Les vàlvules de comporta de disc sòlid sovint no són adequades per a una regulació precisa del cabal i estan dissenyades per ser més adequades per utilitzar-les com a vàlvula de tall-o vàlvula d'obertura total/tancament total que el control de cabal. L'anàlisi específica és la següent:
1. Estructura i principi de funcionament de la vàlvula de comporta de disc sòlid.
Característiques estructurals:
L'interior del cos és un disc sòlid-en forma de disc que es pot obrir i tancar aixecant-lo o girant-lo.
La superfície de segellat es troba amb el pla del seient i està segellada per pressió mecànica (per exemple, angle de falca de la vàlvula de falca) o deformació elàstica (per exemple, vàlvules de segell suau).
Principis de treball:
Quan la vàlvula està completament oberta, el disc està completament separat del seient i l'àrea de flux de mitjans és gran i la caiguda de pressió és petita.
Quan està completament tancat, el disc pressiona contra el seient de la vàlvula, tallant el flux de mitjans.
Punts clau: la trajectòria del flux de la vàlvula de compuerta del disc sòlid durant l'obertura i el tancament és lineal, però el disseny de la superfície de contacte entre el disc i el seient de la vàlvula no està optimitzat per al grau de regulació del flux, la qual cosa resulta en una precisió d'ajust baixa.
2. Raons per les quals la vàlvula de compuerta de disc sòlid no és adequada per a la regulació del cabal.
1.Ajusta la linealitat
Fenomen: hi ha una relació no lineal entre l'obertura de la vàlvula de comporta i el cabal.
En la fase d'obertura inicial, el cabal canvia lentament (a causa de la petita àrea de flux i la forma de la vora del disc).
A causa del canvi sobtat de l'espai lliure entre el disc i el seient, l'obertura central i el cabal poden augmentar dràsticament, cosa que fa que sigui difícil de controlar amb precisió.
El trànsit s'estabilitza gairebé al màxim, però el rang d'ajust s'acosta al seu límit.
RESULTATS: no és possible aconseguir un control de flux suau mitjançant l'ajustament -de l'obertura, i és fàcil provocar fluctuacions de pressió del sistema o sobrepassar.
2.La superfície de segellat es desgasta fàcilment.
Fricció durant l'ajust:
La fricció repetida entre el disc i el seient accelera el desgast de la coberta de segellat, donant lloc a un augment de les fuites.
Les vàlvules de comporta de segellat suau (com ara seients de goma) es poden ratllar a causa de la fricció prolongada, el rendiment de segellat reduït.
Costos de manteniment:
Després del desgast, cal un disc o seient de recanvi, la qual cosa augmenta el temps d'inactivitat i els costos de manteniment.
3. Caiguda de pressió i pèrdua d'energia
Quan està completament obert, la pressió disminueix, però quan s'ajusta, la pressió cau més:
Quan la vàlvula de compuerta està totalment oberta, el cabal és gran i la caiguda de pressió és petita (adequada per utilitzar-la com a vàlvula de globus).
Quan s'ajusta, la bretxa entre el disc i el seient de la vàlvula disminueix, el flux de mitjans augmenta i la caiguda de pressió local augmenta significativament, provocant la pèrdua d'energia en el sistema.
Comparació de vàlvules:
Les vàlvules de regulació especialitzades (p. ex. vàlvules de bola, vàlvules de papallona, vàlvules de tap) optimitzen el disseny del canal de flux (p. ex. característiques isoespecífiques, característiques de linealitat), donant com a resultat una caiguda de pressió més uniforme i una menor pèrdua d'energia durant la regulació.
4. Feble resistència a la cavitació i l'evaporació flash
Impacte mitjà d'alta-velocitat:
Quan el medi passa per un buit estret, el flux del medi augmenta dràsticament, cosa que pot provocar l'erosió del gas (líquid) o l'evaporació instantània (vapor), danyant el disc i el seient.
Les vàlvules de compuerta de disc sòlid no estan dissenyades per a aquestes condicions de treball, la qual cosa comporta una reducció significativa de la seva vida útil.
Solucions especials de vàlvules:
La resistència a la corrosió es pot millorar mitjançant l'ús de discos-resistents al gas (com ara estructures d'alleujament de pressió-multietapes) o segells de carbur cimentat.
3, Escenaris aplicables i solucions alternatives.
1.Adequat per a vàlvules de comporta de disc sòlid
Talleu el flux dels mitjans:
En situacions que requereixin una obertura o tancament complet (per exemple, aïllament de canonades, manteniment del sistema).
Requisit de baixa precisió:
Sistemes que són insensibles a les fluctuacions de cabal, com ara sistemes de canonades d'incendis i aigües residuals.
Condicions de funcionament de baixa pressió de gran calibre:
L'estructura de la vàlvula de compuerta és senzilla, de baix cost, adequada per a grans diàmetres (com ara DN300 o superior), baixa pressió nominal.
2.Solucions alternatives a la regulació del trànsit
vàlvula de bola
Capacitat de circulació forta, bona regulació de la linealitat (característica de percentatge igual), adequat per a condicions de treball de mitjana i alta pressió.
Bon rendiment de segellat, llarga vida útil, però alt cost.
vàlvula de papallona
Estructura compacta, pes lleuger, ampli rang d'ajust (0 graus ~ 90 graus), adequat per a baixa pressió de gran diàmetre.
El rendiment del segellat és lleugerament inferior al de les vàlvules de bola, però el cost és menor.
Interceptor:
Alta precisió d'ajust (característiques lineals), adequada per a condicions de treball d'alt-calibre petit{0}}calibre.
Com que la caiguda de pressió de la vàlvula de compuerta és més gran i la resistència al flux és més alta que la de la vàlvula de compuerta, s'ha de seleccionar segons el requisit de caiguda de pressió del sistema.
Regulador (vàlvula de control):
Dissenyat especialment per a la regulació del cabal, es pot equipar amb un localitzador intel·ligent per a control remot i control de llaç-tancat.
El cost més alt, però millor regulat, per a sistemes de control de precisió (per exemple, productes químics, electricitat, etc.).
