Ce este o supapă cu bilă: instrucțiuni de funcționare și utilizare

Valvă cu bilă, o supapă ale cărei părți de deschidere și închidere (minge) sunt acționate de tija supapei și se rotesc în jurul axei supapei cu bilă. Supapa cu bilă de tip V cu etanșare dură are o forță de forfecare puternică între miezul bilei de tip V și scaunul metalic al supapei sudat cu aliaj dur, ceea ce este deosebit de potrivit pentru medii care conțin fibre, particule solide minuscule etc. Supapa cu bilă multi-căi nu numai că poate controla flexibil confluența, devierea și direcția de curgere a mediului pe conductă, dar poate și închide orice canal pentru a conecta celelalte două canale. Acest tip de supapă trebuie, în general, instalată orizontal în conductă. Supapele cu bilă sunt împărțite în funcție de metoda de acționare în supape cu bilă pneumatice, supape cu bilă electrice și supape cu bilă manuale.

Ce este o valvă cu bilă

ORobinetele cu bilă au fost inventate în anii 1950. Odată cu dezvoltarea rapidă a științei și tehnologiei, îmbunătățirea continuă a proceselor de producție și a structurilor produselor, robinetele cu bilă s-au transformat rapid într-un tip major de robinet în doar 40 de ani. În țările industrializate occidentale, utilizarea robinetelor cu bilă crește de la an la an.

În țara mea, robinetele cu bilă sunt utilizate pe scară largă în rafinarea petrolului, conductele de lungă distanță, industria chimică, fabricarea hârtiei, industria farmaceutică, conservarea apei, electricitate, administrația municipală, oțel și alte industrii și joacă un rol important în economia națională. Au o acțiune de rotație de 90 de grade, corpul dopului este o sferă și există o gaură circulară sau un canal care trece prin axa sa.

Robineții cu bilă sunt utilizați în principal pentru a întrerupe, distribui și schimba direcția de curgere a mediului în conductă. Necesită doar o rotire de 90 de grade și un cuplu foarte mic pentru a se închide etanș. Robineții cu bilă sunt cei mai potriviți pentru utilizare ca întrerupătoare și robinete de închidere, robinete cu bilă de tip V. Pe lângă atenția acordată parametrilor conductei, robinetele electrice ar trebui să acorde o atenție deosebită și condițiilor de mediu în care sunt utilizate. Deoarece dispozitivul electric din robinetul electric este un dispozitiv electromecanic, starea sa de utilizare este puternic afectată de mediul de utilizare.

Care sunt caracteristicile robinetelor cu bilă 

• Rezistență la uzurăDeoarece miezul supapei cu bilă etanșată este sudat prin pulverizare din oțel aliat,Inelul de etanșare are o suprafață din oțel aliat, astfel încât robinetul cu bilă etanșat dur nu va produce o uzură prea mare la comutare. (Coeficientul său de duritate este 65-70):

• Performanță bună de etanșareDeoarece etanșarea robinetului cu bilă cu etanșare rigidă este șlefuită manual, acesta poate fi utilizat doar până când miezul robinetului și inelul de etanșare sunt complet aliniate. Prin urmare, performanța sa de etanșare este fiabilă.

• Cuplu redusDeoarece partea inferioară a inelului de etanșare a supapei cu bilă cu etanșare dură folosește un arc pentru a menține inelul de etanșare și miezul supapei strâns împreună, comutatorul este foarte ușor atunci când forța externă depășește preîncărcarea arcului.

• Serviciu îndelungatviață: A fost utilizat pe scară largă în diverse departamente, cum ar fi petrolul, industria chimică, generarea de energie, fabricarea hârtiei, energia atomică, aviația, rachetele și viața de zi cu zi a oamenilor.

Care sunt avantajele robinetelor cu bilă

Comparativ cu alte tipuri de robinete, robinetele cu bilă se deschid rapid, lin și fiabil, sunt utilizate pe scară largă și au următoarele avantaje:

1. Rulmentul axial reduce cuplul de frecare al tijei supapei, ceea ce poate face ca tija supapei să funcționeze lin și flexibil pentru o perioadă lungă de timp.
2. Funcție antistatică: Un arc este plasat între bilă, tija valvei și corpul valvei pentru a conduce electricitatea statică generată în timpul procesului de comutare.
3. Întrucât materiale precumPolitetrafluoroetilena are proprietăți bune de autolubrifiere și pierderi mici prin frecare cu bila, robinetul cu bilă are o durată lungă de viață.
4. Rezistență mică la fluide: Robineții pneumatici cu bilă au cea mai mică rezistență la fluide dintre toate categoriile de robinete. Chiar și în cazul robinetelor pneumatice cu bilă cu diametru redus, rezistența lor la fluide este destul de mică.
5. Etanșare fiabilă a tijei supapei: Deoarece tija supapei se rotește doar, dar nu se ridică, etanșarea tijei supapei nu se deteriorează ușor, iar capacitatea de etanșare crește odată cu creșterea presiunii mediului.
6. Performanță bună de etanșare a scaunului supapei: Inelul de etanșare fabricat din materiale elastice, cum ar fi politetrafluoroetilena, este ușor de etanșat, iar capacitatea de etanșare a supapei cu bilă crește odată cu creșterea presiunii medii.
7. Rezistență mică la fluide, robinetele cu bilă cu diametru complet nu au practic nicio rezistență la curgere.
8. Structură simplă, dimensiuni mici și greutate redusă.
9. Etanș și fiabil. Are două suprafețe de etanșare, iar materialele suprafeței de etanșare a robinetului cu bilă utilizează pe scară largă diverse materiale plastice, cu performanțe bune de etanșare și poate realiza o etanșare completă. De asemenea, a fost utilizat pe scară largă în sistemele de vid.
10. Ușor de utilizat, deschidere și închidere rapidă, rotiți doar 90° de la complet deschis la complet închis, convenabil pentru controlul de la distanță lungă.
11. Întreținere ușoară, robinetul cu bilă are o structură simplă, iar inelul de etanșare este în general mobil, ceea ce este convenabil pentru demontare și înlocuire.
12. Când este complet deschisă sau complet închisă, suprafața de etanșare a bilei și a scaunului supapei este izolată de mediu, iar mediul nu va provoca erodarea suprafeței de etanșare a supapei la trecerea prin ele.
13. Gamă largă de aplicații, diametrele variază de la câțiva milimetri la câțiva metri și pot fi utilizate de la vid înalt la presiune înaltă.
14. Deoarece robinetul cu bilă are o proprietate de ștergere în timpul procesului de deschidere și închidere, acesta poate fi utilizat în medii cu particule solide în suspensie.
15. Precizie ridicată de procesare, cost ridicat, nu este potrivit pentru utilizare la temperaturi ridicate, dacă există impurități în conductă, este ușor să fie blocată de impurități, rezultând că supapa nu poate fi deschisă.

Care sunt categoriile de robinete cu bilă

 Clasificarea funcțiilor

• Supapă de bypassVanele cu bilă sunt în general deschise de apa statică, așa că vanele de bypass sunt setate pentru a nivela mai întâi presiunea, adică ambele părți sunt umplute cu apă;
• Supapă de aerLa umplerea cu apă, aerul este eliminat, iar plutitorul închide automat robinetul; la golire, se adaugă aer, iar plutitorul coboară automat;
• Supapă de suprapresiune:La deschiderea și închiderea robinetului, apa sub presiune dintre robinet și capacul de etanșare este îndepărtată pentru a evita uzura capacului de etanșare;
• Supapă de scurgere: evacuați apele uzate din partea inferioară a carcasei bilei.

Clasificarea actuatoarelor de robinet cu bilă

• Valvă pneumatică cu bilă
• Valvă electrică cu bilă
• Valvă cu bilă hidraulică
• Robinet cu bilă pneumatic și hidraulic
• Valvă cu bilă electrohidraulică
• Robinet cu bilă pentru transmisia turbinei

Clasificare după materialul carcasei/corpului robinetului cu bilă

• Valvă cu bilă din material metalic: caRobinete cu bilă din oțel carbon, robinete din oțel aliat, robinete cu bilă din oțel inoxidabil, robinete din fontă, robinete din aliaj de titan, robinete monel, robinete din aliaj de cupru, robinete din aliaj de aluminiu, robinete din aliaj de plumb, etc.
• Valve cu corp metalic căptușitcum ar fi robinete căptușite cu cauciuc, robinete căptușite cu fluor, robinete căptușite cu plumb, robinete căptușite cu plastic, robinete căptușite cu email.
• Valve din materiale nemetalice: cum ar fi valve ceramice, valve din sticlă, valve din plastic.

Parametrii principali ai valvei cu bilă

• Presiune nominalăPN1.0-42.0MPa, ANSI CLASS 150-2500, JIS10-20K
• Diametru nominalDN6~1200, DN4~48
• Sfârșitul conexiunii: sudare cu flanșă, sudare cap la cap, filet, sudare cu mufă etc.
• Temperatura aplicabilă-196℃~540℃;
• Operațiune: manuală, transmisie cu angrenaj melcat, pneumatică, electrică, hidraulică, legătură gaz-lichid, legătură electro-hidraulică;
• Materialul corpului supapeiWCB, ZG1Cr18Ni9Ti, ZG1Cr18Ni12Mo2Ti, CF8(304), CF3(304L), CF8M(316), CF3M (316L), Ti. Pot fi utilizate diferite materiale pentru apă, abur, ulei, acid azotic, acid acetic, mediu oxidant, uree și alte medii.

Metoda de instalare și pașii unei robinete cu bilă pe conductă 

1. Îndepărtați capacele de protecție de pe ambele părți ale capătului flanșei și clătiți și curățați robinetul când este complet deschis.
2. Înainte de instalare, întreaga mașină trebuie testată conform semnalului specificat (electricitate sau gaz) (pentru a preveni afectarea performanței prin vibrații cauzate de transport) și poate fi instalată online numai după trecerea testului (cablarea conform schemei circuitului actuatorului electric).
3. Înainte de conectarea la conductă, clătiți și curățați impuritățile rămase în conductă (aceste substanțe pot deteriora scaunul și bila supapei).
4. În timpul instalării, vă rugăm să nu utilizați partea de acționare a valvei ca punct de ridicare pentru a evita deteriorarea actuatorului și a accesoriilor.
5. Acest tip de supapă trebuie instalată pe orizontală sau verticală a conductei.
6. Conducta din apropierea punctului de instalare nu trebuie să se îndoaie sau să fie supusă unor forțe externe. Se pot utiliza console sau suporturi pentru țevi pentru a elimina deviația conductei.
7. După conectarea la conductă, strângeți șuruburile de conectare a flanșei cu cuplul specificat.

Ocazii aplicabile ale robinetelor cu bilă

Deoarece robinetele cu bilă utilizează de obicei cauciuc, nailon și politetrafluoroetilenă ca materiale pentru inelul de etanșare al scaunului robinetului, temperatura lor de funcționare este limitată de materialul inelului de etanșare al scaunului robinetului. Efectul de închidere al robinetului cu bilă se realizează prin presarea bilei metalice pe scaunul din plastic al robinetului sub acțiunea mediului (robinet cu bilă plutitor). Inelul de etanșare al scaunului robinetului suferă o deformare elastico-plastică locală sub o anumită presiune de contact. Această deformare poate compensa precizia de fabricație și rugozitatea suprafeței bilei și poate asigura performanța de etanșare a robinetului cu bilă.

Deoarece etanșarea scaunului supapei cu bilă este de obicei fabricată din plastic, rezistența la foc și prevenirea incendiilor ale supapei cu bilă trebuie luate în considerare la selectarea structurii și performanței acesteia, în special în departamentele petroliere, chimice, metalurgice și altele, iar utilizarea supapelor cu bilă în echipamente și sisteme de conducte cu medii inflamabile și explozive ar trebui să acorde mai multă atenție rezistenței la foc și prevenirii incendiilor.

În general, robinetele cu bilă sunt recomandate în sistemele de conducte cu reglare în poziție dublă, performanță strictă de etanșare, rezistență la noroi, uzură, canal de contracție, acțiune rapidă de deschidere și închidere (deschidere și închidere de 1/4 de tură), întrerupere de înaltă presiune (diferență mare de presiune), zgomot redus, cavitație și gazeificare, scurgeri mici în atmosferă, cuplu de funcționare mic și rezistență mică la fluid.

Robineții cu bilă sunt potriviți și pentru sistemele de conducte cu structuri ușoare, întrerupere de presiune joasă (diferență mică de presiune) și medii corozive. Robineții cu bilă pot fi utilizați și în dispozitive cu temperatură joasă (rece profundă) și sisteme de conducte. În sistemul de conducte de oxigen din industria metalurgică, trebuie utilizați robineți cu bilă care au fost strict degresați. Atunci când conducta principală din conductele de petrol și gaze trebuie îngropată, trebuie utilizat un robinet cu bilă sudat cu trecere completă. Atunci când este necesară performanța de reglare, trebuie selectat un robinet cu bilă cu o structură specială și o deschidere în formă de V. În industria petrolieră, petrochimică, chimică, energie electrică și construcții urbane, robineții cu bilă etanșați metal-metal pot fi selectați pentru sistemele de conducte cu temperaturi de lucru peste 200 de grade.

Avantajele și dezavantajele robinetelor cu bilă

Avantajele supapelor cu bilă:

1. Are cea mai mică rezistență la curgere (de fapt 0);
2. Deoarece nu se blochează în timpul funcționării (când nu există lubrifiant), poate fi utilizat în mod fiabil în medii corozive și lichide cu punct de fierbere scăzut;
3. Poate realiza o etanșare completă într-un interval larg de presiune și temperatură;
4. Poate realiza o deschidere și închidere rapidă, iar timpul de deschidere și închidere al unor structuri este de numai 0,05~0,1 s, astfel încât să poată fi utilizat în sistemul de automatizare al bancului de testare. Când supapa este deschisă și închisă rapid, operațiunea este fără impact.
5. Piesa sferică de închidere se poate localiza automat la poziția limită;
6. Mediul de lucru este etanșat în mod fiabil pe ambele părți;
7. Când este complet deschisă și complet închisă, suprafața de etanșare a bilei și scaunul supapei sunt izolate de mediu, astfel încât mediul care trece prin supapă la viteză mare nu va provoca erodarea suprafeței de etanșare;
8. Structura este compactă și ușoară și poate fi considerată cea mai rezonabilă structură de valvă pentru sistemele cu mediu de temperatură joasă;
9. Corpul supapei este simetric, în special structura sudată a corpului supapei, care poate rezista bine solicitării din conductă;
10. Piesa de închidere poate rezista la o diferență mare de presiune atunci când este închisă. ⑾ Robinetul cu bilă cu corp complet sudat poate fi îngropat direct în pământ, astfel încât componentele interne ale valvei să nu fie corodate, iar durata maximă de viață poate ajunge la 30 de ani. Este cel mai ideal robinet pentru conductele de petrol și gaze naturale.

Dezavantajele supapelor cu bilă

1. Deoarece inelul de etanșare al scaunului principal al supapei cu bilă este fabricat din politetrafluoroetilenă, acesta are un coeficient de dilatare mare, este sensibil la curgerea la rece și are o conductivitate termică slabă. Prin urmare, atunci când materialul de etanșare se întărește, fiabilitatea etanșării va fi afectată.
2. În plus, politetrafluoroetilena are o rezistență scăzută la temperatură și poate fi utilizată doar la o temperatură mai mică de 180°C. Dacă temperatura depășește această temperatură, materialul de etanșare se va îmbătrâni. Având în vedere utilizarea pe termen lung, se utilizează în general doar la 120°C.
3. Performanța sa de reglare este mai slabă decât cea a supapei de oprire, în special a supapei pneumatice (sau a supapei electrice).