Introdução da válvula globo

A válvula globo, também chamada de válvula de bloqueio, é uma das válvulas mais utilizadas. É popular devido ao pequeno atrito entre as superfícies de vedação no processo de abertura e fechamento, relativamente durável, pequena altura de abertura, fácil fabricação e manutenção. Não é adequado apenas para média e baixa pressão, mas também para alta pressão.

Princípio de funcionamento da válvula globo

Geralmente, a haste da válvula globo é girada e levantada, e o volante é fixado na parte superior da haste. Quando o volante é girado no sentido horário, a rosca da haste é aparafusada, a superfície de vedação do disco fica em contato próximo com a sede da válvula e a válvula globo é fechada. Quando o volante é girado no sentido anti-horário, a rosca da haste é aparafusada, a superfície de vedação do disco e da sede da válvula é separada e a válvula globo é aberta.

Características da válvula globo

Vantagens da válvula globo

a. Em comparação com o válvula de gaveta, a válvula globo tem uma estrutura simples, com apenas uma superfície de vedação no corpo da válvula e no disco. A área de vedação é pequena, não são utilizados materiais caros, com baixo custo, por isso o processo de fabricação é relativamente bom e simples de manter.

Desvantagens da válvula globo

• a. O comprimento da estrutura é grande.
• b.O torque de abertura e fechamento é grande e leva tempo para abrir e fechar. Quando a válvula é fechada, o sentido de movimento do disco é oposto ao sentido de ação da pressão do meio, e a força do meio deve ser superada, portanto o torque de abertura e fechamento é grande.
• c.A resistência ao fluxo é grande. O canal médio no corpo da válvula é tortuoso, a resistência ao fluxo é grande e o consumo de energia é grande. No dispositivo hidráulico, a perda de pressão é particularmente evidente. Entre todos os tipos de válvulas de bloqueio, a válvula de bloqueio tem a maior resistência ao fluxo.
• d. A direção do fluxo do meio é limitada. Quando o meio flui através da válvula globo, ele só pode fluir de baixo para cima ou de cima para baixo no canal da sede da válvula, de modo que o meio só pode fluir em uma direção e não pode alterar a direção do fluxo.
• e.Quando a válvula está fechada, partículas sólidas no meio fluido podem ficar presas entre as superfícies de vedação
• f. Instalação inconveniente.

Características de operação da válvula globo

A forma de vedação da válvula globo é a vedação forçada. Quando a válvula está fechada, deve ser aplicada força suficiente ao disco da válvula para obter o efeito de vedação, e a vedação só pode ser realizada quando a pressão específica for suficiente.

A força de vedação e a pressão média estão no mesmo eixo. Quando o meio entra pela parte inferior do disco da válvula (entrada baixa e saída alta), o torque de fechamento da válvula é maior que o torque de abertura devido à direção oposta da pressão média e da força de vedação, e ao estresse máximo na haste da válvula está a tensão de pressão, portanto deve haver resistência e rigidez suficientes, caso contrário a haste da válvula será deformada.

Portanto, quando o tamanho da válvula globo é maior que DN150 (NPS 6), a fim de reduzir o torque operacional da válvula e reduzir o diâmetro da haste da válvula, o meio geralmente flui para a parte superior do disco da válvula para entrar (alta entrada e baixa saída). Neste momento, a direção da pressão média e da força de vedação é a mesma. Sob a ação da pressão média, a válvula pode ser vedada mais facilmente. O torque de fechamento diminui e o torque de abertura aumenta, a tensão máxima na haste da válvula é a tensão de tração e o diâmetro da haste da válvula pode ser reduzido de acordo.

Quando a válvula globo é aberta, quando a altura de abertura do disco atinge 25-30% do tamanho nominal da válvula, o fluxo atingiu o máximo, ou seja, a válvula atingiu a posição totalmente aberta, portanto a posição totalmente aberta da válvula globo deve ser determinada de acordo com o curso do disco.

Quando a válvula globo é fechada e reaberta, é semelhante à válvula gaveta de vedação forçada, ou seja, após o fechamento da válvula, deve ser aplicada força operacional suficiente na superfície de vedação para obter o efeito de vedação. Portanto, o torque de fechamento da válvula deve ser aumentado para o valor especificado com base no torque operacional. Quando a válvula é aberta novamente, o torque de abertura da válvula é geralmente maior que o torque de fechamento devido à influência do atrito estático, expansão térmica e outros fatores, assim, a válvula pode ser aberta de forma confiável, e isso deve ser considerado no projeto.

Para reduzir a pressão de alto impacto formada na válvula de abertura e fechamento, a válvula globo deve ser operada lentamente, de certa forma, deve ter uma taxa de variação consistente com a vazão.

O torque operacional da válvula globo possui as seguintes características:

“Aberturas de entrada baixa e saída alta”

Quando é adotada “entrada baixa e saída alta”, a válvula é fechada a partir da posição totalmente aberta. A resistência que a força operacional precisa superar é a resistência ao atrito da haste e da gaxeta e o empuxo causado pela pressão média na seção do disco (axial). Com a queda do disco da válvula, forma-se a diferença de pressão entre a parte frontal e traseira do disco da válvula, o que evita que o disco da válvula caia, e a resistência aumentará rapidamente com a queda do disco da válvula. Com a válvula completamente fechada, exerce uma força de vedação forçada aplicada pela haste da válvula, e a diferença de pressão entre a parte frontal e traseira do disco da válvula atinge a pressão máxima de trabalho do meio, neste momento, a haste da válvula suporta o máximo torque de fechamento.

Durante a abertura da válvula, pressão média ou impulso causado pela diferença de pressão entre a frente e a parte traseira do disco é igual à direção de fechamento da válvula. Porém, deve-se observar que no momento da abertura, o torque operacional de abertura pode exceder o torque de fechamento devido ao grande torque de atrito estático entre as superfícies de vedação.

“Aberturas de entrada altas e saídas baixas”

Quando é adotada “entrada alta e saída baixa”, a válvula é fechada a partir da posição totalmente aberta. As duas forças acima ainda são necessárias para superar a força operacional. Com a diminuição do disco da válvula, a diferença de pressão antes e depois do disco da válvula conduz ao fechamento da válvula antes de ela ser fechada.

Quando a válvula é aberta, a situação é exatamente oposta. O empuxo causado pela pressão média e a diferença de pressão entre a parte frontal e traseira do disco é oposto ao sentido de abertura da válvula, portanto o torque operacional necessário para o processo de abertura da válvula é muito maior que o torque de fechamento.

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