Gli utenti che utilizzano quotidianamente valvole a globo di grande diametro segnalano spesso il problema della difficoltà di chiusura di queste valvole quando vengono utilizzate in fluidi con una differenza di pressione relativamente elevata, come vapore, acqua ad alta pressione, ecc. Quando si chiude con forza, si riscontrano sempre perdite e la chiusura risulta difficile. La causa di questo problema è dovuta alla progettazione strutturale della valvola e all'insufficiente coppia di uscita del livello limite umano.

Analisi della difficoltà di commutazione delle valvole di grande diametro

La forza limite orizzontale media di un adulto è di 60-90 kg, a seconda delle diverse corporature.

Generalmente, la direzione del flusso della valvola a globo è progettata per essere bassa in entrata e alta in uscita. Quando una persona chiude la valvola, il corpo umano spinge il volantino a ruotare orizzontalmente, in modo che la valvola a farfalla si muova verso il basso per realizzare la chiusura. A questo punto, è necessario vincere la combinazione di tre forze, ovvero:

(1) Forza di spinta assiale Fa;

(2) Forza di attrito Fb tra guarnizione e stelo della valvola;

(3) La forza di attrito di contatto Fc tra lo stelo della valvola e il nucleo del disco della valvola

La somma dei momenti è ∑M=(Fa+Fb+Fc)R

Si può osservare che maggiore è il diametro, maggiore è la forza di spinta assiale. Quando è prossimo allo stato chiuso, la forza di spinta assiale è quasi prossima alla pressione effettiva della rete di tubazioni (a causa di P1-P2≈P1, P2=0).

Ad esempio, se si utilizza una valvola a globo calibro DN200 su una tubazione del vapore da 10 bar, solo la prima spinta assiale di chiusura Fa=10×πr2=3140 kg e la forza circolare orizzontale richiesta per la chiusura è vicina alla forza circolare orizzontale che un normale corpo umano può generare. limite di forza, quindi è molto difficile per una persona chiudere completamente la valvola in queste condizioni.

Naturalmente, alcune fabbriche consigliano di installare tali valvole al contrario, il che risolve il problema della difficoltà di chiusura, ma c'è anche il problema della difficoltà di apertura dopo la chiusura.

Analisi delle cause delle perdite interne delle valvole a globo di grande diametro

Le valvole a globo di grande diametro sono generalmente utilizzate nelle prese d'aria delle caldaie, nei cilindri principali, nelle condotte del vapore e in altri punti. Queste posizioni presentano i seguenti problemi:
(1) Generalmente, la differenza di pressione all'uscita della caldaia è relativamente elevata, quindi anche la portata del vapore è maggiore e anche i danni da erosione alla superficie di tenuta sono maggiori. Inoltre, l'efficienza di combustione della caldaia non può essere del 100%, il che causerà un elevato contenuto d'acqua nel vapore all'uscita della caldaia, che causerà facilmente cavitazione e danni da cavitazione alla superficie di tenuta della valvola.

(2) Per la valvola di intercettazione in prossimità dell'uscita della caldaia e del sottocilindro, poiché il vapore appena uscito dalla caldaia presenta un fenomeno di surriscaldamento intermittente, durante il processo di saturazione, se il trattamento di addolcimento dell'acqua della caldaia non è ottimale, parte dell'acqua precipita spesso. Sostanze acide e alcaline causano corrosione ed erosione della superficie di tenuta; alcune sostanze cristallizzabili possono anche aderire alla superficie di tenuta della valvola e cristallizzarsi, compromettendo la tenuta stagna della valvola.

(3) Per le valvole di ingresso e di uscita dei sottocilindri, il consumo di vapore dopo la valvola è elevato e talvolta ridotto a causa di esigenze di produzione e altri motivi. Ciò può causare erosione, cavitazione e altri danni alla superficie di tenuta della valvola.

(4) Generalmente, quando si apre una tubazione di grande diametro, è necessario preriscaldarla e il processo di preriscaldamento richiede generalmente il passaggio di un piccolo flusso di vapore, in modo che la tubazione possa essere riscaldata lentamente e uniformemente fino a un certo punto prima che la valvola di intercettazione possa essere completamente aperta, evitando così di danneggiare la tubazione. Il riscaldamento rapido causa un'espansione eccessiva, che danneggia alcune parti di collegamento. Tuttavia, in questo processo, l'apertura della valvola è spesso molto piccola, il che determina un tasso di erosione molto maggiore rispetto al normale effetto di utilizzo e riduce notevolmente la durata della superficie di tenuta della valvola.

Soluzioni alle difficoltà nella sostituzione delle valvole a globo di grande diametro

(1) Innanzitutto, si consiglia di scegliere una valvola a globo con tenuta a soffietto, che evita l'influenza della resistenza all'attrito della valvola a stantuffo e della valvola di tenuta e semplifica la commutazione.

(2) Il nucleo della valvola e la sede della valvola devono essere realizzati con materiali con buona resistenza all'erosione e all'usura, come il carburo di stellite;

(3) Si consiglia di adottare una struttura a doppio disco valvola, che non causerà un'erosione eccessiva dovuta alla piccola apertura, che influirà sulla durata e sull'effetto di tenuta.