En aplicaciones de alta demanda, a menudo se requieren requisitos de corte para las válvulas reguladoras, por lo que la función de corte es un importante indicador de calidad funcional e interna de las válvulas reguladoras (consulte la información relevante para la clasificación y los estándares de los niveles de corte). En el uso in situ se producen a menudo fallos como un mal cierre de la válvula reguladora y grandes fugas. Excepto por el aumento de las fugas causadas por el bloqueo y la apertura debido a una pequeña diferencia de presión permitida, la gran mayoría se debe a defectos estructurales y a una selección inadecuada de la válvula reguladora.

1 、 Selección de tipos estructurales.

Uno de los principales inconvenientes de las válvulas reguladoras de doble sellado (como válvulas de doble asiento, válvulas de manguito de doble sellado, etc.) son las grandes fugas. Pero antes de la década de 1980, debido a la prevalencia de las válvulas de manguito en ese momento, muchos fabricantes se esforzaron mucho en mejorar la estructura de las válvulas de manguito para reducir las fugas, lo que las hizo evolucionar hacia estructuras muy complejas.

Por lo tanto, esto ha traído muchas deficiencias: demasiadas piezas, poca confiabilidad, piezas de repuesto difíciles, mantenimiento difícil, efecto de corte insatisfactorio, etc.

De hecho, este es un concepto de diseño que ha caído en un malentendido. En lugar de realizar cambios tan complejos dentro del "corazón" del cuerpo de la válvula, es mejor lograrlo mediante ajustes externos.

Por lo tanto, se debe seleccionar una única válvula reguladora sellada. De esta forma, se han resuelto uno a uno los problemas de estanqueidad, fiabilidad, mantenimiento y repuestos.

En este punto, el foco de la resolución de la contradicción se desplaza al problema de aumentar la fuerza desequilibrada del medio sobre la válvula. Resolverlo sólo requiere un actuador de pistón fuerte y un vástago de válvula engrosado. Este método de resolver problemas a través de medios externos es obviamente mucho más fácil que las complejas mejoras internas. Más que un problema de métodos, es más un problema de ideas.

En la década de 1990, la gente empezó a buscar válvulas de cierre más sencillas y fiables. En este punto, se descubrió que la válvula de carrera angular tenía más ventajas que la válvula de carrera recta (válvula de asiento simple, válvula de manguito, válvula de compuerta), por lo que tres válvulas de mariposa de corte excéntricas, válvulas de corte de función completa y válvulas duras. Se produjeron válvulas de bola de corte selladas.

2、 Selección de superficies de sellado

1) Sellado cara a cara:

El núcleo de la válvula de émbolo común tiene una superficie de sellado de una pequeña superficie cónica a 60 ℃, y el asiento de la válvula también es una pequeña superficie cónica a 60 ℃. El ancho de esta pequeña superficie cónica suele estar entre 0,5 mm y 2 mm. Para sellar bien es necesario asegurar un buen contacto entre las dos superficies cónicas. Sin embargo, de hecho, siempre se ve afectado por errores de mecanizado (como excentricidad, falta de redondez, inclinación, etc.) y su efecto de sellado no es muy ideal. La tasa de fuga de este tipo de válvula suele ser de 10-4, y después de un pulido preciso, puede llegar a 10-6, lo que solo puede lograr un buen nivel de sellado.

2) Sellado esférico:

La rotación esférica del núcleo de la válvula es tangente a la pequeña superficie cónica del asiento fijo de la válvula y están en contacto en línea, lo que es mejor que el efecto de sellado cara a cara mencionado anteriormente. Las válvulas ultraligeras completamente funcionales y las válvulas de mariposa esféricas selladas lanzadas por Hualin Company se fabrican con esta idea, con una tasa de fuga de 10-6-10-8, y las válvulas de mariposa triple excéntricas de alto rendimiento pueden alcanzar 10-8, o incluso cero fugas.

3 、 Selección de materiales de sellado

1) Sellado blando

A excepción de las válvulas con revestimiento resistente a la corrosión, las válvulas de sellado blando generales se refieren a válvulas que utilizan materiales no metálicos (principalmente politetrafluoroetileno, así como caucho, etc.) para sellar el núcleo o el asiento de la válvula. La válvula de sello blando tiene el mejor efecto de sellado, pero puede dejar residuos más o menos sucios (como escoria de soldadura, virutas de hierro, etc.) durante la instalación de la tubería y la limpieza del sistema. Cuando pasan a través de la válvula reguladora, es fácil rayar el asiento de la válvula de sello blando o el núcleo de la válvula, lo que aumenta la cantidad de fugas y la confiabilidad deficiente del sellado. Por lo tanto, al elegir una estructura de sellado suave, se debe tener en cuenta la limpieza del medio y un lavado estricto de la tubería antes de la operación.


2) Sellado duro El

sellado duro y luego soldar aleaciones resistentes al desgaste son las mejores opciones para las válvulas de cierre. Este método no sólo considera el rendimiento del sellado sino también la vida útil y la confiabilidad. Aunque los indicadores de fábrica son solo 10-6-10-8, lo que no puede lograr el efecto de cero fugas en el sellado blando, es suficiente para cumplir con los requisitos de corte hermético. Además, es duradero y más rentable desde una perspectiva económica.

4. Consideraciones para la confiabilidad del sellado

1) El sellado blando tiene un buen efecto de corte, pero no es adecuado para su uso en medios que contienen partículas. Una vez rayado, las fugas aumentarán considerablemente. Por lo tanto, si las condiciones lo permiten, se deben utilizar sellos duros tanto como sea posible. El sello duro de la válvula ultraligera completamente funcional puede alcanzar 10-7-10-8, y las tres válvulas de mariposa excéntricas pueden lograr cero fugas.

2) Consideración de la resistencia al desgaste del sellado: además de seleccionar sellos duros, para válvulas de control de tipo de corte con requisitos de fuga de 10-6 o más, se deben (o deben) soldar aleaciones resistentes al desgaste para mejorar la resistencia al desgaste del sellado. Resistencia a la erosión, resistencia a los arañazos y prolonga la vida útil de la válvula.

3) La válvula reguladora de corte para medios de alta temperatura se ensambla a temperatura ambiente y funciona a altas temperaturas, con cambios de temperatura de varios cientos de grados. La expansión térmica puede alterar la presión de sellado establecida durante el montaje. Si está demasiado apretada, la superficie de sellado se atascará y se producirán graves rayones y tensiones durante el movimiento; Una holgura excesiva y una presión de sellado insuficiente pueden provocar en ambos casos un fuerte aumento de las fugas. La mejor solución es utilizar un asiento de válvula elástico para absorber la diferencia provocada por este cambio. Generalmente existen tres tipos de esquemas elásticos: ① tipo resorte; ② Anillo de metal flexible de hoja delgada; ③ Asiento de válvula elástico con un equilibrio de rigidez y flexibilidad. Este último es el mejor, ya que tiene flexibilidad para superar la expansión térmica y rigidez para apilar aleaciones resistentes al desgaste para mejorar la confiabilidad de la superficie resistente al desgaste.

4) Para medios erosivos que contienen partículas, se debe considerar el núcleo de la válvula para evitar la erosión directa por medios de alta velocidad. Las válvulas de carrera recta y las válvulas de mariposa no tienen esta función, mientras que las válvulas ultraligeras completamente funcionales tienen esta característica de rotación excéntrica. En este caso, se deben seleccionar los dos últimos tipos de válvulas.

5) Para sellos duros, debe haber suficiente diferencia de dureza y los materiales con la misma dureza no son mutuamente excluyentes, lo que puede causar rayones fácilmente.

6) Se debe aumentar el empuje y la rigidez del actuador equipado para que se mueva libremente.

5. Tipos principales de válvulas de cierre.

Según el análisis anterior, los principales tipos de válvulas de cierre son los siguientes. Al seleccionar una válvula de cierre, se deben considerar exhaustivamente varios parámetros como la tasa de fuga, el tipo de medio, la temperatura del medio, el coeficiente de flujo, etc., y la rentabilidad. En el siguiente orden preferido, considere primero el sellado duro y luego el sellado blando.

1) Válvula reguladora ultraligera completamente funcional

2) Válvula de mariposa con sello duro metálico de triple excéntrica

3) Válvula de mariposa sellada esférica de doble excéntrica

4) Válvula de bola

5) Válvula rotativa excéntrica

6) Válvula de asiento simple

7) Válvula de manguito de asiento simple

8) Válvula de sello suave

6. Selección de válvulas de cierre de alta temperatura, alta presión, gran diferencia de presión y gran diámetro.

Alta temperatura, alta presión, gran diferencia de presión y gran diámetro de corte son dificultades comunes, principalmente debido a la falta de válvulas que permitan para una gran diferencia de presión, buen corte y tarjeta de expansión de alta temperatura, como regulación y corte de vapor a alta presión. Debido a la gran diferencia de presión (1-3MPa o más) y el gran diámetro (DN200-300), se deben adoptar estructuras de doble sellado equilibradas (como válvulas de doble asiento o válvulas de manguito de doble sellado). Después de un tratamiento especial, la tasa de fuga puede alcanzar 10-4. Será difícil mejorar más y el rendimiento integral de la válvula reguladora ultraligera completamente funcional es bueno, lo que puede resolver mejor este problema, con una tasa de fuga de 10-6 a 10-7 o más