Una valvola a quarto di giro, come una valvola a sfera, è semplicemente una sfera inserita in un passaggio attraverso il quale scorre il fluido. La valvola si apre e si chiude passando attraverso un foro nella sfera. Il fluido scorre attraverso la sfera mentre viene posizionata in modo che il foro scorra nella stessa direzione del passaggio e la valvola si apra. La sfera può anche essere posizionata con il foro perpendicolare al passaggio, impedendo il passaggio del fluido e chiudendo la valvola. Di solito è azionato dall'esterno, con una maniglia che può essere ruotata avanti e indietro per aprire e chiudere la valvola.
Cos'è esattamente una valvola a sfera?
La maggior parte degli attuatori per valvole a sfera sono ad azione rapida e per funzionare richiedono una rotazione di 90° della maniglia della valvola. Gli ingranaggi planetari vengono utilizzati per controllare altri attuatori per valvole a sfera. Questa forma di ingranaggi consente il funzionamento di una grande valvola con un piccolo volantino e potenza operativa.
Otturatore rivestito con superficie asferica che si trova su un lato in posizione aperta e ruota nel passaggio del flusso fino a bloccare completamente il percorso del flusso che è stato creato per alcune valvole a sfera.
Il movimento eccentrico della spina consente la seduta. La valvola non necessita di lubrificazione e può essere utilizzata per la strozzatura.
Le valvole a sfera sono disponibili in tre diverse dimensioni. Una valvola a passaggio totale non ha limitazioni di flusso, il che significa che il liquido può fluire liberamente attraverso di essa quando è aperta. Ciò si ottiene rendendo la sfera più grande della dimensione del passaggio, consentendo al foro di corrispondere alla dimensione del passaggio. Poiché una tipica valvola a sfera a porta non ha una sfera sovradimensionata, il foro è di una misura più piccola del passaggio. Quando il fluido scorre attraverso, questo provoca un leggero limite di flusso. D'altra parte, le valvole a passaggio ridotto hanno una sfera più piccola e un'apertura ancora più piccola, con conseguente notevole restrizione del flusso quando il fluido scorre attraverso di esse.
Modelli di porti
Le valvole a sfera sono disponibili in tre diversi modelli: venturi, passaggio ridotto e passaggio totale. Una sfera con un foro uguale al diametro interno del tubo viene utilizzata nel modello di porta massima.
Materiali utilizzati nelle valvole
Le sfere sono normalmente realizzate in metallo con finiture (sedi) elastomeriche (materiali elastici che assomigliano alla gomma). C'è anche un'opzione di costruzione in plastica.
Il materiale elastomerico viene utilizzato per realizzare sedi elastiche per valvole a sfera. Teflon (TFE), PTFE caricato, Nylon, Buna-N, Neoprene e le variazioni di questi materiali sono i materiali per sedili più popolari.
Queste valvole non possono essere utilizzate ad alte temperature a causa dei materiali elastomerici. Il materiale della sede deve essere scelto con cura per garantire che sia coerente con i materiali della valvola.
Progettazione di uno stelo di valvola a sfera
Lo stelo di una valvola a sfera non è attaccato alla sfera. All'estremità della palla, di solito ha una sezione rettangolare che si inserisce in una fessura ricavata nella palla. L'allargamento consente alla sfera di ruotare mentre lo stelo viene ruotato.
Stile di un cofano con valvola a sfera
Il gruppo dello stelo e la sfera sono tenuti in posizione da un cappuccio del cofano che si attacca al corpo. La baderna che fornisce la tenuta dello stelo può essere compressa regolando il coperchio del coperchio.
La baderna dello stelo della valvola a sfera è generalmente costituita da anelli di baderna stampati in materiale caricato con TFE, TFE o impregnato di PTFE. Gli O-ring, piuttosto che la baderna, vengono utilizzati per sigillare alcuni steli delle valvole a sfera.
Luogo della valvola a sfera
Alcune valvole a sfera hanno arresti che consentono solo una rotazione di 90°. Altri non hanno fermate e possono essere ruotati di 360 gradi. Basta una rotazione di 90° per chiudere o aprire una valvola a sfera, con o senza fermi.
La maniglia indica la posizione della sfera della valvola. La valvola è aperta quando la maniglia è parallela all'asse della valvola. La valvola è bloccata quando la maniglia è di 90 gradi attorno all'asse della valvola.
Una scanalatura viene tagliata nella faccia superiore di alcuni steli delle valvole a sfera per rivelare il percorso del flusso della sfera. La posizione della scanalatura nella sfera può essere determinata osservandola. Sulle valvole a sfera multivie questa funzione è particolarmente utile.
I benefici
1 Ha una struttura compatta, è leggero in peso e lunghezza ed è semplice da smontare e riparare.
2 La tenuta a baderna dello stelo della valvola non si rompe facilmente perché ruota e la capacità di tenuta aumenta all'aumentare della pressione del fluido.
3 La resistenza al fluido è lieve e la resistenza al flusso della valvola a sfera a passaggio totale è praticamente inesistente. Le valvole a sfera pneumatiche hanno uno dei valori di resistenza ai fluidi più bassi di qualsiasi tipo di valvola.
4 Il processo è facile e veloce e richiede solo una rotazione di 90 gradi dall'apertura completa alla chiusura completa, rendendolo ideale per il controllo a lungo raggio.
5 Può essere utilizzato in svariate applicazioni, da pochi millimetri a pochi metri e dall'alto vuoto all'alta pressione.
La teoria di funzionamento di una valvola a sfera sanitaria è identica a quella di una normale valvola a sfera perché i materiali e la procedura di produzione sono più rigorosi.
Precauzioni da prendere prima dell'uso
1 Una volta all'anno, la valvola a sfera deve essere pulita e riparata.
2 Per evitare che la sfera rimanga intrappolata, la valvola a sfera deve essere attivata almeno una volta al mese.
3 Lo strozzamento non è possibile con la valvola a sfera poiché può essere completamente aperta o completamente chiusa.
A causa del design di questa valvola, è inefficace in circostanze in cui è necessario un controllo preciso, come la valvola di controllo dell'acceleratore in un'auto. Funziona egregiamente in circostanze in cui un flusso deve essere completamente interrotto, come la valvola di intercettazione sulla linea principale dell'acqua di una casa. Le valvole a sfera spesso non danno problemi se non vengono utilizzate per lungo tempo; quando saranno nuovamente necessari, funzioneranno perfettamente.
Adamant Valves, fornitore globale di valvole sanitarie e produttore di valvole, è stata fondata nel 2002 e da allora si è evoluta fino a diventare uno dei principali produttori di valvole per pompe ad alta precisione, valvole sanitarie in acciaio inossidabile e raccordi per tubi.
