1 Panoramica
La valvola a farfalla è un dispositivo importante nei sistemi di distribuzione e drenaggio dell'acqua. Con l'avanzamento della tecnologia industriale, sono emersi requisiti diversi in termini di struttura e prestazioni delle valvole a farfalla. Pertanto, in fase di progettazione e selezione, è fondamentale scegliere con attenzione il tipo, il materiale e la forma di connessione in base alle condizioni operative.
La valvola a farfalla è un dispositivo importante nei sistemi di distribuzione e drenaggio dell'acqua. Con l'avanzamento della tecnologia industriale, sono emersi requisiti diversi in termini di struttura e prestazioni delle valvole a farfalla. Pertanto, in fase di progettazione e selezione, è fondamentale scegliere con attenzione il tipo, il materiale e la forma di connessione in base alle condizioni operative.
2 Progettazione
2.1 Struttura
La parte di chiusura (piastra a farfalla) della valvola a farfalla si trova al centro del fluido e la sua influenza sulla resistenza al flusso deve essere considerata in fase di progettazione.
2.1 Struttura
La parte di chiusura (piastra a farfalla) della valvola a farfalla si trova al centro del fluido e la sua influenza sulla resistenza al flusso deve essere considerata in fase di progettazione.
Per quanto riguarda la struttura della piastra a farfalla della valvola a farfalla di grande diametro, la norma AWWA C504 (American Water Supply Engineering Association Standard) stabilisce che la piastra a farfalla non deve presentare nervature trasversali e che il suo spessore non deve essere superiore a 2,25 volte il diametro dello stelo della valvola.
La superficie di ingresso e quella di uscita dell'acqua della piastra a farfalla devono essere aerodinamiche.
Le viti interne non devono sporgere dalla piastra a farfalla, in modo da non aumentare la superficie esposta all'acqua.
2.2 Guarnizione in gomma
La superficie di ingresso e quella di uscita dell'acqua della piastra a farfalla devono essere aerodinamiche.
Le viti interne non devono sporgere dalla piastra a farfalla, in modo da non aumentare la superficie esposta all'acqua.
2.2 Guarnizione in gomma
A volte la durata utile delle valvole a farfalla in gomma è breve, a causa della qualità della gomma e dell'ampiezza della superficie di tenuta. L'anello di tenuta della valvola a farfalla con guarnizione in gomma deve essere realizzato con materiali in gomma di alta qualità e durante lo stampaggio a compressione è necessario seguire le normative di processo. La temperatura di vulcanizzazione non deve essere aumentata arbitrariamente e il tempo può essere ridotto, altrimenti l'anello di tenuta si deteriorerà e si creperà facilmente. La superficie di tenuta metallica a contatto con l'anello di tenuta in gomma deve avere un'ampiezza sufficiente, altrimenti l'anello di tenuta in gomma non si incastrerà facilmente. Inoltre, la tolleranza di forma e posizione, la simmetria, la precisione, la levigatezza e l'elasticità dell'anello di tenuta del corpo valvola e della piastra a farfalla influiscono sulla durata utile dell'anello di tenuta in gomma.
2.2 Rigidità
La rigidità è un aspetto importante nella progettazione delle valvole a farfalla, ed è correlata a fattori quali le piastre della farfalla, gli alberi delle valvole e i collegamenti.
La rigidità è un aspetto importante nella progettazione delle valvole a farfalla, ed è correlata a fattori quali le piastre della farfalla, gli alberi delle valvole e i collegamenti.
(1) Dimensioni dell'albero della valvola Le dimensioni dell'albero della valvola sono specificate nella norma AWWA C504. Se le dimensioni dell'albero della valvola non soddisfano i requisiti, potrebbero verificarsi rigidità insufficiente, perdite di tenuta inverse e coppia di apertura elevata. La rigidità dell'albero è correlata a 1/EI, ovvero, per migliorare la rigidità e ridurre il problema della deformazione, dovremmo iniziare aumentando EI. E è il modulo di elasticità. Generalmente, la differenza tra gli acciai non è grande e il materiale selezionato ha un effetto minimo sulla rigidità. I è il momento d'inerzia ed è correlato alla dimensione della sezione dell'albero. Le dimensioni dell'albero della valvola sono generalmente calcolate in base alla combinazione di flessione e torsione. Non è correlato solo alla coppia, ma soprattutto al momento flettente. In particolare, il momento flettente della valvola a farfalla di grande diametro è molto maggiore della coppia.
(2) Coordinamento del foro dell'albero La vecchia versione di AWWA C504 stabilisce che l'albero della valvola a farfalla è un albero diritto. Dopo la versione del 1980, è stato proposto che potesse essere realizzato in due alberi corti. Secondo AWWA C504 e GB12238, la lunghezza di incastro dell'albero e del foro dovrebbe essere 1,5d. Viene specificato il gioco (valore C) tra il bordo del corpo valvola e l'estremità di supporto della piastra a farfalla nella dimensione assiale della valvola a farfalla giapponese, che è generalmente correlato alla dimensione del diametro, che è compresa tra 25 e 45 mm, il che serve a minimizzare la distanza tra i supporti dell'albero (valore C), riducendo così il momento flettente e la deformazione dell'albero.
(3) Struttura della piastra a farfalla La struttura della piastra a farfalla ha una relazione diretta con la rigidità, quindi oltre alla forma di piastra piana, è realizzata principalmente a forma di vaso o a traliccio. In breve, serve ad aumentare il momento d'inerzia della sezione per aumentarne la rigidità.
(4) Struttura del corpo valvola Anche nella progettazione del corpo valvola a farfalla di grande diametro si riscontrano problemi di rigidità. Generalmente, sono presenti nervature anulari e nervature trasversali. In realtà, le nervature trasversali aumentano solo la stabilità e non dovrebbero essere eccessive. Le principali sono le nervature anulari. Se si possono aggiungere nervature a forma di ∩, la rigidità risulterà più vantaggiosa, ma si presenterà un problema di scarsa producibilità.
2.3 Cuscinetti autolubrificanti
La maggior parte o tutta la pressione media sulla piastra a farfalla (inversa) viene trasmessa al cuscinetto attraverso l'albero, quindi il cuscinetto svolge un ruolo molto importante. Alcune valvole a farfalla di produzione estera sono leggere e maneggevoli, e le valvole di piccolo calibro possono essere ruotate con un solo dito, mentre alcune valvole a farfalla di produzione nazionale sono pesanti. Oltre alla coassialità, alla simmetria, alla precisione di lavorazione, alla finitura e alla qualità della guarnizione, un fattore molto importante è la lubrificazione del materiale della boccola. Lo standard AWWA C504 propone che la boccola dell'albero o il cuscinetto installato nel corpo valvola debbano essere in materiale autolubrificante; la boccola dell'albero presenta problemi di riduzione dell'attrito e lubrificazione, e la corrosione non è ammessa. Senza la boccola dell'albero, anche se l'albero della valvola è in acciaio inossidabile, il corpo valvola presenta problemi di ruggine e adesione. L'uso di boccole può anche aumentare la rigidità.
La maggior parte o tutta la pressione media sulla piastra a farfalla (inversa) viene trasmessa al cuscinetto attraverso l'albero, quindi il cuscinetto svolge un ruolo molto importante. Alcune valvole a farfalla di produzione estera sono leggere e maneggevoli, e le valvole di piccolo calibro possono essere ruotate con un solo dito, mentre alcune valvole a farfalla di produzione nazionale sono pesanti. Oltre alla coassialità, alla simmetria, alla precisione di lavorazione, alla finitura e alla qualità della guarnizione, un fattore molto importante è la lubrificazione del materiale della boccola. Lo standard AWWA C504 propone che la boccola dell'albero o il cuscinetto installato nel corpo valvola debbano essere in materiale autolubrificante; la boccola dell'albero presenta problemi di riduzione dell'attrito e lubrificazione, e la corrosione non è ammessa. Senza la boccola dell'albero, anche se l'albero della valvola è in acciaio inossidabile, il corpo valvola presenta problemi di ruggine e adesione. L'uso di boccole può anche aumentare la rigidità.
2.4 Collegamento dell'albero e della piastra a farfalla
Nelle valvole a farfalla di piccolo diametro, l'albero e la piastra a farfalla sono preferibilmente collegati tramite chiavetta o scanalatura; possono essere utilizzati anche collegamenti ad albero poligonale o a perno. Nelle valvole a farfalla di grande diametro, l'albero e la piastra a farfalla sono perlopiù collegati tramite chiavetta o perno conico. Attualmente, la maggior parte degli alberi e dei dischi sono collegati tramite perno. In condizioni di lavoro gravose, il perno di collegamento si danneggia. Ciò è dovuto principalmente a difetti di fabbricazione, quali la scarsa precisione dell'anastomosi, le dimensioni inadeguate del perno, la durezza insufficiente o l'utilizzo di un materiale non idoneo. Nelle valvole a farfalla di grande diametro, l'albero e la piastra a farfalla possono essere collegati con un metodo specifico.
Nelle valvole a farfalla di piccolo diametro, l'albero e la piastra a farfalla sono preferibilmente collegati tramite chiavetta o scanalatura; possono essere utilizzati anche collegamenti ad albero poligonale o a perno. Nelle valvole a farfalla di grande diametro, l'albero e la piastra a farfalla sono perlopiù collegati tramite chiavetta o perno conico. Attualmente, la maggior parte degli alberi e dei dischi sono collegati tramite perno. In condizioni di lavoro gravose, il perno di collegamento si danneggia. Ciò è dovuto principalmente a difetti di fabbricazione, quali la scarsa precisione dell'anastomosi, le dimensioni inadeguate del perno, la durezza insufficiente o l'utilizzo di un materiale non idoneo. Nelle valvole a farfalla di grande diametro, l'albero e la piastra a farfalla possono essere collegati con un metodo specifico.
2.5 Lunghezza della struttura
La lunghezza strutturale della valvola a farfalla si sviluppa in serie brevi, ma tale approccio deve essere prudente. Infatti, una lunghezza strutturale troppo ridotta può compromettere la resistenza. Le norme internazionali hanno stabilito la lunghezza strutturale delle serie brevi di valvole a farfalla flangiate, ma la lunghezza strutturale della valvola a pressione più elevata non deve essere ridotta, altrimenti si verificheranno problemi, soprattutto per materiali fragili come la ghisa.
La lunghezza strutturale della valvola a farfalla si sviluppa in serie brevi, ma tale approccio deve essere prudente. Infatti, una lunghezza strutturale troppo ridotta può compromettere la resistenza. Le norme internazionali hanno stabilito la lunghezza strutturale delle serie brevi di valvole a farfalla flangiate, ma la lunghezza strutturale della valvola a pressione più elevata non deve essere ridotta, altrimenti si verificheranno problemi, soprattutto per materiali fragili come la ghisa.
Nortech è uno dei principali produttori di valvole industriali in Cina, con certificazione di qualità ISO9001.
Data di pubblicazione: 20 agosto 2021