatura di esercizio medio è compreso tra -196 ~ 800 ℃.

3.8 Istruzioni per la scelta della valvola a membrana

Le valvole a membrana sono adatte per olio, acqua, mezzi acidi e mezzi contenenti materiale sospeso con temperatura di esercizio inferiore a 200 ℃ e pressione inferiore a 1,0 MPa, ma non per solventi organici e forti ossidanti. Le valvole a membrana del tipo a stramazzo sono adatte per fluidi granulari abrasivi. Per la scelta delle valvole a membrana del tipo a stramazzo è necessario utilizzare la tabella delle caratteristiche di portata. Le valvole a membrana diritta sono adatte per fluidi viscosi, fanghi di cemento e mezzi sedimentari. Fatta eccezione per requisiti specifici, le valvole a membrana non devono essere utilizzate su tubazioni e apparecchiature per vuoto.