Riepilogo veloce
Le valvole a farfalla sono componenti fondamentali del controllo dei fluidi nelle tubazioni di grande diametro, ampiamente utilizzate nelle industrie. Questo articolo analizza le considerazioni chiave sulla scelta delle valvole a farfalla in condizioni operative reali, evidenziandone i principali vantaggi nelle tubazioni di grande diametro e fornendo un riferimento alle aziende per ottimizzare le prestazioni dei propri sistemi di controllo dei fluidi.
Cos'è una valvola a farfalla?
Una valvola a farfalla è a valvola a un quarto di giro quella controlla il flusso del fluido modificando l'area della sezione trasversale del canale di flusso attraverso un disco rotante. Prende il nome dalla somiglianza con le ali di una farfalla quando il disco è completamente aperto. È dotato di una struttura semplice, velocità di apertura e chiusura rapida e installazione conveniente , rendendolo particolarmente adatto alle esigenze di gestione del flusso ad alta efficienza di tubazioni di grande diametro da DN50 e oltreve.
Cinque fattori chiave nella scelta di una valvola a farfalla
1. La dimensione del tubo corrisponde alla dimensione della valvola
- Per tubazioni di grande diametro (solitamente DN50 e superiori, o più di 2 pollici), è necessario selezionare prima valvole a farfalla con le stesse specifiche per evitare perdite di flusso (come una maggiore resistenza locale) o guasti alla tenuta causati da deviazioni dimensionali.
- Le valvole a farfalla presentano vantaggi significativi nelle applicazioni di grandi dimensioni: possono essere progettate per dimensioni sopra DN1000 senza ridurre significativamente la precisione di controllo a causa dell'aumento del diametro; al contrario, le valvole a saracinesca e le valvole a sfera sono soggette a inceppamenti operativi nei modelli di grandi dimensioni a causa degli steli delle valvole eccessivamente lunghi e dei nuclei delle valvole pesanti.
2. Compatibilità di pressione e temperatura
Selezionare il tipo appropriato di valvola a farfalla in base alle condizioni operative effettive della tubazione. I parametri principali devono corrispondere alle condizioni medie.
| Condizioni operative | Tipo di valvola a farfalla consigliata | Campo di pressione nominale | Intervallo di temperatura | Esempi di scenari di adattamento |
| Bassa pressione, temperatura ambiente | Valvola a farfalla con tenuta resiliente | PN1.0~PN10 | -10℃~120℃ | Tubazioni idriche e sistemi di irrigazione |
| Alta pressione e alta temperatura | Valvola a farfalla con tenuta metallica | PN16~PN42 | -20℃~400℃ | Trasporto di petrolio, oleodotti |
- Le tubazioni di grande diametro spesso comportano alta pressione, quindi è importante controllare il materiale del corpo della valvola (come acciaio fuso o acciaio inossidabile) e la resistenza alla temperatura e alla pressione delle guarnizioni per evitare perdite durante l'uso a lungo termine.
3. Selezione del materiale della valvola
La durata e la resistenza alla corrosione delle valvole a farfalla realizzate con materiali diversi variano in modo significativo. Per le condotte di grande diametro, la selezione delle valvole dovrebbe essere basata sulle caratteristiche del mezzo e dell'ambiente operativo.
| Tipo di materiale | Vantaggi fondamentali | Resistenza alla corrosione | Scenari adattati |
| ghisa | Prestazioni a basso e ad alto costo | Povero | Bassa pressione, temperatura normale, mezzi non corrosivi (acque reflue municipali, irrigazione) |
| Acciaio inossidabile (304/316) | Resistente alla corrosione e resistente alle alte e basse temperature | eccellente | Mezzi corrosivi (acque reflue chimiche, acqua di mare), tubazioni ad alta temperatura e ad alta pressione |
| Ferro duttile | Ha una resistenza maggiore della ghisa e una migliore tenacità. | medio | Condotte a bassa pressione di grande diametro (tubazioni principali di approvvigionamento idrico, sistemi HVAC) |
4. Fondamentale per la prevenzione delle perdite
Il meccanismo di tenuta influisce direttamente sulle prestazioni di tenuta della valvola a farfalla e deve essere selezionato in base alla priorità delle condizioni operative.
- Guarnizioni elastiche (come gomma EPDM e NBR): offrono buone prestazioni di tenuta (perdita ≤0,1%) e basso costo, rendendoli adatti per applicazioni a bassa pressione e temperatura normale. Tuttavia, è necessario prestare attenzione al limite superiore della resistenza alla temperatura della gomma (solitamente ≤120℃).
- Sigillo metallico: Resistente alle alte e basse temperature (-20℃~400℃), resistente all'usura, adatto per scenari ad alta pressione, alta temperatura e particolato (trasporto di polvere di carbone, condotte per vapore ad alta temperatura), rendendolo la scelta preferita per condotte industriali di grande diametro.
- Guarnizioni in PTFE: combinano la resistenza alla corrosione (resistenza agli acidi e agli alcali) con prestazioni di tenuta, rendendoli adatti per tubazioni che trasportano sostanze chimiche forti.
5. Procedure operative
- Funzionamento manuale: Controllato tramite volantino o maniglia, adatto per scenari di piccolo diametro (sotto DN50) e di commutazione a bassa frequenza (tubi di bypass di piccole apparecchiature per il trattamento dell'acqua).
- Funzionamento elettrico/pneumatico: Consigliato per tubazioni di grande diametro (DN300 e superiori), supporti telecomando e regolazione automaticae può essere collegato a sistemi PLC (come stazioni di oleodotti senza equipaggio e sistemi di controllo di impianti idrici), riducendo i costi di manodopera e migliorando la sicurezza operativa.
- Valvola a farfalla elettrica: adatta per scenari che richiedono una regolazione precisa del flusso (come il controllo percentuale) e un'alimentazione stabile;
- Valvola a farfalla pneumatica: adatta per scenari con alto rischio di interruzione di corrente (come i siti di pozzi petroliferi) e che richiedono una commutazione rapida (tempo di risposta ≤ 5 secondi).
Sei vantaggi principali delle valvole a farfalla nelle tubazioni di grande diametro
1. Compatto e leggero, risparmia spazio di installazione
Il design strutturale delle valvole a farfalla rende il loro volume solo da 1/3 a 1/2 rispetto a quello delle valvole a saracinesca e delle valvole a sfera con le stesse specifiche, e il loro peso è più leggero (ad esempio, una valvola a farfalla DN500 pesa circa 80 kg, mentre una valvola a saracinesca con le stesse specifiche pesa circa 320 kg). Sono particolarmente adatti per scenari con spazio limitato (pozzi sotterranei, officine chimiche con attrezzature dense), che possono ridurre l'ingombro dell'installazione di oltre il 30% e ridurre i costi di trasporto e sollevamento.
2. Controllo rapido del flusso ed elevata efficienza di risposta
Caratterizzato da un design a quarto di giro, offre tempi di commutazione brevi, consentendo una rapida regolazione del flusso o l'arresto di emergenza dei mezzi, ed è adatto per i requisiti di "risposta rapida" di tubazioni di grande diametro, come:
- Regolazione dell'approvvigionamento idrico di emergenza presso l'acquedotto: la regolazione dell'apertura della valvola deve essere completata entro 1 minuto.
- Arresto accidentale dell'oleodotto: il mezzo deve essere interrotto entro 10 secondi per evitare la diffusione della perdita.
3. Costi inferiori e prestazioni eccezionali.
Rispetto alle valvole a saracinesca e alle valvole a sfera, le valvole a farfalla presentano un notevole vantaggio in termini di costi nelle applicazioni di grande diametro:
- Costo di approvvigionamento: Il prezzo di una valvola a farfalla DN1000 è circa il 50%~60% di quello di una valvola a sfera con le stesse specifiche e il 40%~50% di quello di una valvola a saracinesca.
- Costo di installazione: La struttura leggera e semplice può ridurre gli investimenti nelle attrezzature di sollevamento e abbreviare i tempi di installazione di oltre il 30% rispetto alle valvole a saracinesca.
- Costi di manutenzione: Con meno componenti principali e una minore probabilità di guasto, i costi di manutenzione sono inferiori dal 20% al 40% rispetto a quelli di altre valvole.
4. Compatibilità multifunzionale, ampia gamma di applicazioni
Può coprire una varietà di media come liquidi, gas e liquamied è adatto per un'ampia gamma di pressioni (PN1.0~PN42.0) e temperature (-196℃~600℃), soddisfacendo le esigenze di tubazioni di grande diametro in molti settori.
- Trattamento dell'acqua: ingresso acqua non depurata, regolazione degli effluenti del serbatoio di sedimentazione;
- Petrolio e gas: trasporto di petrolio greggio, raccolta e trasporto di gas naturale;
- Industria chimica: trasporto di soluzioni e solventi acidi e alcalini;
- HVAC: controllo del flusso degli impianti idrici e dell'aria per il condizionamento dell'aria in grandi edifici.
5. Manutenzione semplice, riducendo i tempi di fermo.
- Facile sostituzione dei componenti: I componenti principali, come lo stelo e la guarnizione della valvola, sono facili da smontare e possono essere sostituiti senza smontare l'intera valvola. L'efficienza della manutenzione è superiore del 50% rispetto a quella delle valvole a saracinesca (ad esempio, la sostituzione della guarnizione di una valvola a farfalla DN600 richiede solo 2 ore, mentre quella di una valvola a saracinesca richiede 6 ore).
- La manutenzione ordinaria è semplice: sono necessarie solo la pulizia regolare (trimestrale) delle impurità nel corpo della valvola e la lubrificazione dello stelo della valvola (aggiungendo grasso speciale). Non sono necessarie complicate apparecchiature di prova, il che lo rende adatto ai requisiti di "funzionamento stabile a lungo termine" delle condotte di grande diametro (come la fornitura di acqua ininterrotta durante tutto l'anno nelle linee principali di approvvigionamento idrico municipale).
6. Sigillatura affidabile e prestazioni di taglio elevate.
Se abbinato a guarnizioni di alta qualità (come guarnizioni metalliche e guarnizioni in PTFE), è possibile ottenere perdite pari a zeroe le prestazioni di tenuta diminuiscono lentamente con l'uso a lungo termine. È particolarmente adatto per condotte di grande diametro che trasportano fluidi ad alto rischio (liquidi chimici tossici, trasporto di gas naturale) per garantire la sicurezza del sistema.
Scenari applicativi tipici delle valvole a farfalla in tubazioni di grande diametro
| Settore industriale | Aree di applicazione | Specifiche consigliate della valvola a farfalla | Punti chiave di selezione |
| impianto di trattamento delle acque | Ingresso acqua grezza, effluente del serbatoio di sedimentazione | DN500~DN2000 | Materiale in ferro duttile, guarnizione elastica, funzionamento elettrico |
| Petrolio e gas | Oleodotti per il petrolio greggio e raccolta e trasporto di gas naturale | DN800~DN1500 | Corpo valvola in acciaio fuso, tenuta metallica, funzionamento pneumatico |
| Impianto di lavorazione chimica | Erogazione di soluzioni acide e alcaline | DN300~DN800 | Acciaio inossidabile 316, guarnizione in PTFE, azionamento elettrico |
| Sistema HVAC | Tubazioni dell'acqua per l'aria condizionata di un grande edificio | DN200~DN600 | Ghisa sferoidale, guarnizione elastica, regolazione elettrica |
Domande frequenti
- D: Dovrei scegliere una valvola a farfalla o una valvola a saracinesca per tubazioni di grande diametro? Quale è più adatto?
R: Le valvole a farfalla sono la scelta preferita. Le valvole a farfalla sono piccole, economiche e di facile manutenzione, il che le rende adatte ai requisiti di controllo del flusso in tubazioni di grande diametro; le valvole a saracinesca, pur fornendo una buona tenuta, sono grandi e costose, il che le rende più adatte per applicazioni ad alta pressione e di piccolo diametro.
- D: Di quale materiale dovrebbe essere realizzata la valvola a farfalla per una tubazione di grande diametro DN300?
R: Deve essere selezionato in base al mezzo.
- Approvvigionamento idrico comunale e HVAC: Ferro duttile (basso costo, resistenza soddisfa i requisiti);
- Mezzi chimici corrosivi (come acido cloridrico, acqua di mare): acciaio inossidabile 316 (resistente alla corrosione);
- Conduttura del vapore ad alta temperatura: acciaio fuso (resistente alla temperatura e alla pressione).
- D: Cosa devo fare se la mia valvola a farfalla di grande diametro perde? Come posso risolverlo?
R: La soluzione prevede tre passaggi:
① Ispezionare le guarnizioni: Se la guarnizione elastica è invecchiata, sostituirla con lo stesso tipo di guarnizione in EPDM/PTFE; se la tenuta metallica è usurata, smerigliare la superficie di tenuta o sostituire la coppia di tenute.
② Controllare la precisione dell'installazione: assicurarsi che il corpo della valvola sia coassiale con la tubazione (deviazione ≤ 0,5 mm) per evitare una forza di tenuta irregolare;
③ Controllare il metodo di funzionamento: evitare di operare oltre l'intervallo (ad esempio utilizzando una valvola a farfalla con tenuta a bassa pressione in uno scenario di alta pressione).
- D: Quale dovrei scegliere per tubazioni di grande diametro: una valvola a farfalla elettrica o una valvola a farfalla pneumatica?
R: Selezionare in base alla priorità dello scenario:
- Elevato rischio di interruzione di corrente e necessità di commutazione rapida: valvola a farfalla pneumatica (azionata da aria compressa, non è richiesta alimentazione elettrica);
- Sono necessarie una regolazione precisa del flusso e un'alimentazione stabile: valvola a farfalla elettrica (supporta la regolazione del segnale 0 ~ 10 V, precisione ± 1%).
