Saracinesche, un prodotto della rivoluzione industriale, hanno da tempo ricoperto una posizione dominante nel settore nonostante la presenza storica di molte altre valvole come le valvole del globo e le valvole di spina. Tuttavia, negli ultimi anni, Le valvole del cancello hanno affrontato una maggiore concorrenza dalle valvole a sfera e valvole a farfalla, che hanno catturato più quote di mercato.
A differenza di valvole a sfera, valvole a maschio, E valvole a farfalla, saracinesche avere un meccanismo di chiusura unico. L'elemento di chiusura, cancello o disco, si muove linearmente mediante più rotazioni dello stelo o del mandrino. Ascenda dal percorso ed entra nella parte superiore della valvola (chiamato cofano). Queste valvole, Apertura linearmente, sono anche conosciuti come valvole multi-turn o lineari, differenziando dalle valvole a quarto di svolta in cui ruota lo stelo 90 gradi, di solito senza salire.
Le valvole del gate sono disponibili in vari materiali e valutazioni di pressione, con dimensioni che vanno da piccoli come nps da ½ pollice a grandi come NP 144 pollici, Catering a un ampio spettro di applicazioni. Il design predominante per le valvole di gate è costituito da componenti fabbricati attraverso la fusione, forgiatura, o saldatura, con il design del casting che è quello dominante.
Un aspetto notevole delle valvole gate è la loro capacità di aprirsi completamente, non fornendo quasi alcun ostruzione o attrito al percorso del flusso. La resistenza a flusso offerta da valvole di gate completamente aperta è approssimativamente equivalente a una sezione della pipeline con la stessa dimensione della porta. Di conseguenza, Le valvole di gate sono ancora ampiamente utilizzate nelle applicazioni di chiusura o ondate. In qualche terminologia della valvola, Le valvole di gate sono anche indicate come valvole globali.
Tuttavia, Le valvole di gate potrebbero non essere la scelta migliore per regolare il flusso o operare in qualsiasi direzione diversa da completamente aperta o completamente chiusa. L'uso di valvole di gate parzialmente aperte per la limitazione o il controllo del flusso può portare a danni al cancello o all'anello del sedile della valvola a causa di collisioni nell'ambiente di flusso turbolento creato se parzialmente aperto.
Strutture interne della valvola di gate
Mentre la maggior parte delle valvole gate può apparire simile nell'aspetto, I loro progetti interni possono variare. La maggior parte delle valvole gate è costituita da un corpo e un cofano, con il cofano contenente un elemento di chiusura chiamato gate o disco. L'elemento di chiusura è collegato allo stelo che passa attraverso il cofano, In definitiva collegata a un volantino o altro dispositivo di guida per il funzionamento dello stelo. La pressione attorno allo stelo è limitata dall'imballaggio compresso nella scatola di ripieno o nella camera.
Interni della valvola del gate, non correlato alla magrezza o all'adattamento della valvola, Fare riferimento a componenti all'interno della valvola che sopportano stress significativi o sono soggetti a erosione e corrosione gravi. Nelle valvole di gate, Gli interni sono costituiti dallo stelo, area del sedile del disco, sede del corpo, e sedile posteriore. Le valvole di bronzo o ottone comuni hanno in genere interni realizzati con lo stesso materiale del corpo e del cofano. Le valvole in ghisa e in ferro duttile usano interni a tutta ferro o interni in bronzo.
Le valvole in acciaio possono essere dotate di vari materiali interni, compresa la lega di cobalto di cromo di tungsteno, In lega Hastelloy, 316ss, 347ss, Monel Leghe, e lega 20, comunemente usato per gli interni della valvola di gate.
Design del disco della valvola di gate
Il nucleo delle valvole gate è l'elemento di chiusura, che è disponibile in due design: cuneo e sedile del disco parallelo. Il design a cuneo, popolare dalla sua invenzione dell'ingegnere britannico James Nasmyth in 1843, Utilizza un cancello con un angolo leggermente inclinato che corrisponde all'angolo della sede del corpo per una chiusura stretta. Le valvole a cuneo fissano saldamente il cancello nel sedile applicando la coppia.
Esistono tre tipi di design del cancello a cuneo:
- Cuneo solido, il più antico e storicamente diffuso, era quasi universale ad un certo punto. Tuttavia, Manca flessibilità e può incepparti sul sedile a causa di fluttuazioni di temperatura estreme o sollecitazioni di tubi che causano deformazione. Le porte del cuneo solido rimangono configurazioni standard per il bronzo, ghisa, approvvigionamento idrico, e valvole in acciaio a carbonio compatte (API 602 tipo).
- Il cuneo completamente flessibile è estremamente flessibile, Adattarsi alle variazioni di temperatura e alle sollecitazioni dei tubi avversi senza vincoli aggiungendo scanalature o slot intorno alla sua periferia. I design flessibili sono più facili da produrre, compensare le piccole imperfezioni nella superficie del sedile con la flessibilità del cancello. Ad oggi, I disegni a cunei flessibili sono il tipo più comune sulle valvole di gate industriali.
- Split Wedge è costituito da un design a due pezzi, con facce abbinate sul retro di ogni cancello. Questi volti abbinati consentono anche il trasferimento della spinta dello stelo verso il basso sulla superficie del cancello e il sedile. Questo design flessibile impedisce anche l'interferenza causata dall'espansione termica. Tuttavia, I design divisi hanno un aspetto negativo: in applicazioni sporche, residui o detriti possono raggruppare tra le metà, causando disallineamento o addirittura blocco. I disegni a cuneo diviso sono comuni nelle valvole in acciaio inossidabile e ad alte leghe, così come molte piccole valvole di bronzo.
Le porte del cuneo sono guidate da scanalature o costole gettate o saldate al corpo della valvola e dirette dal sedile. Questi dispositivi guida a cuneo mantengono l'allineamento durante l'apertura o la chiusura, impedire lo scivolo sul sedile a valle durante questi processi.
Un altro stile del disco della valvola per le valvole del gate è il design del sedile del disco parallelo. I sedili paralleli possono installare molle per una tenuta più stretta o formare una tenuta affidabile nella direzione a monte. Il sedile parallelo è un sedile posizionale; La posizione del gate determina l'effetto di sigillazione, piuttosto che l'entità della forza (coppia) Applicato dallo stelo sul cancello.
Design del corpo/cofano
Le valvole di gate in genere sono costituite da due parti principali: il corpo e il cofano, Formando il guscio contenente pressione della valvola del gate. Esistono vari design per l'interfaccia tra questi due componenti.
- I giunti filettati sono il design più semplice ma sono utilizzati solo per economici, Valvole di bronzo a bassa pressione.
- I giunti sindacali sono anche utilizzati principalmente per le valvole di bronzo, Ma il design sindacale consente uno smontaggio più semplice, Facilitare la manutenzione e la riparazione.
- Le articolazioni del cofano bullone sono le articolazioni più popolari, utilizzato per la stragrande maggioranza delle valvole di gate nelle applicazioni industriali di oggi. A differenza dei fusti thread e dell'Unione, Le connessioni del cofano bullone richiedono guarnizioni per sigillare il giunto tra il corpo e il cofano.
- Le articolazioni della tenuta a pressione sono attivate dalla pressione del fluido all'interno del corpo della valvola che agisce su un cuneo fatto di ferro morbido o grafite inserita tra il corpo e il cofano. Nelle valvole di tenuta a pressione, Maggiore è la pressione nella cavità del corpo, Maggiore è la forza sulla guarnizione. I cofulini di tenuta a pressione sono ampiamente utilizzati in alta pressione, applicazioni ad alta temperatura, come nel settore del potere.
- I giunti in cofano saldato sono un giunto corpo/cofano molto popolare per valvole in acciaio compatto che vanno da ½ pollice a 2 pollici e valutazioni di pressione da 800 A 2500, Non richiede smontaggio.
Materiali e standard
L'acciaio e il ferro sono i materiali più comunemente usati nella costruzione della valvola di gate. I materiali in acciaio sono adatti per la maggior parte delle applicazioni industriali, mentre i materiali di ferro sono adatti per applicazioni come l'acqua, acque reflue, e riscaldamento, ventilazione, e aria condizionata (HVAC). Altri materiali di costruzione della valvola di gate comunemente usati includono acciaio inossidabile, bronzo, e materiali di alto livello come Hastelloy e leghe di cromo-nickel-ferro.
Per quanto riguarda la progettazione della valvola di gate e gli standard di costruzione, Gli standard nazionali includono gli standard nazionali GB e GB/T, così come gli standard del settore JB e JB/T, insieme agli standard di gruppo e agli standard aziendali. A livello internazionale, Gli standard sono stabiliti da organizzazioni come l'American Petroleum Institute (API), la società di standardizzazione dei produttori (MSS), L'American Water Works Association (AWWA), e l'American Society of Mechanical Engineers (COME ME).
Sottomarini della valvola del gate
Sebbene le valvole a quarto di turni abbiano preso una quota significativa del mercato delle valvole di gate nel passato 50 anni, Alcune industrie si affidano ancora fortemente alle valvole del gate, tra cui le industrie del petrolio e del gas naturale. Nonostante i progressi delle valvole a sfera in gasdotti a gas naturale, olio greggio o condotte liquide rimangono la roccaforte delle valvole del cancello del sedile parallele. Nelle valvole di dimensioni maggiori, Le valvole di gate continuano a essere la scelta primaria per la maggior parte delle applicazioni, Compreso l'industria del raffinazione. La stabilità nella progettazione e il costo totale economico sono fattori cruciali che influenzano l'adozione di queste valvole.
In termini di applicazione, Molte industrie di processo utilizzano temperature superiori alla temperatura di lavoro sicura del politetrafluoroetilene (PTFE), Il materiale del sedile principale per le valvole a sfera mobile. Le valvole a farfalla ad alte prestazioni e le valvole a sfera a base di metallo hanno guadagnato più utilizzo nelle applicazioni di raffinazione, Sebbene i loro costi totali siano in genere superiori alle valvole di gate. Nel settore dei servizi idrici, Le valvole di gate di ferro ancora dominano, dimostrare costi e durevoli anche in applicazioni sepolte.
L'industria dell'energia impiega valvole di gate in lega per applicazioni che coinvolgono pressione e temperatura estremamente elevate. Nonostante l'emergere di alcune nuove valvole globali a Y-pattern e valvole a sfera a base di metallo progettate per i servizi di limitazione, Le valvole di gate continuano a essere favorite nel settore dell'utilità.
Oggi, saracinesche, noto per la loro alta efficacia in termini di costi, Rimani la scelta primaria per molte applicazioni di servizio. Mark Twain una volta detto, “I rapporti della mia morte sono molto esagerati.” Mentre le valvole a sfera, valvole a maschio, e le valvole a farfalla hanno ampliato la loro quota di mercato nel corso dei decenni, La valvola del gate di lunga data non fa eccezione al sentimento di Twain: le voci sulla sua morte sono state molto esagerate!