El dispositivo utilizado para controlar el flujo de fluido en una tubería se llama válvula. Sus principales funciones son:
① Función de apertura y cierre: cortar o comunicar el flujo de fluido en las tuberías;
② Función de regulación: regular el caudal y la cantidad de fluido en la tubería;
③ Efecto estrangulador: después de que el fluido fluye a través de la válvula, se genera una caída de presión significativa.
Según las diferentes funciones de las válvulas en las tuberías, se pueden dividir en válvulas de cierre (también conocidas como válvulas de globo), válvulas de estrangulación, válvulas de retención, válvulas de seguridad, etc.; Según las diferentes formas estructurales de las válvulas, se pueden dividir en válvulas de compuerta, válvulas de macho (a menudo denominadas grifos), válvulas de bola, válvulas de mariposa, válvulas de diafragma, válvulas de revestimiento, etc. Además, según los diferentes materiales utilizados. Para fabricar válvulas, se pueden dividir en válvulas de acero inoxidable, válvulas de acero fundido, válvulas de hierro fundido, válvulas de plástico, válvulas de cerámica, etc. La selección de varias válvulas se puede encontrar en los manuales y muestras correspondientes. Aquí sólo se presentan las válvulas más comunes.
Por su estructura simple y fácil fabricación y mantenimiento, es ampliamente utilizado en tuberías de media y baja presión. Utiliza un disco de válvula circular (cabeza de válvula) instalado debajo del vástago de la válvula para cooperar con la parte de la brida (asiento de la válvula) dentro del cuerpo de la válvula para lograr el propósito de cortar el flujo de fluido. El vástago de la válvula puede ajustar el grado de apertura de la válvula levantándola y bajándola con roscas, desempeñando un cierto papel regulador.
Debido al hecho de que la función de cierre de la válvula depende del contacto de sellado entre la cabeza de la válvula y el plano del asiento de la válvula, no es adecuada para su uso en tuberías que contienen fluidos con partículas sólidas. Los materiales apropiados para la cabeza de la válvula, el asiento de la válvula y la carcasa se pueden seleccionar de acuerdo con las características del medio utilizado para la válvula de globo. Para válvulas con sellado deficiente o piezas dañadas, como cabezales y asientos de válvula, durante el uso, se pueden utilizar métodos como corte ligero, esmerilado y soldadura superpuesta para reparar y extender la vida útil de la válvula.
(2) Válvula de compuerta
Utilizando una o dos placas planas perpendiculares a la dirección del flujo del medio y cooperando con la superficie de sellado del cuerpo de la válvula, se logra el propósito de sellado. Al levantar el plato de la válvula se abre la válvula. La placa plana sube y baja con la rotación del vástago de la válvula, y el caudal del fluido se ajusta según el tamaño de la abertura. Este tipo de válvula tiene baja resistencia, buen rendimiento de sellado y fácil apertura y cierre, lo que la hace especialmente adecuada para tuberías de gran diámetro. Sin embargo, la estructura de las válvulas de compuerta es relativamente compleja y existen muchos tipos. Según las diferentes estructuras de vástago de válvula, existen vástagos visibles y ocultos; Según la forma estructural del plato de válvula, se puede dividir en tipo cuña, tipo paralelo, etc. Generalmente, los platos de válvula tipo cuña son platos de válvula única, mientras que las válvulas de tipo paralelo suelen utilizar dos platos de válvula. El tipo paralelo es más fácil de fabricar, más fácil de reparar y menos propenso a deformarse durante el uso que el tipo cuña. Sin embargo, no es adecuado para transportar tuberías de fluidos que contengan impurezas y se utiliza principalmente para transportar agua, gases limpios, petróleo y otras tuberías.
(3) Enchufe (Figura 3)
La llave, comúnmente conocida como llave, es un tapón cónico con un orificio central insertado en el cuerpo de la válvula para abrir y cerrar la tubería. Según las diferentes formas de sellado, los tapones se pueden dividir en tapones empacados, tapones sellados con aceite y tapones sin llenar.
La estructura del enchufe es simple, las dimensiones externas son pequeñas, la apertura y el cierre son rápidos, la operación es conveniente, la resistencia al fluido es pequeña y es fácil fabricar válvulas de distribución o conmutación de tres o cuatro vías. La superficie de sellado del tapón es grande y propensa a desgastarse, lo que dificulta cambiar y ajustar el caudal, pero se corta rápidamente. Las válvulas de tapón se pueden usar en tuberías de fluidos con baja presión y temperatura o con partículas sólidas en el medio, pero no deben usarse en tuberías con alta presión, alta temperatura o vapor.
(4) Válvula de mariposa
La válvula de mariposa es un tipo de válvula de globo. La forma de su cabeza de válvula es cónica o aerodinámica, lo que puede controlar y regular eficazmente el caudal de fluido o realizar estrangulamiento y regulación de presión. La válvula requiere alta precisión en la fabricación y un buen rendimiento de sellado. Se utiliza principalmente en tuberías de muestreo o control de instrumentos, pero no es adecuado para tuberías con alta viscosidad y medios de partículas sólidas.
(5) válvula de bola
Válvula de bola , también conocida como válvula de bola. Un tipo de válvula que se ha desarrollado rápidamente en los últimos años. Utiliza una bola con una abertura central como núcleo de la válvula, confiando en la rotación de la bola para controlar la apertura o el cierre de la válvula. Es similar a un tapón, pero con una superficie de sellado más pequeña, una estructura compacta y una apertura y cierre sin esfuerzo, lo que lo hace mucho más utilizado que un tapón. Con la mejora de la precisión de fabricación de las válvulas de bola, no sólo se utilizan en tuberías de media y baja presión, sino también en tuberías de alta presión. Sin embargo, debido a las limitaciones de los materiales de sellado, actualmente no es adecuado para su uso en tuberías de alta temperatura.
(6) Válvula de diafragma
Válvulas de diafragma, comúnmente conocidas como válvulas de película de caucho. La apertura y el cierre de esta válvula se logra mediante un diafragma de goma especialmente fabricado, que se sujeta entre el cuerpo de la válvula y la tapa de la válvula. Cuando está cerrado, el disco debajo del vástago de la válvula comprime el diafragma sobre el cuerpo de la válvula para lograr el sellado. Este tipo de válvula tiene una estructura simple, sellado confiable, fácil mantenimiento y baja resistencia a los fluidos. Adecuado para el transporte de medios ácidos y tuberías de fluidos con sólidos suspendidos, pero generalmente no es adecuado para tuberías con presiones o temperaturas superiores a 60 ℃, y no es adecuado para tuberías que transportan solventes orgánicos y medios oxidantes fuertes.
(7) Válvula de retención
Válvula antirretorno, también conocida como válvula antirretorno o válvula unidireccional. Instalado en la tubería, el fluido solo puede fluir en una dirección y no puede fluir en la dirección opuesta. Es una válvula de cierre automático con un disco de válvula o placa basculante dentro del cuerpo de la válvula. Cuando el medio fluye aguas abajo, el fluido abre automáticamente el disco de la válvula; Cuando el fluido regresa, el fluido (o la fuerza del resorte) cierra automáticamente el disco de la válvula.
Según las diferentes estructuras de las válvulas de retención, se dividen en dos tipos: tipo de elevación y tipo de giro. El disco de elevación de la válvula de retención es un movimiento vertical del canal del cuerpo de la válvula, generalmente utilizado en tuberías horizontales o verticales; El disco de válvula de una válvula de retención oscilante a menudo se denomina placa basculante. Un lado de la placa basculante está conectado al eje y la placa basculante puede girar alrededor del eje. Las válvulas de retención de oscilación generalmente se instalan en tuberías horizontales y también se pueden instalar en tuberías verticales para diámetros pequeños, pero debe tenerse en cuenta que el caudal no debe ser demasiado grande.
Las válvulas de retención generalmente son adecuadas para tuberías que contienen medios limpios y no son adecuadas para tuberías que contienen partículas sólidas y medios de alta viscosidad. El rendimiento de sellado de las válvulas de retención de elevación es mejor que el de las válvulas de retención de elevación, pero la resistencia al fluido de las válvulas de retención de elevación es menor que la de las válvulas de retención de elevación. Generalmente, las válvulas de retención oscilantes son adecuadas para tuberías de gran diámetro.
(8) Válvula de mariposa
Controle la apertura y el cierre de la tubería mediante un disco giratorio (o disco elíptico) dentro de la tubería. Tiene una estructura simple y pequeñas dimensiones externas. Debido a problemas de estructura de sellado y materiales, la válvula tiene un rendimiento de sellado deficiente y solo es adecuada para regular tuberías de baja presión y de gran diámetro. Se utiliza comúnmente en tuberías que transportan medios como agua, aire y gas.
(9) Válvula reductora de presión (Figura 9)
Una válvula automática que reduce la presión del medio a un valor determinado. Generalmente, la presión detrás de la válvula debe ser inferior al 50% de la presión antes de la válvula. Se basa principalmente en componentes como diafragmas, resortes, pistones, etc. para utilizar la diferencia de presión del medio para controlar el espacio entre el disco de la válvula y el asiento de la válvula para lograr el propósito de reducir la presión. Hay muchos tipos de válvulas reductoras de presión, comúnmente incluidas las de pistón y las de diafragma.
(10) Válvula de revestimiento
Para evitar la corrosión del medio, algunas válvulas deben revestirse con materiales resistentes a la corrosión (como plomo, caucho, esmalte, etc.) en el cuerpo y la cabeza de la válvula. El material del revestimiento debe seleccionarse según las propiedades del medio. Para facilitar el revestimiento, la mayoría de las válvulas revestidas se fabrican en tipos de flujo recto o en ángulo recto.
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