Le tubazioni e le valvole chimiche sono una parte indispensabile della produzione chimica e costituiscono il collegamento tra vari tipi di apparecchiature chimiche. Come funzionano le 5 valvole più comuni nelle tubazioni chimiche? Qual è lo scopo principale? Cosa sono le valvole per tubi e raccordi chimici? (11 tipi di tubi + 4 tipi di raccordi + 11 valvole) Tubazioni chimiche: ecco una panoramica completa!
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11 valvole principali
Il dispositivo utilizzato per controllare il flusso del fluido nella tubazione è chiamato valvola. Le sue funzioni principali sono:
Aprire e chiudere il ruolo: interrompere o comunicare con il flusso del fluido nella tubazione;
Regolazione – per regolare la portata del fluido nella tubazione, flusso;
Strozzamento: flusso di fluido attraverso la valvola, con conseguente notevole caduta di pressione.
Classificazione:
A seconda del ruolo della valvola nella conduttura, può essere divisa in valvola di intercettazione (nota anche come valvola a globo), valvola a farfalla, valvola di ritegno, valvole di sicurezza e così via;
In base alle diverse forme strutturali, le valvole possono essere suddivise in valvole a saracinesca, valvole a otturatore (spesso chiamate Cocker), valvole a sfera, valvole a farfalla, valvole a membrana, valvole rivestite e così via.
Inoltre, in base alla produzione di diversi materiali per la valvola, si dividono in valvole in acciaio inossidabile, valvole in acciaio fuso, valvole in ghisa, valvole in plastica, valvole in ceramica e così via.
Nei manuali e nei campioni pertinenti è possibile trovare diverse tipologie di valvole; qui vengono presentati solo i tipi di valvole più comuni.
①Valvola a globo
Grazie alla sua struttura semplice, è facile da produrre e manutenere ed è ampiamente utilizzato nelle condotte a bassa e media pressione. Viene installato nello stelo della valvola, sotto il disco rotondo (testa) e la flangia del corpo valvola (sede), per interrompere il flusso del fluido.
Lo stelo della valvola può essere regolato tramite la filettatura che solleva il grado di apertura della valvola, svolgendo un ruolo importante nella regolazione. A causa dell'effetto di interruzione della valvola, è necessario fare affidamento sulla guarnizione di contatto della testa della valvola e del piano della sede, non adatta all'uso in tubazioni contenenti particelle solide di fluido.
Le valvole a globo possono essere utilizzate in base alle caratteristiche del fluido, scegliendo il materiale più adatto per testa, sede e involucro. In caso di utilizzo della valvola a causa di una tenuta inadeguata o di danni a testa, sede e altre parti della valvola, è possibile ricorrere a un coltello leggero, alla molatura, alla levigatura e ad altri metodi di riparazione e utilizzo, al fine di prolungarne la durata utile.
2. Valvola a saracinesca
È perpendicolare alla direzione del flusso del fluido tramite una o due piastre piatte, con la superficie di tenuta del corpo valvola per ottenere la chiusura. La piastra della valvola viene sollevata per aprire la valvola.
Piastra piana con rotazione dello stelo della valvola e sollevamento, con dimensioni dell'apertura per regolare il flusso del fluido. Questa valvola ha una resistenza ridotta, buone prestazioni di tenuta, risparmio di manodopera, particolarmente adatta per tubazioni di grosso calibro, ma la struttura della valvola a saracinesca è più complessa e disponibile in più tipologie.
In base alla struttura dello stelo, ci sono stelo aperto e stelo scuro; in base alla struttura della piastra della valvola, si dividono in tipo a cuneo, tipo parallelo e così via.
Generalmente, la piastra valvola a cuneo è una singola piastra valvola, mentre quella parallela ne utilizza due. Il tipo parallelo è più facile da realizzare rispetto al tipo a cuneo, si ripara bene e non è facile da deformare, ma non dovrebbe essere utilizzato per il trasporto di impurità nelle condotte dei fluidi, ma piuttosto per il trasporto di acqua, gas pulito, petrolio e altre condotte.
3. Valvole a rubinetto
Il tappo, comunemente noto come Cocker, consiste nell'utilizzare il corpo valvola per inserire un foro centrale con un tappo conico per aprire e chiudere la tubazione.
I tappi, in base alle diverse forme di tenuta, possono essere suddivisi in tappi a tenuta stagna, tappi a tenuta d'olio e tappi senza guarnizione, ecc. La struttura del tappo è semplice, le dimensioni esterne sono ridotte, l'apertura e la chiusura sono rapide, l'uso è semplice, la resistenza al fluido è ridotta, la valvola di distribuzione o di commutazione a tre o quattro vie è facile da realizzare.
La superficie di tenuta del tappo è ampia, facile da usurare, la sostituzione è laboriosa, la regolazione del flusso non è semplice, ma si interrompe rapidamente. Il tappo può essere utilizzato per pressioni e temperature inferiori o per fluidi contenenti particelle solide nella tubazione del fluido, ma non deve essere utilizzato per pressioni o temperature elevate o per tubazioni del vapore.
④Valvola a farfalla
Appartiene a un tipo di valvola a globo. La forma della testa della valvola è conica o aerodinamica, il che consente un migliore controllo del flusso di fluidi regolati o di strozzamento e regolazione della pressione. La valvola richiede un'elevata precisione di produzione e buone prestazioni di tenuta.
Utilizzato principalmente per il controllo della strumentazione o per il campionamento e altre condutture, ma non deve essere utilizzato per la misurazione della viscosità e delle particelle solide nelle condutture.
⑤Valvola a sfera
La valvola a sfera, nota anche come valvola a sfera centrale, è un tipo di valvola che si è sviluppato rapidamente negli ultimi anni. Utilizza una sfera con un foro al centro come centro della valvola, affidandosi alla rotazione della sfera per controllare l'apertura o la chiusura della valvola.
È simile al tappo, ma più piccolo della superficie di tenuta del tappo, struttura compatta, commutazione che fa risparmiare manodopera, molto più ampiamente utilizzato del tappo.
Grazie al miglioramento della precisione nella produzione delle valvole a sfera, queste ultime non vengono più utilizzate solo nelle condotte a bassa pressione, ma anche in quelle ad alta pressione. Tuttavia, a causa dei limiti del materiale di tenuta, non sono adatte all'uso in condotte ad alta temperatura.
⑥ Valvole a membrana
Le valvole a membrana in gomma sono comunemente disponibili. L'apertura e la chiusura di questa valvola sono gestite da una speciale membrana in gomma, che è bloccata tra il corpo valvola e il coperchio valvola, e il disco sotto lo stelo della valvola preme saldamente la membrana sul corpo valvola per ottenere la tenuta.
Questa valvola ha una struttura semplice, una tenuta affidabile, una facile manutenzione e una bassa resistenza ai fluidi. È adatta al trasporto di fluidi acidi e condotte per fluidi con solidi sospesi, ma generalmente non deve essere utilizzata per pressioni o temperature superiori a 60 °C, né per il trasporto di solventi organici e fluidi fortemente ossidanti nelle condotte.
⑦ Valvola di ritegno
Noti anche come valvole di non ritorno o valvole di ritegno, vengono installati nella tubazione in modo che il fluido possa fluire solo in una direzione, impedendo il flusso inverso.
Si tratta di una valvola a chiusura automatica, con una valvola o piastra oscillante nel corpo valvola. Quando il fluido scorre senza intoppi, il fluido apre automaticamente la valvola a battente; quando il fluido scorre all'indietro, il fluido (o la forza della molla) chiude automaticamente la valvola a battente. A seconda della diversa struttura, la valvola di ritegno è suddivisa in due categorie: a sollevamento e a battente.
La valvola di ritegno a battente è perpendicolare al movimento di sollevamento del canale della valvola, generalmente utilizzata in condotte orizzontali o verticali; la valvola di ritegno a battente rotante è spesso chiamata piastra oscillante, la piastra oscillante è collegata lateralmente all'albero, la piastra oscillante può essere ruotata attorno all'albero, la valvola di ritegno rotante è generalmente installata nella conduttura orizzontale, per un diametro piccolo può anche essere installata nella conduttura verticale, ma fare attenzione al flusso che non deve essere troppo grande.
La valvola di ritegno è generalmente applicabile a tubazioni di fluidi puliti, contenenti particelle solide e la cui viscosità non deve essere utilizzata. Le prestazioni della valvola di ritegno a sollevamento in posizione chiusa sono migliori rispetto a quelle del tipo a battente, ma la resistenza al fluido della valvola di ritegno a battente è inferiore rispetto a quella del tipo a sollevamento. In generale, la valvola di ritegno a battente è adatta a tubazioni di grosso calibro.
⑧Valvola a farfalla
La valvola a farfalla è un disco rotante (o ovale) che controlla l'apertura e la chiusura della tubazione. Ha una struttura semplice e dimensioni esterne ridotte.
A causa della struttura di tenuta e dei problemi relativi ai materiali, le prestazioni di chiusura della valvola sono scarse, adatte solo alla regolazione di condotte a bassa pressione e di grande diametro, comunemente utilizzate nella trasmissione di acqua, aria, gas e altri fluidi nelle condotte.
⑨ Valvola di riduzione della pressione
Serve a ridurre la pressione del mezzo a un certo valore della valvola automatica, la pressione generale dopo la valvola deve essere inferiore al 50% della pressione prima della valvola, che si basa principalmente sul diaframma, sulla molla, sul pistone e su altre parti del mezzo per controllare la differenza di pressione tra la valvola a battente e lo spazio della sede della valvola per raggiungere lo scopo di riduzione della pressione.
Esistono molti tipi di valvole riduttrici di pressione: le valvole a pistone comuni e le valvole a membrana di tipo due.
⑩ valvola di rivestimento
Per prevenire la corrosione del mezzo, alcune valvole devono essere rivestite con materiali resistenti alla corrosione (come piombo, gomma, smalto, ecc.) nel corpo e nella testa della valvola; i materiali di rivestimento devono essere selezionati in base alla natura del mezzo.
Per comodità di rivestimento, le valvole rivestite sono per lo più realizzate nel tipo ad angolo retto o a flusso diretto.
⑪Valvole di sicurezza
Per garantire la sicurezza della produzione chimica, nel sistema di tubazioni sotto pressione è presente un dispositivo di sicurezza permanente, ovvero la selezione di un certo spessore di lamiera, come l'inserimento di una piastra cieca installata all'estremità della tubazione o dell'interfaccia a T.
Quando la pressione nella tubazione aumenta, la piastra di rottura si rompe per raggiungere lo scopo di scaricare la pressione. Le piastre di rottura sono generalmente utilizzate nelle tubazioni a bassa pressione e di grande diametro, ma nella maggior parte delle tubazioni chimiche dotate di valvole di sicurezza, queste ultime sono di vario tipo e possono essere sostanzialmente suddivise in due categorie: a molla e a leva.
Le valvole di sicurezza a molla sfruttano principalmente la forza della molla per garantire la tenuta. Quando la pressione nella tubazione supera la forza della molla, la valvola viene aperta dal fluido e il fluido nella tubazione viene scaricato, riducendo la pressione.
Quando la pressione nel tubo scende al di sotto della forza della molla, la valvola si chiude nuovamente. Le valvole di sicurezza a leva si basano principalmente sulla forza del peso sulla leva per ottenere la tenuta, principio di funzionamento delle valvole a molla. La selezione della valvola di sicurezza si basa sulla pressione e sulla temperatura di esercizio per determinare il livello di pressione nominale; il suo calibro può essere calcolato facendo riferimento alle disposizioni pertinenti.
La tipologia di struttura della valvola di sicurezza e il materiale della valvola devono essere selezionati in base alla natura del fluido e alle condizioni di esercizio. La pressione di avviamento, il collaudo e l'accettazione della valvola di sicurezza sono soggetti a disposizioni specifiche, la taratura periodica da parte del dipartimento di sicurezza e la stampa del sigillo non devono essere modificate arbitrariamente durante l'uso per garantire la sicurezza.
Data di pubblicazione: 01-12-2023