Οι βαλβίδες χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της ροής αερίων, υγρών και κοκκωδών στερεών. Έρχονται σε πολλούς τύπους, μεγέθη, υλικά, βαθμολογίες πίεσης και θερμοκρασίας και μέσα ενεργοποίησης. Οι βαλβίδες πύλης και οι σφαιρικές βαλβίδες είναι δύο ξεχωριστά μέλη της οικογένειας βαλβίδων και χρησιμοποιούνται γενικά για δύο διαφορετικούς τύπους ελέγχου ροής.
Περιγραφή
Οι βαλβίδες πυλών έχουν ένα επίπεδο στοιχείο κλεισίματος που ολισθαίνει μέσα και έξω από τη ροή μέσων για να ανοίξει ή να κλείσει τη βαλβίδα. Στις βαλβίδες από χάλκινο αμάξωμα που χρησιμοποιούνται συχνά σε εμπορικές και οικιακές εφαρμογές, ένας μπρούντζος δίσκος κινείται πάνω-κάτω για να ανοίξει και να κλείσει τη βαλβίδα. Η βαλβίδα έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε το στέλεχος της βαλβίδας ορείχαλκου να παραμένει στο ίδιο ύψος σε σχέση με τη βαλβίδα με την κίνηση του δίσκου. Μια συσκευασία Teflon που συγκρατείται στη θέση της με ένα σπειροειδές καπό, αποτρέπει τις διαρροές γύρω από το στέλεχος. Οι χειροκίνητες βαλβίδες ενεργοποιούνται περιστρέφοντας έναν χειροτροχό χυτοσιδήρου.
Οι σφαιρικές βαλβίδες έχουν ένα σφαιρικό στοιχείο κλεισίματος με μια στρογγυλή ή άλλη οπή σε αυτό. Η ευθυγράμμιση της οπής με τη ροή ανοίγει τη βαλβίδα και η τοποθέτηση του στερεού έξω από τη σφαίρα στη ροή κλείνει τη βαλβίδα. Η μπάλα στηρίζεται σε ένα κάθισμα βαλβίδας, και το στέλεχος εισάγεται στην κορυφή της μπάλας. Η συσκευασία και οι ροδέλες γύρω από το στέλεχος αποτρέπουν τη διαρροή. Μια λαβή για χειροκίνητη ενεργοποίηση είναι προσαρτημένη στο στέλεχος. Οι στάσεις εμποδίζουν την περιστροφή της λαβής περισσότερο από 90 μοίρες.
Λιμάνια
Μια βαλβίδα πύλης έχει δύο θύρες, μια είσοδο και μια έξοδο. Η βαλβίδα πύλης που περιγράφεται παραπάνω έχει σπειροειδείς θύρες, αν και υπάρχουν συγκολλημένες και φλαντζωτές συνδέσεις.
Οι σφαιρικές βαλβίδες έχουν δύο ή περισσότερες θύρες. Οι συνδέσεις με τις θύρες προσφέρουν τις ίδιες επιλογές με τη βαλβίδα πύλης. Οι σφαιρικές βαλβίδες που κατασκευάζονται με τρεις θύρες χρησιμοποιούνται ως βαλβίδες ανάμιξης ή εκτροπής.
Χαρακτηριστικά ροής
Η ροή μέσω μιας μερικώς ανοιγμένης βαλβίδας πύλης δεν είναι ανάλογη με την κίνηση του στοιχείου κλεισίματος. Αυτό περιορίζει τη χρηστικότητα των βαλβίδων πύλης για ενεργό έλεγχο των ροών μέσων. Έτσι, οι βαλβίδες πυλών χρησιμοποιούνται κυρίως ως βαλβίδες διακοπής για την απομόνωση εξοπλισμού ή τμημάτων σωλήνων.
Οι σφαιρικές βαλβίδες μπορούν να σχεδιαστούν έτσι ώστε η ροή να είναι πολύ ανάλογη με την περιστροφή του στοιχείου κλεισίματος. Αυτό ονομάζεται χαρακτηριστικό ροής «τροποποιημένο ίσο ποσοστό». Αυτό καθιστά τις βαλβίδες σφαιρών κατάλληλες για τον ενεργό έλεγχο των ροών μέσων.
Κίνηση
Οι βαλβίδες πυλών είναι ιδανικές για απομόνωση ροών γενικού σκοπού, καθώς και για εφαρμογές υψηλής πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας όπου η λειτουργία είναι σπάνια. Για το λόγο αυτό, η χειροκίνητη λειτουργία είναι τυπική και γενικά πραγματοποιείται μέσω ενός συγκροτήματος χειροτροχού πολλαπλών στροφών, αν και υπάρχουν μηχανικοί, πνευματικοί και ηλεκτρικοί ενεργοποιητές.
Οι σφαιρικές βαλβίδες ενεργοποιούνται χειροκίνητα και επίσης από ηλεκτρικούς και πνευματικούς ενεργοποιητές ως μέρη των συστημάτων ελέγχου ροής. Ένα πλεονέκτημα μιας χειροκίνητης βαλβίδας μπάλας πάνω από μια βαλβίδα πύλης είναι η θέση της λαβής καθιστά τη θέση της μπάλας εύκολη στην «ορατό».
Κόστος
Οι διαφορές μεταξύ των βαλβίδων πύλης και μπάλας κάνουν μια σύγκριση κόστους κάπως σαν σύγκριση των μήλων και των πορτοκαλιών. Ωστόσο, για χειροκίνητες βαλβίδες με σπείρωμα γενικής χρήσης διαμέτρου 2 ιντσών με σώμα χαλκού, το thevalveshop.com εμφανίζει τις ακόλουθες τιμές από τον Ιούνιο του 2010:
- Stockham μοντέλο GV bronze gate valve, 2-inch diameter, class 150, solid disc, non-ανόρθωτο στέλεχος και σπειρώματα: 106,00 $
- Conbraco Apollo σειρά 70-100, βαλβίδα σφαιρικής τυπικής θύρας γενικής χρήσης, χάλκινο σώμα, διάμετρος 2 ιντσών, επιχρωμιωμένη μπάλα και σφραγίδες RPTFE: 63,17 $