As válvulas de bolboreta e as válvulas de comporta son dous tipos de válvulas que se empregan habitualmente en aplicacións industriais e municipais de conservación de auga. Presentan diferenzas obvias na súa estrutura, función e aplicación. Este artigo analizará en detalle as diferenzas entre as válvulas de bolboreta e as válvulas de comporta desde os aspectos de principio, composición, custo, durabilidade, regulación do fluxo, instalación e mantemento.
1. Principio
Principio da válvula de bolboreta
A maior característica deválvula de bolboretaé a súa estrutura simple e o seu deseño compacto. O seu principio de funcionamento é que a placa de bolboreta circular xira arredor do vástago da válvula como eixe central para controlar o fluxo de fluído. A placa da válvula é como un punto de control e só co consentimento da placa de bolboreta pode pasar. Cando a placa de bolboreta é paralela á dirección do fluxo de fluído, a válvula está completamente aberta; cando a placa de bolboreta é perpendicular á dirección do fluxo de fluído, a válvula está completamente pechada. O tempo de apertura e peche da válvula de bolboreta é moi curto, porque só necesita 90 graos de rotación para completar a operación de apertura ou peche completo. Esta é tamén a razón pola que é unha válvula rotatoria e unha válvula de cuarto de volta.
Principio da válvula de compuerta
A placa de válvulas doválvula de compuertamóvese verticalmente cara arriba e cara abaixo ata o corpo da válvula. Cando a comporta está completamente elevada, a cavidade interior do corpo da válvula ábrese completamente e o fluído pode pasar a través dela sen obstáculos; cando a comporta está completamente baixa, o fluído queda completamente bloqueado. O deseño da válvula de comporta fai que case non teña resistencia ao fluxo cando está completamente aberta, polo que é axeitada para aplicacións que requiren unha apertura ou un peche completos. Débese salientar aquí que a válvula de comporta é axeitada para a apertura e o peche completos! Non obstante, a válvula de comporta ten unha velocidade de resposta lenta, é dicir, o tempo de apertura e peche é maior, porque leva varias voltas xirar o volante ou a engrenaxe sen fin para abrir e pechar completamente.
2. Composición
Composición da válvula de bolboreta
Como se mencionou anteriormente, a estrutura da válvula de bolboreta é relativamente simple, incluíndo os compoñentes principais como o corpo da válvula, a placa da válvula, o eixo da válvula, o asento da válvula e o accionamento. Como se mostra na figura seguinte.
Corpo da válvula:
O corpo da válvula de bolboreta é cilíndrico e ten unha canle vertical no seu interior. O corpo da válvula pode estar feito de diferentes materiais, como ferro fundido, ferro dúctil, aceiro inoxidable, aceiro ao carbono, bronce de aluminio, etc. Por suposto, a elección do material depende do ambiente de uso da válvula de bolboreta e da natureza do medio.
Placa de válvulas:
A placa da válvula é a parte de apertura e peche en forma de disco mencionada anteriormente, que ten unha forma similar a un disco. O material da placa da válvula adoita ser o mesmo que o do corpo da válvula ou superior ao do corpo da válvula, porque a válvula de bolboreta está en contacto directo co medio, a diferenza da válvula de bolboreta central, onde o corpo da válvula está separado directamente do medio por un asento da válvula. Algúns medios especiais necesitan mellorar a resistencia ao desgaste, a resistencia á corrosión e a resistencia ás altas temperaturas.
Vástago da válvula:
A hasta da válvula conecta a placa da válvula e o accionamento, e é a responsable de transmitir o par para xirar a placa da válvula. A hasta da válvula adoita estar feita de aceiro inoxidable 420 ou outros materiais de alta resistencia para garantir a súa suficiente resistencia e durabilidade.
Asento da válvula:
O asento da válvula está revestido na cavidade interior do corpo da válvula e entra en contacto coa placa da válvula para formar un selo que garante que o medio non teña fugas cando a válvula estea pechada. Hai dous tipos de selado: selo brando e selo duro. O selo brando ten un mellor rendemento de selado. Os materiais máis empregados inclúen goma, PTFE, etc., que se empregan habitualmente nas válvulas de bolboreta de liña central. Os selos duros son axeitados para ambientes de alta temperatura e alta presión. Os materiais máis empregados inclúen SS304 + grafito flexible, etc., que son comúns enválvulas de bolboreta tripla excéntrica.
Actuador:
O actuador úsase para facer xirar o vástago da válvula. As formas máis empregadas son manuais, eléctricas, pneumáticas ou hidráulicas. Os actuadores manuais adoitan funcionar mediante manivelas ou engrenaxes, mentres que os actuadores eléctricos, pneumáticos e hidráulicos poden realizar control remoto e funcionamento automatizado.
Composición das válvulas de compuerta
A estrutura da válvula de compuerta é relativamente complexa. Ademais do corpo da válvula, a placa da válvula, o eixo da válvula, o asento da válvula e o accionamento, tamén hai unha empaquetadura, unha tapa da válvula, etc. (ver a figura seguinte)
Corpo da válvula:
O corpo da válvula de compuerta adoita ter forma de barril ou de cuña, cun canal recto no interior. O material do corpo da válvula é principalmente ferro fundido, aceiro fundido, aceiro inoxidable, latón, etc. Do mesmo xeito, débese seleccionar o material axeitado segundo as condicións de uso.
Tapa da válvula:
A tapa da válvula está conectada ao corpo da válvula para formar unha cavidade de válvula pechada. Normalmente hai unha caixa de prensaestopas na tapa da válvula para instalar a empaquetadura e selar o vástago da válvula.
Asento da válvula + porta:
A comporta é a parte de apertura e peche da válvula de comporta, xeralmente en forma de cuña. A comporta pode ser unha ou dúas estruturas. A válvula de comporta que usamos habitualmente é unha soa. O material da comporta da válvula de comporta elástica é GGG50 cuberto de goma, e a comporta da válvula de comporta de selo duro é o material do corpo + latón ou aceiro inoxidable.
Vástago da válvula:
A hasta da válvula conecta a comporta e o actuador, e move a comporta cara arriba e cara abaixo mediante unha transmisión roscada. O material da hasta da válvula adoita ser de materiais de alta resistencia, como o aceiro inoxidable ou o aceiro ao carbono. Segundo o movemento da hasta da válvula, as válvulas de comporta poden dividirse en válvulas de comporta de hasta ascendente e válvulas de comporta de hasta non ascendente. A rosca da hasta da válvula de comporta de hasta ascendente está situada fóra do corpo da válvula, e o estado aberto e pechado é claramente visible; a rosca da hasta da válvula de comporta de hasta non ascendente está situada dentro do corpo da válvula, a estrutura é relativamente compacta e o espazo de instalación é menor que o da válvula de comporta de hasta ascendente.
Embalaxe:
A empaquetadura está situada na caixa de empaquetadura da tapa da válvula, que se usa para selar o espazo entre o vástago da válvula e a tapa da válvula para evitar fugas do medio. Os materiais de empaquetadura habituais inclúen grafito, PTFE, amianto, etc. A empaquetadura é comprimida pola prensaestopas para garantir o rendemento do selado.
Actuador:
• O volante é o actuador manual máis común, que acciona a transmisión da rosca do vástago da válvula xirando o volante para mover a comporta cara arriba e cara abaixo. Para válvulas de comporta de gran diámetro ou alta presión, adoitan empregarse actuadores eléctricos, pneumáticos ou hidráulicos para reducir a forza de funcionamento e acelerar a velocidade de apertura e peche. Por suposto, este é outro tema. Se estás interesado, consulta o artigoCantas voltas para pechar unha válvula de bolboretaCanto tempo leva?
3. Custo
Custo da válvula de bolboreta
As válvulas de bolboreta adoitan ser máis baratas que as válvulas de comporta. Isto débese a que as válvulas de bolboreta teñen unha lonxitude estrutural curta, requiren menos materiais e teñen un proceso de fabricación relativamente sinxelo. Ademais, as válvulas de bolboreta son máis lixeiras, o que tamén reduce o custo de transporte e instalación. A vantaxe de custo das válvulas de bolboreta é particularmente obvia en tubaxes de gran diámetro.
Custo da válvula de compuerta
O custo de fabricación das válvulas de compuerta adoita ser maior, especialmente para aplicacións de gran diámetro ou alta presión. A estrutura das válvulas de compuerta é complexa e a precisión de mecanizado das placas de compuerta e os asentos das válvulas é alta, o que require máis procesos e tempo durante o proceso de fabricación. Ademais, as válvulas de compuerta son máis pesadas, o que aumenta o custo de transporte e instalación.
Como se pode ver no debuxo anterior, para o mesmo DN100, a válvula de compuerta é moito máis grande que a válvula de bolboreta.
4. Durabilidade
Durabilidade da válvula de bolboreta
A durabilidade das válvulas de bolboreta depende dos materiais do seu asento e corpo da válvula. En particular, os materiais de selado das válvulas de bolboreta de selado brando adoitan estar feitos de goma, PTFE ou outros materiais flexibles, que poden desgastarse ou envellecer durante o uso a longo prazo. Por suposto, os materiais de selado das válvulas de bolboreta de selado duro están feitos de materiais sintéticos de alto rendemento ou selos metálicos, polo que a durabilidade mellorou significativamente.
En xeral, as válvulas de bolboreta teñen unha boa durabilidade en sistemas de baixa e media presión, pero o rendemento de selado pode verse reducido en ambientes de alta presión e alta temperatura.
Tamén paga a pena mencionar que as válvulas de bolboreta poden illar o medio envolvendo o corpo da válvula co asento da válvula para evitar que o corpo da válvula se corroa. Ao mesmo tempo, a placa da válvula pode estar completamente encapsulada con goma e completamente revestida con flúor, o que mellora significativamente a súa durabilidade para medios corrosivos.
Durabilidade das válvulas de compuerta
O deseño de selado elástico do asento das válvulas de comporta enfróntase ao mesmo problema que as válvulas de bolboreta, é dicir, o desgaste e o envellecemento durante o uso. Non obstante, as válvulas de comporta de selado duro funcionan ben en ambientes de alta presión e alta temperatura. Debido a que a superficie de selado metal con metal da válvula de comporta ten unha alta resistencia ao desgaste e á corrosión, a súa vida útil adoita ser maior.
Non obstante, a comporta da válvula de comporta atácase facilmente polas impurezas do medio, o que tamén pode afectar á súa durabilidade.
Ademais, a súa aparencia e estrutura determinan que sexa difícil facer un revestimento completo, polo que para o mesmo medio corrosivo, xa sexa feito de metal ou revestimento completo, o seu prezo é moito maior que o da válvula de compuerta.
5. Regulación do fluxo
Regulación do fluxo da válvula de bolboreta
A válvula de bolboreta de tres excéntricas pode axustar o fluxo en diferentes aberturas, pero a súa curva característica de fluxo é relativamente non lineal, especialmente cando a válvula está case totalmente aberta, o fluxo cambia moito. Polo tanto, a válvula de bolboreta só é axeitada para escenas con baixos requisitos de precisión de axuste; se non, pódese seleccionar unha válvula de bola.
Regulación do fluxo da válvula de compuerta
A válvula de compuerta está deseñada para ser máis axeitada para operacións de apertura ou peche completo, pero non para regular o fluxo. No estado parcialmente aberto, a compuerta provocará turbulencias e vibracións do fluído, o que facilitará os danos no asento da válvula e na compuerta.
6. Instalación
Instalación da válvula de bolboreta
A instalación da válvula de bolboreta é relativamente sinxela. É lixeira, polo que non require demasiado apoio durante a instalación; ten unha estrutura compacta, polo que é especialmente axeitada para ocasións con espazo limitado.
A válvula de bolboreta pódese instalar en tubaxes en calquera dirección (horizontal ou vertical) e non hai un requisito estrito para a dirección do fluxo na tubaxe. Cómpre ter en conta que en aplicacións de alta presión ou gran diámetro, a placa de bolboreta debe estar na posición totalmente aberta durante a instalación para evitar danar o selo.
Instalación de válvulas de compuerta
A instalación de válvulas de comporta é máis complicada, especialmente as de gran diámetro e as de selado ríxido. Debido ao gran peso das válvulas de comporta, requírense medidas adicionais de soporte e fixación durante a instalación para garantir a estabilidade da válvula e a seguridade do instalador.
As válvulas de comporta adoitan instalarse en tubaxes horizontais e débese ter en conta a dirección do fluxo do fluído para garantir unha instalación correcta. Ademais, a carreira de apertura e peche das válvulas de comporta é longa, especialmente para as válvulas de comporta de vástago ascendente, e é necesario reservar espazo suficiente para accionar o volante.
7. Mantemento e mantemento
Mantemento de válvulas de bolboreta
As válvulas de bolboreta teñen menos pezas e son fáciles de desmontar e montar, polo que son máis fáciles de manter. No mantemento diario, compróbase principalmente o envellecemento e o desgaste da placa da válvula e do asento da válvula. Se se detecta que o anel de selado está moi desgastado, debe substituírse a tempo. Polo tanto, recomendamos aos clientes que compren válvulas de bolboreta de respaldo brando substituíbles. Se a planitude da superficie e o acabado da placa da válvula son difíciles de conseguir un bo efecto de selado, tamén debe substituírse.
Ademais, hai que lubricala para o vástago da válvula. Unha boa lubricación axuda á flexibilidade e á durabilidade do funcionamento da válvula de bolboreta.
Mantemento de válvulas de compuerta
As válvulas de compuerta teñen moitas pezas e son difíciles de desmontar e montar, especialmente en grandes sistemas de tubaxes, onde a carga de traballo de mantemento é elevada. Durante o mantemento, débese prestar especial atención a se a compuerta se eleva e baixa suavemente e se hai obxectos estraños na ranura do corpo da válvula.
Se a superficie de contacto do asento da válvula e a porta está raiada ou desgastada, cómpre pulila ou substituíla. Por suposto, tamén é necesario lubricar o vástago da válvula.
Débese prestar máis atención ao mantemento da empaquetadura que á válvula de bolboreta. A empaquetadura da válvula de compuerta úsase para selar o espazo entre o vástago da válvula e o corpo da válvula para evitar que o medio se filtre. O envellecemento e o desgaste da empaquetadura son problemas comúns das válvulas de compuerta. Durante o mantemento, é necesario comprobar regularmente a estanqueidade da empaquetadura e axustala ou substituíla se é necesario.
8. Conclusión
En resumo, as válvulas de bolboreta e as válvulas de compuerta teñen as súas propias vantaxes e desvantaxes en termos de rendemento, custo, durabilidade, regulación do fluxo e instalación:
1. Principio: As válvulas de bolboreta teñen velocidades de apertura e peche rápidas e son axeitadas para ocasións de apertura e peche rápido; as válvulas de compuerta teñen tempos de apertura e peche longos.
2. Composición: As válvulas de bolboreta teñen unha estrutura simple e as válvulas de compuerta teñen unha composición complexa.
3. Custo: As válvulas de bolboreta teñen un custo menor, especialmente para aplicacións de gran diámetro; as válvulas de compuerta teñen un custo maior, especialmente para alta presión ou requisitos especiais de materiais.
4. Durabilidade: As válvulas de bolboreta teñen unha mellor durabilidade en sistemas de baixa e media presión; as válvulas de compuerta funcionan ben en ambientes de alta presión e alta temperatura, pero a apertura e o peche frecuentes poden afectar a súa vida útil.
5. Regulación do fluxo: as válvulas de bolboreta son axeitadas para o control aproximado do fluxo; as válvulas de compuerta son máis axeitadas para operacións totalmente abertas ou totalmente pechadas.
6. Instalación: As válvulas de bolboreta son fáciles de instalar e aplicábeis tanto a tubaxes horizontais como verticais; as válvulas de compuerta son complexas de instalar e son axeitadas para a instalación de tubaxes horizontais.
7. Mantemento: O mantemento das válvulas de bolboreta céntrase no desgaste e envellecemento da placa da válvula e do asento da válvula, así como na lubricación do vástago da válvula. Ademais disto, a válvula de compuerta tamén precisa manter a empaquetadura.
En aplicacións prácticas, a selección de válvulas de bolboreta ou de comporta debe considerarse exhaustivamente segundo as condicións e os requisitos de traballo específicos para garantir o mellor rendemento e aforro.