Come selezionare la valvola a sfera automatica per adattarla a fluidi specifici

Nel campo dell’automazione industriale, valvole a sfera automatiche sono componenti di controllo importanti e sono ampiamente utilizzati in molti settori come quello petrolifero, chimico, elettrico, metallurgico, alimentare e medico. La scelta delle valvole a sfera automatiche è direttamente correlata alla sicurezza, all'affidabilità e all'economia del sistema di tubazioni. Per garantire che la valvola a sfera automatica possa far fronte efficacemente a diversi tipi di fluidi, è necessario considerare in modo completo molteplici fattori come le proprietà del fluido, le condizioni di lavoro del sistema e l'ambiente di lavoro durante la selezione.

1. Tipo di mezzo fluido
Il tipo di mezzo fluido determina la scelta del materiale per la valvola a sfera automatica. Fluidi diversi hanno requisiti diversi in termini di tenuta, resistenza alla corrosione, resistenza all'usura e resistenza alle alte temperature della valvola. Innanzitutto è necessario chiarire le caratteristiche fondamentali del mezzo fluido:
Gas: inclusa aria compressa, gas naturale, azoto, ecc. Le caratteristiche del gas sono grandi fluttuazioni di pressione e portate elevate, quindi durante la selezione è necessario considerare la tenuta, la resistenza alla pressione e la resistenza alle alte temperature della valvola.
Liquidi: come acqua, olio, soluzioni chimiche, ecc. La fluidità dei liquidi è più stabile di quella dei gas, ma a volte è necessario prevenire l'usura del corpo valvola da parte di particelle o impurità presenti nel mezzo.
Particelle solide: se utilizzata in tubazioni con polvere o fluidi particellari, la valvola a sfera automatica deve avere un'elevata resistenza all'usura.
Mezzi corrosivi: come acidi, alcali, sali, ecc. Per questi fluidi, il materiale della valvola deve essere resistente alla corrosione.
Durante la selezione, garantire la compatibilità del materiale della valvola con il mezzo fluido, che può efficacemente evitare la reazione o la corrosione tra il mezzo e il corpo della valvola.

2. Selezione del materiale della valvola a sfera automatica
A seconda delle proprietà del mezzo fluido, la scelta del materiale della valvola è fondamentale. I materiali comuni delle valvole a sfera automatiche includono acciaio inossidabile, acciaio al carbonio, rame, leghe di alluminio e vari materiali in lega. Per i fluidi corrosivi è necessario selezionare materiali resistenti alla corrosione come acciaio inossidabile 316L o altre leghe speciali. In condizioni di alta temperatura o alta pressione, il materiale della valvola deve avere resistenza e resistenza alle alte temperature. Ad esempio, per le applicazioni con vapore ad alta temperatura, vengono solitamente selezionati materiali in lega con resistenza alle alte temperature.
Acciaio inossidabile: adatto per fluidi corrosivi generici, in particolare soluzioni acide e alcaline, acqua di mare, ecc.
Acciaio al carbonio: adatto per fluidi non corrosivi o leggermente corrosivi, con buona economia.
Ghisa: utilizzata principalmente per fluidi liquidi come acqua e olio, ma ha una debole resistenza alla corrosione.
Materiali in lega: per ambienti acidi forti, alcali forti o ad alta temperatura, vengono spesso utilizzate leghe speciali come Hastelloy e Inconel.

3. Caratteristiche di flusso delle valvole
Lo stato del flusso del fluido ha un impatto diretto sulle caratteristiche di flusso della valvola. La valvola a sfera automatica ha una caratteristica della valvola "tipo interruttore", ovvero il flusso a passaggio totale nello stato di commutazione. Per i sistemi di tubazioni ad alto flusso e di grande diametro, è necessario garantire che la capacità di flusso della valvola a sfera possa soddisfare i requisiti del sistema durante la selezione ed evitare aperture e chiusure frequenti della valvola o funzionamento instabile a causa di un flusso troppo piccolo.
Per le applicazioni che richiedono la regolazione del flusso, si consiglia di selezionare una valvola a sfera automatica con funzione di regolazione del flusso. Controllando l'apertura della valvola, il flusso del fluido può essere regolato con precisione.

4. Intervallo di pressione e temperatura di esercizio
Fluidi diversi hanno requisiti diversi per la pressione e la temperatura della valvola. La pressione e la temperatura di esercizio sono uno dei fattori chiave che influenzano la scelta delle valvole a sfera automatiche. Nei sistemi ad alta pressione, la progettazione della valvola a sfera automatica deve garantire che possa resistere ad ambienti ad alta pressione, mentre nei sistemi ad alta temperatura la valvola deve avere una forte resistenza alla temperatura.
In generale, la pressione nominale della valvola può essere selezionata in base alla pressione di esercizio del mezzo fluido. Per i fluidi fluidi ad alta temperatura, il materiale di tenuta della valvola deve avere resistenza alle alte temperature. In circostanze normali, la pressione nominale delle valvole a sfera automatiche varia da PN10 a PN100 e l'intervallo di temperatura di esercizio varia da -40 ℃ a 500 ℃. In casi particolari è possibile selezionare valvole a sfera per temperatura ultraelevata o pressione ultraelevata.

5. Requisiti di sigillatura
Le prestazioni di tenuta delle valvole a sfera automatiche sono la chiave per garantire la sicurezza del sistema ed evitare perdite. In base alle caratteristiche del mezzo fluido, nella scelta è necessario considerare la resistenza alla corrosione, alle alte temperature e all'usura del materiale di tenuta. I materiali di tenuta comuni includono PTFE (politetrafluoroetilene), FKM (gomma fluorurata), NBR (gomma nitrilica), ecc.
Guarnizione in PTFE: adatta alla maggior parte dei solventi chimici, liquidi acidi e alcalini e altri mezzi fluidi.
Guarnizione FKM: adatta per alte temperature, acidi forti e alcali e altri mezzi ad alta richiesta.
Guarnizione NBR: adatta per oli generali, sistemi idraulici, ecc.
Per alcune condizioni di lavoro estreme, è necessario selezionare materiali di tenuta resistenti alla corrosione e alle alte temperature per garantire un funzionamento stabile a lungo termine.

6. Scelta della modalità di guida
Le valvole a sfera automatiche sono generalmente azionate da azionamento elettrico e pneumatico. Quando si seleziona un modello, è necessario scegliere la modalità di guida appropriata in base alla modalità di controllo del sistema, ai requisiti di velocità di risposta e all'ambiente di utilizzo.
Azionamento elettrico: adatto per sistemi con requisiti di velocità di risposta lenta, può ottenere una regolazione precisa tramite segnali di controllo elettrici ed è adatto per il controllo remoto e applicazioni con un elevato grado di automazione.
Azionamento pneumatico: adatto per occasioni con requisiti di velocità di risposta rapida, può aprire e chiudere rapidamente le valvole e viene solitamente utilizzato in situazioni di controllo automatizzato e arresto di emergenza.