Valvola a farfalla concentrica tipo aletta: guida tecnica completa, specifiche e applicazioni
La valvola a farfalla concentrica di tipo con aletta è una valvola a farfalla con linea centrale resiliente-con sede (tenuta morbida-a tenuta stagna), caratterizzata da alette filettate sul corpo esterno e una struttura concentrica in cui lo stelo, il disco e la sede condividono la stessa linea centrale. Raggiunge una tenuta bi-a tenuta di bolle-attraverso la deformazione elastica dei materiali della sede in gomma o polimero. Caratterizzato da una struttura compatta, facilità di manutenzione e prestazioni di tenuta affidabili, è la soluzione di isolamento e controllo del flusso preferita per gli scenari di approvvigionamento idrico, HVAC, industria leggera e ingegneria municipale.
Cos'è una valvola a farfalla concentrica di tipo aletta?
Una valvola a farfalla concentrica di tipo con aletta appartiene alla categoria delle valvole a farfalla con tenuta morbida-della linea centrale. La sua caratteristica strutturale principale è che le linee centrali dello stelo della valvola, del disco e dell'anello della sede sono completamente coincidenti e la tenuta è realizzata mediante la compressione elastica del materiale resiliente della sede quando il disco è chiuso.
A differenza delle valvole a farfalla di tipo wafer-, il corpo della valvola è progettato con alette filettate distribuite uniformemente sul bordo esterno. Durante l'installazione, la valvola viene fissata tra due flange del tubo e vengono utilizzati due set indipendenti di bulloni su entrambi i lati della valvola. I bulloni sono inserti filettati direttamente senza la necessità di bulloni passanti-su tutta la lunghezza e dadi corrispondenti.
Questo design strutturale offre vantaggi applicativi unici: può essere utilizzata come valvola di isolamento per il servizio di fine-of-linea senza flangia a valle; durante la manutenzione, un lato della tubazione può essere smontato separatamente senza disturbare l'altra estremità, riducendo significativamente i tempi di inattività per manutenzione.
Caratteristiche principali del design e vantaggi prestazionali
- Flangia superiore standard ISO 5211 e stelo quadrato: La flangia di montaggio superiore è conforme allo standard universale ISO 5211, abbinata a una testa dello stelo quadrato, consentendo il montaggio diretto di attuatori pneumatici ed elettrici senza staffe adattatrici aggiuntive, riducendo i costi di installazione e migliorando l'intercambiabilità.
- Design dello stelo anti-esplosione: Lo stelo è assemblato dall'interno del corpo valvola con una struttura a gradini. Anche in caso di improvviso aumento della pressione interna, lo stelo non può essere spinto fuori dal corpo della valvola, garantendo la sicurezza operativa nelle applicazioni sul campo.
- Anello tergicristallo e guarnizione meteorologica: Sulla parte superiore dello stelo sono installati un raschia-sporco (anello raschiatore) e una guarnizione NBR per impedire l'ingresso di polvere esterna, umidità e impurità nell'area del cuscinetto dello stelo, proteggendo i componenti interni e prolungando la durata.
- Compatibilità con flange multi-standard: Le posizioni dei fori delle alette adottano un design universale, compatibile con i principali standard globali sulle flange, tra cui EN 1092 PN10/PN16, ASME B16.5 Classe 150, JIS B2239 5K/10K/16K e BS 10 Tabella D/E, garantendo la compatibilità con un'ampia gamma di sistemi di tubazioni.
- Struttura del sedile a cartuccia: Il design integrato della sede della cartuccia garantisce un'eccellente stabilità dimensionale e affidabilità di tenuta, adatto per il servizio sotto vuoto quando specificato e configurato correttamente.
- Connessione nascosta da stelo-a-disco: La connessione tra lo stelo e il disco adotta una struttura integrata-, senza perni o bulloni esposti sulla superficie di contatto media, riducendo al minimo potenziali percorsi di perdita ed evitando la corrosione e i rischi di caduta delle parti di collegamento.
- Guarnizione-Installazione a flangia libera: Il rivestimento della sede si estende su entrambe le facce terminali del corpo valvola. Durante l'installazione della tubazione, il materiale della sede stesso funge da superficie di tenuta, eliminando la necessità di ulteriori guarnizioni della flangia, riducendo gli accessori di installazione e potenziali punti di perdita.
- Completa-Bolla di pressione-Chiusura perfetta: Raggiunge prestazioni di tenuta ISO 5208 Classe VI a zero-perdite (a tenuta di bolle-) alla pressione di esercizio nominale completa della valvola, con capacità di chiusura affidabile.
- Semplifica la progettazione del disco: Il disco adotta una struttura idrodinamica aerodinamica, con grande capacità di flusso, bassa caduta di pressione (inferiore o uguale a 0,1 bar quando completamente aperto) ed elevata resistenza strutturale per resistere ai colpi d'ariete e ai picchi di pressione.
- Affidabile sistema di tenuta dello stelo: Lo stelo adotta una struttura di tenuta a più-stadi con tappi inferiori sigillati con O-ring, riducendo al minimo la possibilità di perdite lungo lo stelo.
- Cuscinetti auto-lubrificanti: Le rotazioni dello stelo superiore e inferiore sono supportate da cuscinetti autolubrificanti RPTFE riempiti di grafite-riempiti-che garantiscono un funzionamento regolare, una bassa coppia operativa e una lunga durata.
Specifiche tecniche e norme applicabili
Parametri tecnici di base
| Parametro | Specifica |
|---|---|
| Dimensione nominale | 2" – 24" (DN50 – DN600) |
| Valutazione della pressione | PN10/PN16 (10–16 bar), Classe 150, JIS 5K/10K |
| Intervallo di temperatura | Da -29 gradi a 150 gradi (varia in base al materiale del sedile, alla pressione di esercizio e alle proprietà del mezzo) |
| Tipo di struttura | Concentrico (linea centrale), seduto resiliente |
| Tipo di connessione | Tipo di aletta |
| Classe di perdita | ISO 5208 Classe VI (a tenuta di bolle-zero perdite) |
Standard di progettazione, produzione e test
- Standard di progettazione e produzione: API 609, MSS SP-67, BS 5155, EN 593 (ove applicabile)
- Standard di ispezione e test: ISO 5208, BS EN 12266-1, API 598
- Standard sulle dimensioni della flangia: ASME B16.5, EN 1092, JIS B2239, BS 10
- Certificazioni facoltative: API 607 ignifugo-safe (disponibile per le configurazioni applicabili), WRAS/NSF 61 (acqua potabile), FDA/3A (grado sanitario), CE/PED
Opzioni dei materiali dei componenti
La selezione del materiale può essere personalizzata in base ai requisiti di mezzo, pressione, temperatura e corrosione. Le principali configurazioni dei materiali sono le seguenti:
| Componente | Materiali disponibili | Applicazione tipica |
|---|---|---|
| Corpo valvola | Ghisa duttile ASTM A536 65-45-12, acciaio al carbonio ASTM A216 WCB, CF8 (SS304), CF8M (SS316) | Servizi idrici generali, mezzi corrosivi, condotte ad alta pressione |
| Disco | Acciaio inossidabile duplex-rivestito in nylon, CF8, CF8M, 2507/1.4462 | Resistenza all'usura, desalinizzazione dell'acqua di mare, tubazioni fortemente corrosive |
| Sedile/Rivestimento | EPDM, NBR (nitrile), FKM (Viton), PTFE | Sistema idrico, mezzi oleosi, alta temperatura, forte corrosione chimica |
| Stelo superiore e inferiore | Acciaio inossidabile martensitico SS420, SS431 | Elevata resistenza, elevata rigidità torsionale, resistenza all'usura |
| Cuscinetto | RPTFE-rinforzato con grafite (auto-lubrificante) | Funzionamento regolare, coppia bassa, lunga durata |
| Fermo | Nylon (DN50–DN300), SS304 (DN350 e superiore) | Posizionamento assiale dello stelo |
Metodi di attuazione e configurazioni personalizzate
Opzioni di attuazione standard
- Funzionamento manuale: Leva manuale con bloccaggio in 8 posizioni intermedie e funzione antimanomissione del lucchetto-; riduttore a vite senza fine per valvole-di grande diametro.
- Azionamento pneumatico: Disponibili tipi a doppio effetto e a semplice effetto (con ritorno a molla), con certificazione antideflagrante ATEX opzionale-, tempo di risposta tipico inferiore o uguale a 10 secondi.
- Attuazione elettrica: Alimentatore mono-fase o tri-fase, con grado di protezione IP67 opzionale, che supporta il controllo remoto e i sistemi di controllo automatico.
Configurazioni personalizzate
- Struttura a stelo esteso/collo lungo, adatta per tubazioni interrate e condizioni di lavoro di isolamento termico
- Finecorsa, trasmettitori di posizione e accessori per elettrovalvole
- Operatore con ruota a catena per scenari di installazione ad alta-altitudine
- Dispositivi di blocco per impedire operazioni non autorizzate
- Progettazione ignifuga conforme allo standard API 607-per requisiti speciali di protezione antincendio
Applicazioni tipiche e mezzi adatti
Supporti adatti: Acqua potabile, acqua non depurata, acque reflue, acqua di mare, aria, gas e altri fluidi puliti o leggermente corrosivi.
Principali scenari applicativi:
- Ingegneria dell'approvvigionamento idrico comunale, del drenaggio e del trattamento delle acque
- Sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento HVAC di edifici commerciali
- Condotte generali di processi industriali leggeri
- Condotte del sistema di vuoto
- Desalinizzazione dell'acqua di mare e condotte di ingegneria navale
- Condotte per la produzione di alimenti e bevande (con materiali dei sedili-di qualità alimentare)
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Valvole a farfalla concentriche di tipo aletta e tipo wafer: differenze chiave
| Elemento di confronto | Valvola a farfalla concentrica di tipo aletta | Valvola a farfalla concentrica tipo wafer |
|---|---|---|
| Principio di connessione | Alette filettate sul corpo della valvola, con set di bulloni indipendenti su entrambi i lati avvitati nelle alette | Bloccato tra due flange mediante bulloni passanti su tutta la-lunghezza con dadi |
| Installazione di fine-della-linea | Supportata, può funzionare come valvola di isolamento finale senza flangia a valle | Non supportato, deve essere installato tra due flange |
| Comodità di manutenzione | Un lato della tubazione può essere smontato separatamente senza influenzare l'altra estremità | L'intera valvola deve essere rimossa quando si smonta un'estremità della tubazione |
| Adattabilità alla pressione | Una maggiore resistenza della connessione fornisce un supporto più sicuro per le tubazioni e una maggiore flessibilità di installazione | Resistenza della connessione inferiore, principalmente per tubazioni a bassa-pressione di piccolo e medio diametro |
| Costo completo | Relativamente più alto | Più economico |
| Scenari tipici | Condotte che richiedono manutenzione frequente, isolamento-di-linea, sistemi di vuoto | Condutture generali HVAC e di approvvigionamento idrico con bassa frequenza di manutenzione |
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Domande frequenti (FAQ)
1. Qual è la pressione di esercizio massima di una valvola a farfalla concentrica di tipo aletta?
I valori nominali di pressione standard delle valvole a farfalla concentriche di tipo con capocorda sono PN10, PN16 (10–16 bar) e ASME Classe 150. La pressione di esercizio massima specifica (fare riferimento alla tabella dei valori nominali di pressione-temperatura del produttore per la configurazione del materiale selezionato) diminuirà di conseguenza con l'aumento della temperatura del mezzo, in base al valore nominale di pressione-temperatura del materiale del corpo valvola e del materiale della sede.
2. Per quale intervallo di temperature è adatta una valvola a farfalla di tipo aletta?
L'intervallo di temperatura applicabile convenzionale va da -29 gradi a 150 gradi, che dipende principalmente dal materiale del sedile. Ad esempio, l'EPDM è adatto per temperature da -20 gradi a 120 gradi, l'FKM può resistere fino a 150 gradi o più e il PTFE può adattarsi a condizioni di temperatura più ampie. Anche la temperatura di esercizio effettiva dovrebbe essere valutata in modo completo in combinazione con la pressione di esercizio e le proprietà del fluido.
3. È possibile utilizzare una valvola a farfalla concentrica di tipo aletta nei sistemi per vuoto?
SÌ. Grazie alla struttura della sede della cartuccia e all'affidabile design di tenuta multi-stadio, le valvole a farfalla concentriche di tipo aletta qualificata possono ottenere prestazioni di tenuta stabili in condizioni di vuoto totale e sono ampiamente utilizzate nelle tubazioni del processo di vuoto.
4. È necessario installare guarnizioni aggiuntive della flangia per le valvole a farfalla di tipo aletta?
Normalmente non sono necessarie guarnizioni aggiuntive della flangia. Il rivestimento della sede della valvola a farfalla con alette con sede resiliente- si estende su entrambe le facce terminali del corpo valvola e il materiale elastico della sede stesso può realizzare la tenuta tra il corpo valvola e la flangia del tubo, riducendo gli accessori di installazione e i punti di perdita.
5. Una valvola a farfalla concentrica di tipo aletta è bi-direzionale?
SÌ. La struttura concentrica resiliente-con sede raggiunge una tenuta bi-direzionale affidabile attraverso la deformazione elastica del materiale della sede e può sopportare una pressione media sia dalla direzione a monte che da quella a valle, supportando il flusso bi-direzionale e il servizio di intercettazione.
6. Qual è la differenza tra valvole a farfalla concentriche ed eccentriche?
Lo stelo, il disco e la sede di una valvola a farfalla concentrica condividono la stessa linea centrale, con struttura semplice, coppia bassa e buone prestazioni di tenuta, adatte per fluidi puliti a bassa e media pressione. Le valvole a farfalla eccentriche (singolo, doppio o triplo offset) hanno linee centrali sfalsate, che riducono l'attrito tra il disco e la sede durante l'apertura e la chiusura, con una maggiore durata e una maggiore resistenza alla pressione e alla temperatura, adatte per alta pressione, alta temperatura e condizioni di lavoro difficili.
7. Come scegliere il materiale giusto per la sede di una valvola a farfalla con alette?
Selezionare il materiale della sede in base al tipo di fluido, alla temperatura di esercizio e ai requisiti di corrosione: l'EPDM è preferito per i sistemi idrici e HVAC; NBR è adatto per mezzi contenenti olio-; L'FKM è consigliato per fluidi ad alta temperatura e fortemente corrosivi; Il PTFE viene utilizzato per condizioni di forte corrosione chimica come acidi diluiti e alcali.
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