Ehilà! Come fornitore di valvole a farfalla di tipo a capanna a doppia offset, sono super eccitato di immergermi nelle caratteristiche di flusso di queste straordinarie valvole. Quindi, entramo bene!
Nozioni di base di valvole a farfalla a doppia offset alette.
Prima di tutto, esaminiamo rapidamente ciò che è una valvola a farfalla di tipo a doppia offset. Queste valvole sono un tipo di valvola di svolta, il che significa che possono essere aperte o chiuse con solo una rotazione di 90 gradi dello stelo della valvola. La parte "doppia offset" si riferisce al design unico in cui l'albero della valvola è offset dal centro del disco e dalla linea centrale del tubo. Il "tipo di alette" indica che la valvola ha le alette sulla sua circonferenza esterna, che consente di essere imbullonato tra due flange in un gasdotto.
Comportamento del flusso a aperture diverse
Posizione completamente aperta
Quando la valvola a farfalla a doppia spinta offset è completamente aperta, offre un percorso di flusso relativamente senza ostacoli. Il disco è parallelo alla direzione del flusso e l'area della croce del passaggio del flusso è quasi la stessa di quella della conduttura. Ciò si traduce in una caduta a bassa pressione attraverso la valvola. In altre parole, il fluido può fluire attraverso la valvola con una resistenza minima, proprio come l'acqua che scorre attraverso un tubo diritta. Ciò è ottimo per le applicazioni in cui sono necessarie alte portate, ad esempio nei sistemi di approvvigionamento idrico su larga scala o nei processi industriali in cui si devono trasferire grandi volumi di fluido.
Posizioni parzialmente aperte
Mentre la valvola inizia a chiudersi e si sposta in posizioni parzialmente aperte, le cose diventano un po 'più interessanti. Il disco inizia a ostacolare il percorso del flusso e il comportamento del flusso diventa più complesso. Il fluido deve fluire attorno al disco, che crea turbolenza. A piccoli angoli di apertura, diciamo circa 10-20 gradi, il flusso è altamente limitato e la caduta di pressione attraverso la valvola aumenta in modo significativo. La velocità del fluido vicino ai bordi del disco può essere piuttosto elevata, il che può portare alla cavitazione in alcuni casi. La cavitazione è quando la pressione del fluido scende sotto la pressione del vapore, causando la formazione di bolle di vapore. Queste bolle possono crollare quando si spostano in una regione di pressione più elevata e le onde di shock risultanti possono danneggiare la valvola e la tubazione nel tempo.
Man mano che l'angolo di apertura aumenta a circa 30-60 gradi, il flusso inizia a diventare più stabile, ma c'è ancora una notevole quantità di turbolenza. La caduta di pressione è ancora relativamente alta rispetto alla posizione completamente aperta, ma è inferiore rispetto a angoli di apertura molto piccoli. Questa gamma di angoli di apertura viene spesso utilizzato per le applicazioni di controllo del flusso, in cui l'obiettivo è regolare la portata del fluido.
Posizione quasi chiusa
Quando la valvola è quasi chiusa, il flusso è gravemente limitato. Il fluido deve attraversare uno spazio molto ristretto tra il disco e la sede della valvola. Questo crea un getto di fluido ad alta velocità, che può causare l'erosione del sedile della valvola e del disco. La caduta di pressione attraverso la valvola è estremamente elevata a questo punto e il flusso è altamente turbolento. In alcune applicazioni, come nei servizi di limitazione in cui è necessario un controllo preciso a flusso a basse portate, la valvola può funzionare in questa posizione quasi chiusa per periodi prolungati. Tuttavia, sono necessarie considerazioni di progettazione speciali per prevenire danni alla valvola a causa del flusso di velocità elevato e dell'erosione.
Coefficiente di flusso (CV)
Il coefficiente di flusso, noto anche come CV, è un parametro importante che descrive le caratteristiche di flusso di una valvola. È definito come il numero di galloni statunitensi al minuto di acqua a 60 ° F che scorre attraverso la valvola con una caduta di pressione di 1 psi. Per una valvola a farfalla di tipo alette a doppio offset, il valore CV varia a seconda delle dimensioni della valvola e del suo angolo di apertura.
In generale, le valvole più grandi hanno valori CV più alti perché hanno un passaggio di flusso più ampio. Nella posizione completamente aperta, il valore CV è al massimo. Man mano che la valvola si chiude, il valore CV diminuisce. I produttori di solito forniscono curve CV per le loro valvole, che mostrano come il valore CV cambia con l'angolo di apertura. Queste curve sono molto utili per gli ingegneri quando si selezionano la valvola giusta per una particolare applicazione. Possono utilizzare le curve CV per calcolare la caduta di pressione attraverso la valvola per una determinata portata e viceversa.
Confronto con altri tipi di valvole a farfalla
Confrontiamo le caratteristiche di flusso delle valvole a farfalla di tipo aletta a doppia offset con altri tipi, come ilValvola a farfalla del tipo a triplo offsete ilValvola a farfalla del tipo Flangia Triple Offset Flangia.
Le valvole a farfalla a tripla offset hanno un offset aggiuntivo rispetto alle valvole a doppio offset. Questo offset extra consente una tenuta più precisa e prestazioni migliori in applicazioni ad alta pressione e ad alta temperatura. Tuttavia, in termini di caratteristiche di flusso, le valvole a doppio offset hanno di solito una caduta di pressione più bassa in posizioni completamente aperte perché il loro design del disco è più semplificato per applicazioni ad alto flusso.
D'altra parte, le valvole di offset triplo possono avere caratteristiche di controllo del flusso migliori ad angoli di apertura. Il design unico del triplo disco di offset consente un cambiamento più graduale nell'area di flusso mentre la valvola si apre e si chiude, il che può comportare un controllo del flusso più stabile.
Applicazioni basate sulle caratteristiche del flusso
Le caratteristiche di flusso delle valvole a farfalla di tipo alette a doppio offset le rendono adatti per una vasta gamma di applicazioni.
Piante per il trattamento delle acque
Negli impianti di trattamento dell'acqua, queste valvole vengono utilizzate sia per la distribuzione dell'acqua su larga scala sia per il controllo del flusso di sostanze chimiche. Nel sistema di distribuzione dell'acqua, le valvole sono spesso mantenute completamente aperte per garantire alte portate con caduta di pressione minima. Quando si tratta di dosaggio chimico, le valvole possono essere utilizzate in posizioni parzialmente aperte per controllare con precisione la portata delle sostanze chimiche.
Sistemi HVAC
Nei sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento aria (HVAC), le valvole a farfalla a specchio a doppia offset vengono utilizzate per controllare il flusso di acqua o refrigerante. Possono essere regolati per mantenere la portata e la temperatura desiderate in diverse parti del sistema. Ad esempio, in un sistema HVAC di un edificio su larga scala, le valvole possono essere utilizzate per bilanciare il flusso di acqua refrigerata a piani o zone diversi.
Conclusione e invito all'azione
Bene, questo è uno sguardo piuttosto dettagliato alle caratteristiche di flusso delle valvole a farfalla a cabina a doppia offset. Come puoi vedere, queste valvole offrono molta flessibilità in termini di controllo del flusso e sono adatte per una vasta gamma di applicazioni.
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Riferimenti
- Miller, RW (1996). Manuale di ingegneria della misurazione del flusso. McGraw - Hill.
- Idelchik, IE (2007). Manuale di resistenza idraulica. Begell House.