1 Puntos clave da selección de válvulas

1.1 Aclarar a finalidade da válvula no equipo ou dispositivo

Determinar as condicións de traballo da válvula: a natureza do medio aplicable, a presión de traballo, a temperatura de traballo e o método de control de funcionamento, etc.;

1.2 Seleccionar correctamente o tipo de válvula

A selección correcta do tipo de válvula baséase no coñecemento completo por parte do deseñador de todo o proceso de produción e as condicións de funcionamento. Ao seleccionar o tipo de válvula, o deseñador debe primeiro dominar as características estruturais e o rendemento de cada válvula;

1.3 Determinar a conexión final da válvula

Entre as conexións roscadas, as conexións por brida e as conexións por soldadura, as dúas primeiras son as máis empregadas. As válvulas roscadas son principalmente válvulas cun diámetro nominal inferior a 50 mm. Se o diámetro é demasiado grande, a instalación e o selado da conexión son moi difíciles. As válvulas conectadas por brida son máis cómodas de instalar e desmontar, pero son máis pesadas e caras que as válvulas roscadas, polo que son axeitadas para conexións de tubaxes de varios diámetros e presións. As conexións soldadas son axeitadas para condicións de carga pesada e son máis fiables que as conexións por brida. Non obstante, é difícil desmontar e reinstalar as válvulas conectadas por soldadura, polo que o seu uso está limitado ás ocasións nas que normalmente pode funcionar de forma fiable durante moito tempo ou as condicións de uso son duras e a temperatura é alta;

1.4 Selección de materiais para as válvulas

Ademais de considerar as propiedades físicas (temperatura, presión) e químicas (corrosividade) do medio de traballo, débese ter en conta a limpeza do medio (se hai partículas sólidas) ao seleccionar os materiais da carcasa da válvula, as pezas internas e a superficie de selado. Ademais, débense consultar as normativas pertinentes do estado e do departamento do usuario. Unha selección correcta e razoable dos materiais da válvula pode obter a vida útil máis económica e o mellor rendemento da válvula. A orde de selección dos materiais do corpo da válvula é: ferro fundido-aceiro ao carbono-aceiro inoxidable, e a orde de selección dos materiais dos aneis de selado é: goma-aceiro de aliaxe de cobre-F4;

1.5 Outros

Ademais, débese determinar o caudal e o nivel de presión do fluído que flúe a través da válvula e débese seleccionar a válvula axeitada utilizando a información existente (como catálogos de produtos de válvulas, mostras de produtos de válvulas, etc.).

2 Introdución ás válvulas comúns

Hai moitos tipos de válvulas e as variedades son complexas. Os principais tipos sonválvulas de compuerta, válvulas de peche, válvulas de mariposa,válvulas de bolboreta, válvulas de macho, válvulas de bola, válvulas eléctricas, válvulas de diafragma, válvulas de retención, válvulas de seguridade, válvulas redutoras de presión,trampas de vapor e válvulas de peche de emerxencia,entre as que se usan habitualmente son as válvulas de comporta, as válvulas de peche, as válvulas de estrangulamento, as válvulas de macho, as válvulas de bolboreta, as válvulas de bola, as válvulas de retención e as válvulas de diafragma.

2.1 Válvula de compuerta

Unha válvula de compuerta é unha válvula cuxo corpo de apertura e peche (placa da válvula) é accionado polo vástago da válvula e móvese cara arriba e cara abaixo ao longo da superficie de selado do asento da válvula, o que pode conectar ou cortar o paso do fluído. En comparación coa válvula de peche, a válvula de compuerta ten un mellor rendemento de selado, menos resistencia ao fluído, menos esforzo na apertura e peche e ten un certo rendemento de axuste. É unha das válvulas de peche máis utilizadas. As desvantaxes son o gran tamaño, a estrutura máis complexa que a válvula de peche, o fácil desgaste da superficie de selado e o mantemento difícil. Xeralmente non é axeitada para estrangulación. Segundo a posición da rosca no vástago da válvula de compuerta, pódese dividir en dous tipos: tipo de vástago ascendente e tipo de vástago oculto. Segundo as características estruturais da placa da compuerta, pódese dividir en dous tipos: tipo de cuña e tipo paralelo.

2.2 Válvula de peche

A válvula de peche é unha válvula de peche descendente, na que as pezas de apertura e peche (disco da válvula) son accionadas polo vástago da válvula para moverse cara arriba e cara abaixo ao longo do eixe do asento da válvula (superficie de selado). En comparación coa válvula de compuerta, ten un bo rendemento de axuste, un rendemento de selado deficiente, unha estrutura sinxela, unha fabricación e mantemento cómodos, unha gran resistencia aos fluídos e un prezo baixo. É unha válvula de corte de uso común, xeralmente utilizada para tubaxes de diámetro medio e pequeno.

2.3 Válvula de bola

As partes de apertura e peche da válvula de bola son esferas con orificios circulares pasantes, e a esfera xira coa hasta da válvula para realizar a apertura e o peche da válvula. A válvula de bola ten unha estrutura simple, conmutación rápida, funcionamento cómodo, tamaño pequeno, peso lixeiro, poucas pezas, baixa resistencia aos fluídos, bo selado e mantemento sinxelo.

2.4 Válvula de estrangulación

Agás o disco da válvula, a válvula de aceleración ten basicamente a mesma estrutura que a válvula de parada. O seu disco de válvula é un compoñente de estrangulación e as diferentes formas teñen características diferentes. O diámetro do asento da válvula non debe ser demasiado grande, porque a súa altura de apertura é pequena e o caudal medio aumenta, acelerando así a erosión do disco da válvula. A válvula de aceleración ten pequenas dimensións, peso lixeiro e un bo rendemento de axuste, pero a precisión do axuste non é alta.

2.5 Válvula de obturación

A válvula de macho usa un corpo de macho cun orificio pasante como parte de apertura e peche, e o corpo do macho xira coa hasta da válvula para lograr a apertura e o peche. A válvula de macho ten unha estrutura simple, apertura e peche rápidos, funcionamento sinxelo, pequena resistencia aos fluídos, poucas pezas e peso lixeiro. As válvulas de macho están dispoñibles en tipos de paso directo, tres e catro vías. As válvulas de macho de paso directo úsanse para cortar o medio e as válvulas de macho de tres e catro vías úsanse para cambiar a dirección do medio ou desvialo.

2.6 Válvula de bolboreta

A válvula de bolboreta é unha placa de bolboreta que xira 90° arredor dun eixe fixo no corpo da válvula para completar a función de apertura e peche. A válvula de bolboreta é de tamaño pequeno, lixeira, de estrutura simple e consta de só unhas poucas pezas.

E pódese abrir e pechar rapidamente xirando 90°, e é doado de operar. Cando a válvula de bolboreta está na posición totalmente aberta, o grosor da placa de bolboreta é a única resistencia cando o medio flúe a través do corpo da válvula. Polo tanto, a caída de presión xerada pola válvula é moi pequena, polo que ten boas características de control de fluxo. As válvulas de bolboreta divídense en dous tipos de selado: selo elástico brando e selo metálico duro. Para as válvulas de selo elástico, o anel de selado pode estar incrustado no corpo da válvula ou unido á periferia da placa de bolboreta. Ten un bo rendemento de selado e pódese usar para a estrangulación, así como para tubaxes de baleiro medio e medios corrosivos. As válvulas con selos metálicos xeralmente teñen unha vida útil máis longa que as válvulas con selos elásticos, pero é difícil conseguir un selado completo. Adoitan usarse en ocasións nas que o fluxo e a caída de presión varían moito e se require un bo rendemento de estrangulación. Os selos metálicos poden adaptarse a temperaturas de funcionamento máis altas, mentres que os selos elásticos teñen o defecto de estar limitados pola temperatura.

2.7 Válvula de retención

Unha válvula de retención é unha válvula que pode evitar automaticamente o refluxo do fluído. O disco da válvula de retención ábrese baixo a acción da presión do fluído e o fluído flúe do lado de entrada ao lado de saída. Cando a presión no lado de entrada é menor que a do lado de saída, o disco da válvula péchase automaticamente baixo a acción de factores como a diferenza de presión do fluído e a súa propia gravidade para evitar o refluxo do fluído. Segundo a forma estrutural, divídese en válvula de retención de elevación e válvula de retención de oscilación. A válvula de retención de elevación ten unha mellor selaxe que a válvula de retención de oscilación e unha maior resistencia aos fluídos. Para a porta de succión do tubo de succión da bomba, débese seleccionar unha válvula de pé. A súa función é: encher o tubo de entrada da bomba con auga antes de arrincala; manter o tubo de entrada e o corpo da bomba cheos de auga despois de parar a bomba para preparar o reinicio. A válvula de pé xeralmente só se instala no tubo vertical na entrada da bomba e o medio flúe de abaixo cara arriba.

2.8 Válvula de diafragma

A parte de apertura e peche da válvula de diafragma é un diafragma de goma, que está intercalado entre o corpo da válvula e a tapa da válvula.

A parte sobresaínte do diafragma está fixada no vástago da válvula e o corpo da válvula está revestido de goma. Dado que o medio non entra na cavidade interior da tapa da válvula, o vástago da válvula non precisa dunha caixa de prensaestopas. A válvula de diafragma ten unha estrutura simple, un bo rendemento de selado, un mantemento sinxelo e unha baixa resistencia aos fluídos. As válvulas de diafragma divídense en tipo vertedoiro, tipo de paso directo, tipo de ángulo recto e tipo de corrente continua.

3 Instrucións comúns de selección de válvulas

3.1 Instrucións para a selección da válvula de compuerta

En xeral, as válvulas de comporta deben seleccionarse primeiro. Ademais de vapor, aceite e outros medios, as válvulas de comporta tamén son axeitadas para medios que conteñen sólidos granulares e alta viscosidade, e son axeitadas para válvulas para sistemas de ventilación e baixo baleiro. Para medios con partículas sólidas, o corpo da válvula de comporta debe ter un ou dous orificios de purga. Para medios de baixa temperatura, débese seleccionar unha válvula de comporta especial para baixa temperatura.

3.2 Instrucións para a selección da válvula de parada

A válvula de parada é axeitada para tubaxes con baixos requisitos de resistencia aos fluídos, é dicir, a perda de presión non se considera moita, así como para tubaxes ou dispositivos con medios de alta temperatura e alta presión. É axeitada para tubaxes de vapor e outros medios con DN < 200 mm; as válvulas pequenas poden usar válvulas de parada, como válvulas de agulla, válvulas de instrumentos, válvulas de mostraxe, válvulas de manómetro, etc.; as válvulas de parada teñen regulación de fluxo ou regulación de presión, pero a precisión da regulación non é alta e o diámetro da tubaxe é relativamente pequeno, polo que se deben seleccionar válvulas de parada ou válvulas de estrangulación; para medios altamente tóxicos, débense seleccionar válvulas de parada seladas con fuelle; pero as válvulas de parada non se deben usar para medios con alta viscosidade e medios que conteñan partículas que son fáciles de precipitar, nin se deben usar como válvulas de ventilación e válvulas para sistemas de baixo baleiro.

3.3 Instrucións para a selección da válvula de bola

As válvulas de bola son axeitadas para medios de baixa temperatura, alta presión e alta viscosidade. A maioría das válvulas de bola pódense usar en medios con partículas sólidas en suspensión e tamén se poden usar para medios en po e granulares segundo os requisitos do material do selo; as válvulas de bola de canle completa non son axeitadas para a regulación do fluxo, pero si son axeitadas para ocasións que requiren unha apertura e peche rápidos, o que é conveniente para o corte de emerxencia en caso de accidentes; as válvulas de bola adoitan recomendarse para tubaxes con rendemento de selado estrito, desgaste, canles de contracción, apertura e peche rápidos, corte de alta presión (gran diferenza de presión), baixo ruído, fenómeno de gasificación, pequeno par de funcionamento e pequena resistencia aos fluídos; as válvulas de bola son axeitadas para estruturas lixeiras, corte de baixa presión e medios corrosivos; as válvulas de bola tamén son as válvulas máis ideais para medios de baixa temperatura e frío profundo. Para sistemas de tubaxes e dispositivos para medios de baixa temperatura, débense seleccionar válvulas de bola de baixa temperatura con tapas de válvulas; ao usar válvulas de bola flotantes, o material do asento da válvula debe soportar a carga da bola e do medio de traballo. As válvulas de bola de gran diámetro requiren unha maior forza durante o funcionamento e as válvulas de bola de DN≥200 mm deben usar unha transmisión por engrenaxe sen fin; as válvulas de bola fixas son axeitadas para ocasións con diámetros maiores e presións máis elevadas; ademais, as válvulas de bola utilizadas para tubaxes de materiais de proceso altamente tóxicos e medios inflamables deben ter estruturas ignífugas e antiestáticas.

3.4 Instrucións de selección para a válvula de estrangulación

As válvulas de estrangulamento son axeitadas para ocasións con baixa temperatura media e alta presión, e son axeitadas para pezas que precisan axustar o fluxo e a presión. Non son axeitadas para medios con alta viscosidade e que conteñan partículas sólidas, e non son axeitadas para válvulas de illamento.

3.5 Instrucións de selección para a válvula de macho

As válvulas de macho son axeitadas para ocasións que requiren unha apertura e peche rápidos. Xeralmente non son axeitadas para medios de vapor e alta temperatura. Úsanse para medios con baixa temperatura e alta viscosidade, e tamén son axeitadas para medios con partículas en suspensión.

3.6 Instrucións de selección para a válvula de bolboreta

As válvulas de bolboreta son axeitadas para ocasións con grandes diámetros (como DN﹥600 mm) e requisitos de lonxitude estrutural curta, así como para ocasións que requiren regulación do fluxo e apertura e peche rápidos. Xeralmente úsanse para medios como auga, aceite e aire comprimido con temperaturas ≤80 ℃ e presións ≤1,0 MPa; dado que as válvulas de bolboreta teñen unha perda de presión relativamente grande en comparación coas válvulas de comporta e as válvulas de bola, as válvulas de bolboreta son axeitadas para sistemas de tubaxes con requisitos de perda de presión baixos.

3.7 Instrucións de selección para a válvula de retención

As válvulas de retención son xeralmente axeitadas para medios limpos e non son axeitadas para medios que conteñan partículas sólidas e alta viscosidade. Cando DN ≤ 40 mm, recoméndase usar unha válvula de retención elevadora (só se permite a instalación en tubaxes horizontais); cando DN = 50 a 400 mm, recoméndase usar unha válvula de retención elevadora basculante (pódese instalar tanto en tubaxes horizontais como verticais. Se se instala nunha tubaxe vertical, a dirección do fluxo do medio debe ser de abaixo cara arriba); cando DN ≥ 450 mm, recoméndase usar unha válvula de retención de tampón; cando DN = 100 a 400 mm, tamén se pode usar unha válvula de retención de oblea; a válvula de retención basculante pódese facer a unha presión de traballo moi alta, PN pode alcanzar os 42 MPa, e pódese aplicar a calquera medio de traballo e calquera rango de temperatura de traballo segundo os diferentes materiais da carcasa e os selos. O medio é auga, vapor, gas, medio corrosivo, aceite, medicamentos, etc. O rango de temperatura de traballo do medio está entre -196 e 800 ℃.

3.8 Instrucións para a selección da válvula de diafragma

As válvulas de diafragma son axeitadas para aceite, auga, medios ácidos e medios que conteñan materia en suspensión cunha temperatura de traballo inferior a 200 ℃ e unha presión inferior a 1,0 MPa, pero non para solventes orgánicos nin oxidantes fortes. As válvulas de diafragma tipo vertedoiro son axeitadas para medios granulares abrasivos. Para a selección de válvulas de diafragma tipo vertedoiro, débese usar a táboa de características de fluxo. As válvulas de diafragma de paso directo son axeitadas para fluídos viscosos, lodos de cemento e medios sedimentarios. Agás requisitos específicos, as válvulas de diafragma non se deben usar en tubaxes de baleiro nin en equipos de baleiro.