Quali sono le differenze tra una valvola a sfera a passaggio totale e una valvola a sfera a passaggio ridotto?

Le valvole a sfera sono disponibili in un'ampia varietà di tipi e possono essere combinate per creare prodotti con funzioni diverse in base alle differenze nelle forme strutturali, nei metodi di connessione, nei valori di pressione e nei tipi di attuazione. Tuttavia, a livello fondamentale, le valvole a sfera possono essere classificate in due tipologie principali: valvole a sfera a passaggio totale e valvole a sfera a passaggio ridotto.

In generale, le valvole a sfera sono disponibili in varie tipologie in base alla forma strutturale, ai metodi di connessione, ai valori di pressione e ai tipi di attuazione, consentendo la creazione di prodotti funzionali diversi. Tuttavia, a livello più elementare, le valvole a sfera possono essere classificate in due tipologie principali: valvole a sfera a passaggio totale e valvole a sfera a passaggio ridotto.

(Definizione) Cosa sono le valvole a sfera a passaggio totale e le valvole a sfera a passaggio ridotto:

1. Le valvole a sfera a passaggio totale hanno un passaggio del flusso con una larghezza costante, il che significa che la dimensione del foro dall'ingresso all'uscita rimane la stessa. Il diametro interno di una valvola a sfera a passaggio totale non può essere inferiore al valore standard specificato ed è generalmente equivalente al diametro nominale, come una valvola a sfera a passaggio totale DN50 con un diametro del passaggio del flusso di circa 50.

2. Le valvole a sfera a passaggio ridotto hanno un ingresso più largo del diametro del passaggio del flusso. Il diametro effettivo del passaggio del flusso è solitamente di una misura inferiore allo standard specificato. Ad esempio, una valvola a sfera a passaggio ridotto DN50 avrebbe un diametro del passaggio del flusso di circa 38, più o meno equivalente allo standard DN40. La riduzione delle dimensioni è generalmente di una dimensione per DN250 e inferiore, di due dimensioni per 250-600 e dipende dalle circostanze specifiche per dimensioni superiori a 600.

(Mezzi idonei) Per quali fluidi sono adatte le valvole a sfera a diametro pieno e le valvole a sfera a diametro ridotto:

1. Le valvole a sfera a passaggio totale vengono generalmente utilizzate per condotte che trasportano fluidi viscosi o che facilmente sporcano. A causa della loro bassa resistenza ai fluidi, hanno una resistenza al flusso minima e sono convenienti per le operazioni periodiche di raschiatura della cera e di soffiaggio.

2. Le valvole a sfera a passaggio ridotto sono adatte per condotte che trasportano gas o fluidi con proprietà fisiche simili all'acqua. Sono circa il 30% più leggere delle valvole a sfera a passaggio totale, con conseguente circa 1/7 della resistenza al flusso di una valvola a globo della stessa dimensione. Ciò è vantaggioso per ridurre i carichi sulle tubazioni e abbassare i costi.

(Applicazioni idonee) Per quali applicazioni le valvole a sfera a diametro pieno e le valvole a sfera a diametro ridotto sono adatte per:

1. Le valvole a sfera a passaggio totale sono necessarie per tubazioni che richiedono una pulizia periodica, indipendentemente dal mezzo trasportato. Le valvole a sfera a passaggio totale non riducono la portata e offrono una bassa resistenza al flusso, rendendole ideali per il controllo delle tubazioni, soprattutto in condizioni difficili. Sono particolarmente adatti per condotte principali interrate nelle linee di trasporto di petrolio e gas, dove è necessario utilizzare valvole a sfera saldate a passaggio totale.

2. Le valvole a sfera a passaggio ridotto sono adatte per applicazioni con condizioni meno impegnative e requisiti di resistenza al flusso inferiori. Quando il diametro interno della valvola è superiore all'80% del diametro dell'estremità del tubo, l'impatto sulla capacità del flusso del fluido è minimo. Molte valvole hanno un alesaggio ridotto, tipicamente controllato entro 0,8. La riduzione del diametro del foro diminuisce la capacità di flusso della valvola (valore Kv) e aumenta la caduta di pressione su entrambe le estremità, con conseguente perdita di energia. Tuttavia, ciò ha un impatto minimo sulla tubazione e può aumentare il deterioramento della tubazione.

Confronto vantaggi e svantaggi tra valvole a sfera a passaggio totale e valvole a sfera a passaggio ridotto:

1. Spazio di installazione: le valvole a sfera a passaggio ridotto hanno dimensioni più ridotte e richiedono meno spazio di installazione. Sono circa il 30% più leggere delle valvole a sfera a passaggio totale, il che aiuta a ridurre i carichi sulle tubazioni, gli oneri di trasporto e i costi.

2. Costo: le valvole a sfera a passaggio ridotto hanno un prezzo inferiore rispetto alle valvole a sfera a passaggio totale. Considerando il rapporto costo-efficacia, è generalmente accettato a livello internazionale che dimensioni di tubi adiacenti debbano utilizzare lo stesso diametro della valvola a sfera. Ad esempio, DN32 e DN40, DN50 e DN63, DN90 e DN110, DN160 e DN200, DN250 e DN315 utilizzerebbero la stessa dimensione della sfera.

Nota: a causa del diametro interno più piccolo delle valvole a sfera a foro ridotto, la coppia applicata allo stelo della valvola è ridotta, rendendole più adatte a prolungare la durata operativa della valvola. Ciò è particolarmente vantaggioso per la progettazione a bassa coppia nelle valvole di grande diametro. Tuttavia la riduzione del diametro interno non dovrebbe essere eccessiva poiché aumenterebbe la resistenza del sistema. Se l'alesaggio non viene ridotto, i costi di approvvigionamento aumenterebbero e in generale degraderebbero le caratteristiche di controllo della valvola, con conseguenti prestazioni di regolazione inferiori. Ad esempio, se una valvola di controllo viene azionata frequentemente a bassi gradi di apertura, la durata della valvola potrebbe ridursi.