Una valvola a sfera può essere utilizzata per arrestare e avviare, nonché per strozzare o regolare il flusso o il movimento dei fluidi attraverso un sistema. Le valvole a sfera sono utilizzate al meglio per applicazioni di arresto/avvio ad azione rapida. Sono considerati ad azione rapida perché richiedono solo una rotazione di 90° della maniglia per azionare la valvola. Il quarto di giro riduce al minimo il tempo di funzionamento della valvola e diminuisce la possibilità di perdite dovute all'usura.
Quando non è richiesto un elevato livello di precisione, è possibile utilizzare le valvole a sfera nel servizio di strozzamento. La strozzatura provoca l'erosione della sede parzialmente esposta a causa del flusso e della pressione ad alta velocità. L'usura porterà eventualmente alla perdita della valvola. La perdita può essere corretta se la valvola a sfera manuale è automatizzata ed è in grado di muoversi più velocemente in risposta a un segnale di modifica della posizione.
Le valvole a sfera possono essere utilizzate in fluidi gassosi e liquidi e sono molto efficienti. Questo tipo di valvola può essere utilizzata per sostanze chimiche impegnative come cloro secco, acido fluoridrico o acido cloridrico e ossigeno. Il trasporto del liquame non è altamente raccomandato perché il liquame tende a solidificarsi nelle cavità attorno alla sfera e alle sedi. Ciò aumenta la coppia operativa e potrebbe rompere la valvola.
Esistono due principali tipi comuni di design della valvola a sfera, design a sfera flottante e design montato su perno.
Il primo è il tipo più comune di valvola a sfera. In questa tipologia la sfera non è fissata allo stelo quindi è disponibile un'ampia libertà. La pressione a monte aiuta a creare la tenuta spingendo la sfera indietro contro la sede posteriore o a valle.
Quest'ultimo non si sposta grazie al perno che fissa la pallina. Questo design può essere utilizzato per sistemi ad alta velocità. Le valvole a perno utilizzano una sfera segmentata speciale. La valvola supporta la sfera con un albero e il lato opposto all'albero utilizzando un altro albero o perno. L'albero può essere parte della sfera o separato. Le valvole a perno forniscono meno attrito tra la sfera e la guarnizione.
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