Una valvola a sfera flottante utilizza due anelli di tenuta della sede della valvola in ingresso e in uscita per bloccare un nucleo sferico centrale. La rotazione dello stelo della valvola fa ruotare il nucleo sferico di 90 gradi, aprendo e chiudendo così la valvola. Quando il nucleo della sfera è chiuso, la scanalatura semicircolare sulla parte superiore dello stelo della valvola e la scanalatura semicircolare del nucleo della sfera sono allineate. Sotto la pressione del fluido, il nucleo sferico si muove verso l'uscita, da qui il nome "valvola a sfera flottante".
Le sedi delle valvole di ingresso e di uscita hanno un certo precarico di tenuta, racchiudendo il nucleo della sfera. Quando la valvola è chiusa, la pressione media spinge il nucleo della sfera, facendolo premere saldamente contro l'anello di tenuta della sede della valvola di scarico, aumentando le prestazioni di tenuta della sede della valvola di scarico e garantendo così la tenuta complessiva della valvola a sfera.
In una valvola a sfera flottante, oltre al carico derivante dalla pressione di precarico e dal peso proprio del nucleo sferico, è necessario considerare anche il carico sulla sede della valvola di uscita derivante dalla pressione media che spinge il nucleo sferico. Ciò è particolarmente importante da considerare nelle valvole a sfera ad alta-pressione e-di grande diametro. È fondamentale evitare di superare la pressione specifica consentita del materiale della sede della valvola, che potrebbe essere danneggiato dal nucleo della sfera, con conseguenti perdite interne.
I materiali comuni delle sedi delle valvole includono PTFE (politetrafluoroetilene), PPL (polifenilene solfuro), nylon, PEEK e guarnizioni rigide metalliche.
Caratteristiche strutturali
Struttura semplice: le valvole a sfera flottanti hanno una struttura relativamente semplice, che le rende facili da produrre e mantenere.
Buone prestazioni di tenuta: il materiale della superficie di tenuta tra la sfera e la sede della valvola è di eccellente qualità, come lega dura o PTFE, offrendo resistenza all'usura, resistenza alla corrosione ed eccellenti prestazioni di tenuta.
Bassa resistenza ai fluidi: la sfera deve ruotare solo di 90 gradi nella tubazione per aprirsi e chiudersi, con conseguente bassa resistenza al flusso del fluido.
Apertura e chiusura rapida: grazie alla caratteristica flottante della sfera sulla sede della valvola, le azioni di apertura e chiusura sono più veloci e flessibili.
Strutture aggiuntive multiple: le valvole a sfera flottanti sono generalmente dotate di dispositivi di bloccaggio, strutture anti-flyaway dello stelo, dispositivi anti-statici e strutture ignifughe per migliorarne la sicurezza e l'affidabilità.
Applicazioni:
Le valvole a sfera flottanti sono ampiamente utilizzate per fluidi di lavoro generali come acqua, solventi, acidi e gas naturale, nonché per fluidi con condizioni di lavoro difficili, come ossigeno, perossido di idrogeno, metano ed etilene. Inoltre, sono adatti per settori quali quello chimico, petrolifero, del gas naturale e della metallurgia, nonché per gasdotti a lunga distanza-che contengono idrogeno solforato, livelli elevati di impurità e grave corrosione.
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