Τι είναι οι Βαλβίδες;

Οι βαλβίδες είναι μηχανικές συσκευές που ελέγχουν τη ροή και την πίεση μέσα σε ένα σύστημα ή μια διαδικασία. Αποτελούν βασικά στοιχεία ενός συστήματος σωληνώσεων που μεταφέρει υγρά, αέρια, ατμούς, πολτούς κ.λπ.

Διατίθενται διάφοροι τύποι βαλβίδων: πύλη, σφαίρα, βύσμα, μπάλα, πεταλούδα, έλεγχος, διάφραγμα, τσίμπημα, ανακούφιση πίεσης, βαλβίδες ελέγχου κ.λπ. Καθένας από αυτούς τους τύπους έχει έναν αριθμό μοντέλων, το καθένα με διαφορετικά χαρακτηριστικά και λειτουργικές δυνατότητες. Ορισμένες βαλβίδες λειτουργούν μόνοι τους ενώ άλλες χειροκίνητα ή με ενεργοποιητή ή πνευματική ή υδραυλική.

Οι λειτουργίες των Valves είναι:

• Διακοπή και έναρξη ροής
• Μειώστε ή αυξήστε μια ροή
• Έλεγχος της κατεύθυνσης ροής
• Ρύθμιση πίεσης ροής ή διεργασίας
• Εκτονώστε ένα σύστημα σωλήνων από μια συγκεκριμένη πίεση

Υπάρχουν πολλά σχέδια, τύποι και μοντέλα βαλβίδων, με μεγάλη γκάμα βιομηχανικών εφαρμογών. Όλα ικανοποιούν μία ή περισσότερες από τις λειτουργίες που προσδιορίζονται παραπάνω. Οι βαλβίδες είναι ακριβά αντικείμενα και είναι σημαντικό να έχει καθοριστεί μια σωστή βαλβίδα για τη λειτουργία και πρέπει να είναι κατασκευασμένη από το σωστό υλικό για το υγρό διεργασίας.

Ανεξάρτητα από τον τύπο, όλες οι βαλβίδες έχουν τα ακόλουθα βασικά μέρη: το σώμα, το καπό, την επένδυση (εσωτερικά στοιχεία), τον ενεργοποιητή και το παρέμβυσμα. Τα βασικά μέρη μιας βαλβίδας απεικονίζονται στην εικόνα στα δεξιά.

Σώμα βαλβίδας

Το σώμα της βαλβίδας, που μερικές φορές ονομάζεται κέλυφος, είναι το κύριο όριο μιας βαλβίδας πίεσης. Χρησιμεύει ως το κύριο στοιχείο ενός συγκροτήματος βαλβίδας επειδή είναι το πλαίσιο που συγκρατεί όλα τα μέρη μαζί.

Το σώμα, το πρώτο όριο πίεσης μιας βαλβίδας, αντιστέκεται στα φορτία πίεσης ρευστού από τις σωληνώσεις σύνδεσης. Δέχεται σωληνώσεις εισόδου και εξόδου μέσω κοχλιωτών, βιδωτών ή συγκολλημένων αρμών.

Τα άκρα του σώματος της βαλβίδας έχουν σχεδιαστεί για να συνδέουν τη βαλβίδα με το ακροφύσιο σωληνώσεων ή εξοπλισμού με διαφορετικούς τύπους ακραίων συνδέσεων, όπως συγκολλημένες με άκρο ή υποδοχή, με σπείρωμα ή φλάντζα.

Τα σώματα βαλβίδων χυτεύονται ή σφυρηλατούνται σε διάφορες μορφές και κάθε εξάρτημα έχει μια συγκεκριμένη λειτουργία και είναι κατασκευασμένο από υλικό κατάλληλο για αυτή τη λειτουργία.

Καπό βαλβίδας

Το κάλυμμα για το άνοιγμα στο σώμα είναι το καπό και είναι το δεύτερο πιο σημαντικό όριο μιας βαλβίδας πίεσης. Όπως τα σώματα βαλβίδων, τα καπό είναι διαθέσιμα σε πολλά σχέδια και μοντέλα.

Ένα καπό λειτουργεί ως κάλυμμα στο σώμα της βαλβίδας, χυτεύεται ή σφυρηλατείται από το ίδιο υλικό με το σώμα. Συνήθως συνδέεται με το σώμα με σπείρωμα, βιδωτή ή συγκολλημένη άρθρωση. Κατά την κατασκευή της βαλβίδας, τα εσωτερικά εξαρτήματα, όπως στέλεχος, δίσκος κ.λπ., τοποθετούνται στο σώμα και στη συνέχεια στερεώνεται το καπό για να συγκρατεί όλα τα μέρη μαζί στο εσωτερικό.

Σε όλες τις περιπτώσεις, η προσάρτηση του καπό στο σώμα θεωρείται όριο πίεσης. Αυτό σημαίνει ότι ο σύνδεσμος συγκόλλησης ή οι βίδες που συνδέουν το καπό με το σώμα είναι μέρη που συγκρατούν την πίεση. Τα καπό των βαλβίδων, αν και είναι απαραίτητα για τις περισσότερες βαλβίδες, αποτελούν αιτία ανησυχίας. Τα καπό μπορεί να περιπλέξουν την κατασκευή βαλβίδων, να αυξήσουν το μέγεθος της βαλβίδας, να αντιπροσωπεύουν ένα σημαντικό τμήμα κόστους του κόστους της βαλβίδας και να αποτελούν πηγή πιθανής διαρροής.

Περικοπή βαλβίδας

Τα αφαιρούμενα και αντικαταστάσιμα εσωτερικά μέρη της βαλβίδαςπου έρχονται σε επαφή με το μέσο ροής ονομάζονται συλλογικά ωςΠερικοπή βαλβίδας. Αυτά τα μέρη περιλαμβάνουν έδρα(ες) βαλβίδας, δίσκο, στυπιοθλίπτες, αποστάτες, οδηγούς, δακτυλίους και εσωτερικά ελατήρια. Το σώμα της βαλβίδας, το καπό, το παρέμβυσμα κ.λπ. που έρχονται επίσης σε επαφή με το μέσο ροής δεν θεωρούνται επένδυση βαλβίδας.

Η απόδοση επένδυσης μιας βαλβίδας καθορίζεται από τη διεπαφή δίσκου και έδρας και τη σχέση της θέσης του δίσκου με το κάθισμα. Λόγω της επένδυσης, είναι δυνατές βασικές κινήσεις και έλεγχος ροής. Σε σχέδια περιστροφής περιστροφικής κίνησης, ο δίσκος ολισθαίνει πολύ κοντά στο κάθισμα για να προκαλέσει αλλαγή στο άνοιγμα ροής. Σε σχέδια επένδυσης γραμμικής κίνησης, ο δίσκος ανασηκώνεται κάθετα μακριά από το κάθισμα έτσι ώστε να εμφανίζεται ένα δακτυλιοειδές στόμιο.

Τα εξαρτήματα επένδυσης βαλβίδων μπορεί να είναι κατασκευασμένα από διάφορα υλικά λόγω των διαφορετικών ιδιοτήτων που απαιτούνται για να αντέχουν σε διαφορετικές δυνάμεις και συνθήκες. Οι δακτύλιοι και οι στυπιοθλίπτες δεν υφίστανται τις ίδιες δυνάμεις και συνθήκες όπως ο δίσκος της βαλβίδας και η έδρα(ες).

Οι ιδιότητες του μέσου ροής, η χημική σύσταση, η πίεση, η θερμοκρασία, ο ρυθμός ροής, η ταχύτητα και το ιξώδες είναι μερικά από τα σημαντικά ζητήματα στην επιλογή κατάλληλων υλικών επένδυσης. Τα υλικά επένδυσης μπορεί να είναι ή να μην είναι το ίδιο υλικό με το σώμα ή το καπό της βαλβίδας.

API 600 Valve's Trim No

Δίσκος βαλβίδας και έδρα(α)

Δίσκος

Ο δίσκος είναι το μέρος που επιτρέπει, γκάζι ή σταματά τη ροή, ανάλογα με τη θέση του. Στην περίπτωση ενός βύσματος ή μιας σφαιρικής βαλβίδας, ο δίσκος ονομάζεται βύσμα ή μπάλα. Ο δίσκος είναι το τρίτο πιο σημαντικό κύριο όριο πίεσης. Με τη βαλβίδα κλειστή, η πλήρης πίεση του συστήματος εφαρμόζεται κατά μήκος του δίσκου και για αυτό το λόγο, ο δίσκος είναι ένα εξάρτημα που σχετίζεται με την πίεση.

Οι δίσκοι είναι συνήθως σφυρηλατημένοι και σε ορισμένα σχέδια έχουν σκληρή επιφάνεια για να παρέχουν καλές ιδιότητες φθοράς. Οι περισσότερες βαλβίδες ονομάζονται, ο σχεδιασμός των δίσκων τους.

Κάθισμα(α)

Το κάθισμα ή οι δακτύλιοι σφράγισης παρέχουν την επιφάνεια έδρασης για το δίσκο. Μια βαλβίδα μπορεί να έχει μία ή περισσότερες θέσεις. Στην περίπτωση μιας σφαίρας ή μιας βαλβίδας ελέγχου αιώρησης, υπάρχει συνήθως ένα κάθισμα, το οποίο σχηματίζει ένα σφράγισμα με το δίσκο για να σταματήσει τη ροή. Στην περίπτωση μιας βαλβίδας πύλης, υπάρχουν δύο έδρες. το ένα στην ανάντη πλευρά και το άλλο στην κατάντη πλευρά. Ένας δίσκος βαλβίδας πύλης έχει δύο επιφάνειες έδρασης που έρχονται σε επαφή με τις έδρες της βαλβίδας για να σχηματίσουν ένα σφράγισμα για τη διακοπή της ροής.

Για να βελτιωθεί η αντοχή στη φθορά των στεγανοποιητικών δακτυλίων, η επιφάνεια είναι συχνά σκληρή με συγκόλληση και στη συνέχεια κατεργασία της επιφάνειας επαφής του στεγανοποιητικού δακτυλίου. Ένα λεπτό φινίρισμα της επιφάνειας του καθίσματος είναι απαραίτητο για καλή στεγανοποίηση όταν η βαλβίδα είναι κλειστή. Οι δακτύλιοι στεγανοποίησης δεν θεωρούνται συνήθως οριακά μέρη πίεσης επειδή το σώμα έχει αρκετό πάχος τοιχώματος για να αντέχει την πίεση σχεδιασμού χωρίς να βασίζεται στο πάχος των δακτυλίων στεγανοποίησης.

Στέλεχος βαλβίδας

Το στέλεχος της βαλβίδας παρέχει την απαραίτητη κίνηση στο δίσκο, το βύσμα ή τη σφαίρα για το άνοιγμα ή το κλείσιμο της βαλβίδας και είναι υπεύθυνο για τη σωστή τοποθέτηση του δίσκου. Συνδέεται με τον χειροτροχό της βαλβίδας, τον ενεργοποιητή ή το μοχλό στο ένα άκρο και στην άλλη πλευρά με το δίσκο της βαλβίδας. Στις βαλβίδες πύλης ή σφαίρας, απαιτείται γραμμική κίνηση του δίσκου για να ανοίξει ή να κλείσει η βαλβίδα, ενώ στις βαλβίδες βύσματος, μπάλας και πεταλούδας, ο δίσκος περιστρέφεται για να ανοίξει ή να κλείσει η βαλβίδα.

Τα στελέχη συνήθως σφυρηλατούνται και συνδέονται με το δίσκο με σπείρωμα ή άλλες τεχνικές. Για την αποφυγή διαρροής, στην περιοχή της σφράγισης, είναι απαραίτητο ένα λεπτό φινίρισμα επιφάνειας του στελέχους.

Υπάρχουν πέντε τύποι στελέχη βαλβίδων:

• Ανερχόμενο στέλεχος με εξωτερική βίδα και ζυγό
  Το εξωτερικό του στελέχους έχει σπείρωμα, ενώ το τμήμα του στελέχους στη βαλβίδα είναι λείο. Τα σπειρώματα στελέχους απομονώνονται από το μέσο ροής μέσω της πλήρωσης στελέχους. Δύο διαφορετικά στυλ αυτών των σχεδίων είναι διαθέσιμα. το ένα με τον χειροτροχό προσαρτημένο στο στέλεχος, ώστε να μπορούν να ανυψωθούν μαζί, και το άλλο με ένα μανίκι με σπείρωμα που αναγκάζει το στέλεχος να ανυψωθεί μέσω του χειροτροχού. Αυτός ο τύπος βαλβίδας υποδεικνύεται με το "O. S. και Y." είναι μια κοινή σχεδίαση για βαλβίδες NPS 2 και μεγαλύτερες.
• Ανυψωμένο στέλεχος με εσωτερική βίδα
  Το τμήμα με σπείρωμα του στελέχους βρίσκεται μέσα στο σώμα της βαλβίδας και το στέλεχος στηρίζεται κατά μήκος του ομαλού τμήματος που είναι εκτεθειμένο στην εξωτερική ατμόσφαιρα. Σε αυτή την περίπτωση, τα νήματα του στελέχους έρχονται σε επαφή με το μέσο ροής. Όταν περιστρέφεται, το στέλεχος και ο χειροτροχός σηκώνονται μαζί για να ανοίξει η βαλβίδα.
• Στέλεχος που δεν ανεβαίνει με εσωτερική βίδα
  Το τμήμα με σπείρωμα του στελέχους βρίσκεται μέσα στη βαλβίδα και δεν ανεβαίνει. Ο δίσκος της βαλβίδας ταξιδεύει κατά μήκος του στελέχους, σαν παξιμάδι εάν το στέλεχος περιστρέφεται. Τα νήματα του στελέχους εκτίθενται στο μέσο ροής και ως εκ τούτου υπόκεινται στην κρούση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αυτό το μοντέλο χρησιμοποιείται όταν ο χώρος είναι περιορισμένος για να επιτρέπεται γραμμική κίνηση και το μέσο ροής δεν προκαλεί διάβρωση, διάβρωση ή τριβή του υλικού στελέχους.
• Συρόμενο στέλεχος
  Αυτό το στέλεχος βαλβίδας δεν περιστρέφεται ούτε περιστρέφεται. Γλιστράει μέσα και έξω από τη βαλβίδα για να ανοίξει ή να κλείσει η βαλβίδα. Αυτός ο σχεδιασμός χρησιμοποιείται σε χειροκίνητες βαλβίδες ταχείας ανοίγματος με μοχλό. Χρησιμοποιείται επίσης σε βαλβίδες ελέγχου που λειτουργούν με υδραυλικούς ή πνευματικούς κυλίνδρους.
• Περιστροφικό στέλεχος
  Αυτό είναι ένα μοντέλο που χρησιμοποιείται συνήθως σε βαλβίδες μπάλας, βύσματος και πεταλούδας. Μια κίνηση τετάρτου στροφής του στελέχους ανοίγει ή κλείνει τη βαλβίδα.

Στο κύριο μενού "Valves" θα βρείτε μερικούς συνδέσμους για λεπτομερείς (μεγάλες) εικόνες βαλβίδων στελέχους ανόδου και ΜΗ ανυψούμενου.

Συσκευασία στελέχους βαλβίδας

Για μια αξιόπιστη στεγανοποίηση μεταξύ του στελέχους και του καπό, χρειάζεται ένα παρέμβυσμα. Αυτό ονομάζεται συσκευασία και είναι εφοδιασμένο π.χ. με τα ακόλουθα εξαρτήματα:

• Επακόλουθο αδένα, ένα χιτώνιο που συμπιέζει τη συσκευασία, με έναν αδένα στο λεγόμενο κουτί γέμισης.
• Ο αδένας, ένα είδος δακτυλίου, που συμπίεζε τη συσκευασία στο κουτί γέμισης.
• Κουτί γέμισης, θάλαμος στον οποίο συμπιέζεται η συσκευασία.
• Συσκευασία, διαθέσιμη σε διάφορα υλικά, όπως Teflon®, ελαστομερές υλικό, ινώδες υλικό κ.λπ.
• Το πίσω κάθισμα είναι μια διάταξη καθισμάτων μέσα στο καπό. Παρέχει σφράγιση μεταξύ του στελέχους και του καπό και αποτρέπει την αύξηση της πίεσης του συστήματος ενάντια στο κλείσιμο της βαλβίδας, όταν η βαλβίδα είναι πλήρως ανοιχτή. Τα πίσω καθίσματα εφαρμόζονται συχνά σε βαλβίδες πύλης και σφαίρας.

Μια σημαντική πτυχή του χρόνου ζωής μιας βαλβίδας είναι το συγκρότημα στεγανοποίησης. Σχεδόν όλες οι βαλβίδες, όπως οι τυπικές βαλβίδες Ball, Globe, Gate, Plug και Butterfly έχουν το συγκρότημα στεγανοποίησης τους με βάση τη δύναμη διάτμησης, την τριβή και το σχίσιμο.

Επομένως, η συσκευασία της βαλβίδας πρέπει να γίνεται σωστά, για να αποφευχθεί η ζημιά στο στέλεχος και η απώλεια υγρού ή αερίου. Όταν ένα παρέμβυσμα είναι πολύ χαλαρό, η βαλβίδα θα έχει διαρροή. Εάν η συσκευασία είναι πολύ σφιχτή, θα επηρεάσει την κίνηση και πιθανή ζημιά στο στέλεχος.

Συμβουλή συντήρησης: 1. Πώς να εγκαταστήσετε έναν στυπιοθλίπτη

Συμβουλή συντήρησης: 2. Πώς να εγκαταστήσετε έναν στυπιοθλίπτη συσκευασίας

Ζυγός βαλβίδας και παξιμάδι ζυγού

Ζυγός

Ένας ζυγός συνδέει το σώμα ή το καπό της βαλβίδας με τον μηχανισμό ενεργοποίησης. Το επάνω μέρος του ζυγού συγκρατεί ένα παξιμάδι ζυγού, παξιμάδι στελέχους ή δακτύλιο ζυγού και το στέλεχος της βαλβίδας περνά μέσα από αυτό. Ένας ζυγός έχει συνήθως ανοίγματα που επιτρέπουν την πρόσβαση στο κουτί γεμίσματος, συνδέσμους ενεργοποιητή, κ.λπ.. Δομικά, ένας ζυγός πρέπει να είναι αρκετά ισχυρός ώστε να αντέχει τις δυνάμεις, τις ροπές και τη ροπή που αναπτύσσει ο ενεργοποιητής.

Yoke Nut

Το παξιμάδι Yoke είναι ένα παξιμάδι με εσωτερικά σπείρωμα και τοποθετείται στην κορυφή ενός ζυγού από το οποίο περνά το στέλεχος. Σε μια βαλβίδα πύλης, π.χ., το παξιμάδι ζυγού περιστρέφεται και το στέλεχος κινείται προς τα πάνω ή προς τα κάτω. Στην περίπτωση των βαλβίδων Globe, το παξιμάδι στερεώνεται και το στέλεχος περιστρέφεται μέσα από αυτό.

Ενεργοποιητής βαλβίδας

Οι χειροκίνητες βαλβίδες είναι συνήθως εξοπλισμένες με χειροτροχό συνδεδεμένο στο στέλεχος της βαλβίδας ή στο παξιμάδι ζυγού που περιστρέφεται δεξιόστροφα ή αριστερόστροφα για να κλείσει ή να ανοίξει μια βαλβίδα. Οι βαλβίδες σφαίρας και πύλης ανοίγουν και κλείνουν με αυτόν τον τρόπο.

Οι χειροκίνητες βαλβίδες περιστροφής ενός τετάρτου, όπως Ball, Plug ή Butterfly, διαθέτουν μοχλό για την ενεργοποίηση της βαλβίδας.

Υπάρχουν εφαρμογές όπου δεν είναι δυνατό ή επιθυμητό να ενεργοποιήσετε τη βαλβίδα χειροκίνητα με χειροκίνητο τροχό ή μοχλό. Αυτές οι εφαρμογές περιλαμβάνουν:

• Μεγάλες βαλβίδες που πρέπει να λειτουργούν έναντι υψηλής υδροστατικής πίεσης
• Οι βαλβίδες πρέπει να λειτουργούν από απομακρυσμένη τοποθεσία
• Όταν ο χρόνος για το άνοιγμα, το κλείσιμο, το γκάζι ή τον χειροκίνητο έλεγχο της βαλβίδας είναι μεγαλύτερος από αυτόν που απαιτείται από τα κριτήρια σχεδιασμού συστήματος

Αυτές οι βαλβίδες είναι συνήθως εξοπλισμένες με ενεργοποιητή.
Ένας ενεργοποιητής στον ευρύτερο ορισμό είναι μια συσκευή που παράγει γραμμική και περιστροφική κίνηση μιας πηγής ισχύος υπό τη δράση μιας πηγής ελέγχου.

Οι βασικοί ενεργοποιητές χρησιμοποιούνται για το πλήρες άνοιγμα ή το πλήρες κλείσιμο μιας βαλβίδας. Οι ενεργοποιητές για τον έλεγχο ή τη ρύθμιση των βαλβίδων λαμβάνουν ένα σήμα τοποθέτησης για να μετακινηθούν σε οποιαδήποτε ενδιάμεση θέση. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι ενεργοποιητών, αλλά οι ακόλουθοι είναι μερικοί από τους συνήθως χρησιμοποιούμενους ενεργοποιητές βαλβίδων:

• Ενεργοποιητές γραναζιών
• Ενεργοποιητές ηλεκτροκινητήρων
• Πνευματικοί ενεργοποιητές
• Υδραυλικοί ενεργοποιητές
• Ενεργοποιητές ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους ενεργοποιητές, ανατρέξτε στο κύριο μενού "Valves"-Ενεργοποιητές βαλβίδων-

Ταξινόμηση Βαλβίδων

Ακολουθούν μερικές από τις συνήθως χρησιμοποιούμενες ταξινομήσεις βαλβίδων, με βάση τη μηχανική κίνηση:

• Βαλβίδες γραμμικής κίνησης. Οι βαλβίδες στις οποίες το μέλος κλεισίματος, όπως στις βαλβίδες ελέγχου πύλης, σφαίρας, διαφράγματος, τσιμπήματος και ανύψωσης, κινείται σε ευθεία γραμμή για να επιτρέψει, να σταματήσει ή να πετάξει τη ροή.
• Περιστροφικές βαλβίδες κίνησης. Όταν το μέλος κλεισίματος βαλβίδας ταξιδεύει κατά μήκος μιας γωνιακής ή κυκλικής διαδρομής, όπως στις βαλβίδες ελέγχου πεταλούδας, σφαίρας, βύσματος, έκκεντρων και ταλαντευόμενων βαλβίδων, οι βαλβίδες ονομάζονται βαλβίδες περιστροφικής κίνησης.
• Βαλβίδες τετάρτου περιστροφής. Ορισμένες βαλβίδες περιστροφικής κίνησης απαιτούν περίπου ένα τέταρτο της στροφής, 0 έως 90°, κίνηση του στελέχους για να ανοίξει πλήρως από μια πλήρως κλειστή θέση ή αντίστροφα.

Ταξινόμηση βαλβίδων με βάση την κίνηση

Βαθμολογίες τάξης

Οι ονομασίες πίεσης-θερμοκρασίας των βαλβίδων προσδιορίζονται με αριθμούς κλάσης. Το ASME B16.34, Valves-Flanged, Threaded, and Welding End είναι ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα πρότυπα βαλβίδων. Ορίζει τρεις τύπους κλάσεων: τυπική, ειδική και περιορισμένη. Το ASME B16.34 καλύπτει βαλβίδες κλάσεων 150, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500 και 4500.

Περίληψη

Σε αυτή τη σελίδα ορίζονται ορισμένες βασικές πληροφορίες από βαλβίδες.

Όπως ίσως έχετε δει στο κύριο μενού «Valves», μπορείτε να βρείτε επίσης πληροφορίες για αρκετές και συχνά εφαρμοσμένες βαλβίδες στην Petro και τη χημική βιομηχανία.
Μπορεί να σας δώσει μια εντύπωση και καλή κατανόηση των διαφορών μεταξύ των διαφόρων τύπων βαλβίδων και πώς αυτές οι διαφορές επηρεάζουν τη λειτουργία της βαλβίδας. Θα βοηθήσει στη σωστή εφαρμογή κάθε τύπου βαλβίδας κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού και στη σωστή χρήση κάθε τύπου βαλβίδας κατά τη λειτουργία.