Βάνες με μπίλια – βρείτε κατασκευαστές και προμηθευτές

Οι σφαιρικές βαλβίδες χρησιμοποιούνται για την διακοπή, το άνοιγμα ή την εκτροπή της ροής υγρών ή αερίων μέσων σε συστήματα σωληνώσεων.

Ανήκουν στις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες βιομηχανικές βαλβίδες και εφαρμόζονται σε τομείς όπως η μηχανολογία και η κατασκευή εγκαταστάσεων, η τεχνολογία ύδρευσης, οι εγκαταστάσεις χημικής και μεταποιητικής μηχανικής, καθώς και στους τομείς της ενέργειας, των τροφίμων και των κτιριακών εγκαταστάσεων.
Το κεντρικό εξάρτημα είναι μια διάτρητη σφαίρα τοποθετημένη στο σώμα της βαλβίδας μεταξύ δύο εδρών. Με την περιστροφή της σφαίρας κατά 90 μοίρες, η οπή της σφαίρας ευθυγραμμίζεται με την κατεύθυνση της ροής ή τοποθετείται κάθετα προς αυτήν. Αυτό επιτρέπει το γρήγορο άνοιγμα ή κλείσιμο της ροής του μέσου με μια στροφή ενός τετάρτου.
Οι σφαιρικές βαλβίδες χαρακτηρίζονται από συμπαγή σχεδιασμό, αξιόπιστη απόδοση διακοπής της ροής και χαμηλές απώλειες ροής. Μια ποικιλία υλικών, τύπων συνδέσεων, συστημάτων στεγανοποίησης και μεθόδων ενεργοποίησης επιτρέπει την προσαρμογή τους σε πολυάριθμα μέσα και συνθήκες λειτουργίας.

Ακολουθεί μια επισκόπηση της αρχής λειτουργίας, των σχεδιασμών, των εφαρμογών, των πλεονεκτημάτων και των περιορισμών των σφαιρικών βαλβίδων, καθώς και των σημαντικότερων κριτηρίων για την επιλογή τους.

Πώς λειτουργούν οι σφαιρικές βαλβίδες

Μια σφαιρική βαλβίδα αποτελείται ουσιαστικά από ένα σώμα, μια διάτρητη σφαίρα διακοπής, στεγανοποιητικά έδρας, έναν άξονα και έναν ενεργοποιητή.
Όταν είναι ανοιχτή, η οπή της σφαίρας είναι παράλληλη προς τον αγωγό. Το μέσο μπορεί να ρέει μέσω της βαλβίδας. Όταν η σφαίρα περιστραφεί κατά 90 μοίρες, η κλειστή επιφάνεια της σφαίρας εμποδίζει τη διαδρομή ροής και διακόπτει τη ροή του μέσου.
Η σφαίρα συνδέεται μέσω ενός στελέχους με έναν χειροκίνητο μοχλό, ένα κιβώτιο ταχυτήτων ή έναν ενεργοποιητή. Στις βαλβίδες σφαιρών που λειτουργούν χειροκίνητα, η θέση του μοχλού συνήθως υποδεικνύει άμεσα εάν η βαλβίδα είναι ανοιχτή ή κλειστή:

• Μοχλός παράλληλος προς τον αγωγό: ανοιχτή
• Μοχλός κάθετος προς τον αγωγό: κλειστή

Οι σφαιρικές βαλβίδες είναι κυρίως βαλβίδες διακοπής. Οι τυποποιημένοι σχεδιασμοί είναι κατάλληλοι μόνο σε περιορισμένο βαθμό για τη συνεχή ρύθμιση του ρυθμού ροής. Σε μερικώς ανοιχτή θέση, μπορεί να προκύψουν υψηλές ταχύτητες ροής, στροβιλισμοί και έντονη καταπόνηση στις σφραγίδες του εδράνου. Για εφαρμογές ελέγχου, επομένως, χρησιμοποιούνται σφαίρες ελέγχου ειδικού σχήματος ή σφαιρικές βαλβίδες ελέγχου σχεδιασμένες για το σκοπό αυτό.

Τύποι σφαιρικών βαλβίδων

Οι σφαιρικές βαλβίδες διατίθενται σε πολυάριθμους τύπους. Διαφέρουν, μεταξύ άλλων, ως προς τον τρόπο στερέωσης της σφαίρας, τον αριθμό των διαδρομών ροής, τη διάμετρο, την κατασκευή του σώματος και τον τύπο ενεργοποίησης.

Βαλβίδες σφαιρών με πλωτή σφαίρα

Σε αυτόν τον συνηθισμένο σχεδιασμό, η σφαίρα δεν είναι σταθερά στερεωμένη στο σώμα.
Η πίεση του υγρού πιέζει ελαφρώς τη σφαίρα κατά της αντίθετης έδρας, συμβάλλοντας έτσι στη στεγανοποίηση.
Οι σφαιρικές βαλβίδες με πλωτή σφαίρα χρησιμοποιούνται συχνά για μικρές και μεσαίες ονομαστικές διαμέτρους, καθώς και για πολλές γενικές βιομηχανικές εφαρμογές.

Βαλβίδες σφαιρών με στήριξη σε άξονες

Στις σφαιρικές βαλβίδες με στήριξη σε άξονες, η σφαίρα καθοδηγείται μηχανικά στο άνω και στο κάτω μέρος.
Αυτό επιτρέπει τη σταθερή τοποθέτηση της σφαίρας ακόμη και σε υψηλές πιέσεις και με μεγάλες ονομαστικές διαμέτρους.
Η στεγανοποίηση επιτυγχάνεται μέσω κινητών εδρών στεγανοποίησης που πιέζονται πάνω στη σφαίρα.
Οι κατασκευές με στήριξη σε άξονες χρησιμοποιούνται, μεταξύ άλλων, σε μεγαλύτερους αγωγούς, στη χημική και πετροχημική βιομηχανία, καθώς και σε συστήματα παροχής πετρελαίου και φυσικού αερίου.

Βαλβίδες σφαιρικές διπλής κατεύθυνσης

Οι σφαιρικές βαλβίδες δύο κατευθύνσεων διαθέτουν μία είσοδο και μία έξοδο.
Χρησιμοποιούνται κυρίως για το πλήρες άνοιγμα ή κλείσιμο της ροής ενός υγρού.
Αυτός ο τύπος είναι ο πιο διαδεδομένος και χρησιμοποιείται σε συστήματα σωληνώσεων, μηχανήματα, συστήματα κοινής ωφέλειας και συστήματα επεξεργασίας.

Βαλβίδες σφαιρικές τριών και πολλαπλών κατευθύνσεων

Οι σφαιρικές βαλβίδες τριών οδών διαθέτουν τρεις συνδέσεις και χρησιμοποιούνται για τη διανομή, την ανάμειξη ή την εναλλαγή ροών μέσων.
Ανάλογα με τη διάμετρο της σφαίρας, διακρίνονται δύο συγκεκριμένοι τύποι:
Διάμετρος L: συνδέει δύο από τις τρεις θύρες και είναι κατάλληλη για την εναλλαγή της ροής ενός υγρού.
Διάμετρος τύπου Τ: επιτρέπει διαφορετικές συνδέσεις μεταξύ των τριών θυρών ανάλογα με τη θέση της βαλβίδας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διανομή ή ανάμιξη.
Οι βαλβίδες σφαιρών πολλαπλών διαδρομών μπορούν να απλοποιήσουν πιο σύνθετα συστήματα σωληνώσεων και να αντικαταστήσουν αρκετές μεμονωμένες βαλβίδες διακοπής.

Βαλβίδες σφαιρών πλήρους διαμέτρου

Σε μια σφαιρική βαλβίδα πλήρους διαμέτρου, η διάμετρος της σφαίρας αντιστοιχεί σε μεγάλο βαθμό στην εσωτερική διάμετρο του συνδεδεμένου σωλήνα.
Ως αποτέλεσμα, η ροή του μέσου περιορίζεται ελάχιστα.
Η απώλεια πίεσης παραμένει χαμηλή και, με τον κατάλληλο σχεδιασμό, μπορεί επίσης να περάσει μέσα από τον αγωγό εξοπλισμός καθαρισμού ή δοκιμών.

Βαλβίδες σφαιρικές μειωμένης διαμέτρου

Σε μια σφαιρική βαλβίδα μειωμένης διαμέτρου, η διάμετρος της σφαίρας είναι μικρότερη από την εσωτερική διάμετρο του σωλήνα.
Αυτός ο σχεδιασμός είναι πιο συμπαγής και συχνά πιο οικονομικός, αλλά δημιουργεί μεγαλύτερη αντίσταση στη ροή.
Το αν απαιτείται πλήρης ή μειωμένη διάμετρος εξαρτάται από τη επιτρεπόμενη διαφορά πίεσης, τον απαιτούμενο ρυθμό ροής και τις ιδιότητες του μέσου.

Βαλβίδες σφαιρών ενός, δύο και τριών τεμαχίων

Τα μονοκόμματα σώματα είναι συμπαγή και οικονομικά αποδοτικά, αλλά συχνά επιτρέπουν μόνο περιορισμένη συντήρηση.
Οι σφαιρικές βαλβίδες δύο τεμαχίων αποτελούνται από ένα κύριο σώμα και ένα συνδεδεμένο τμήμα σώματος.
Χρησιμοποιούνται για πολλές τυπικές βιομηχανικές εφαρμογές.
Οι σφαιρικές βαλβίδες τριών τεμαχίων διαθέτουν αφαιρούμενο κεντρικό τμήμα. Αυτό επιτρέπει τη συντήρηση ή την αντικατάσταση της σφαίρας και των στεγανοποιητικών χωρίς να απαιτείται η πλήρης αποσυναρμολόγηση των σωληνώσεων.

Μεταλλικές σφαιρικές βαλβίδες

Οι μεταλλικές σφαιρικές βαλβίδες κατασκευάζονται, για παράδειγμα, από ορείχαλκο, χάλυβα, ανοξείδωτο χάλυβα ή ειδικά κράματα.
Τα μοντέλα από ορείχαλκο χρησιμοποιούνται συχνά σε εγκαταστάσεις κτιρίων, συστήματα ύδρευσης, συστήματα πεπιεσμένου αέρα και γενικά συστήματα κοινής ωφέλειας.
Ανάλογα με τον σχεδιασμό, οι σφαιρικές βαλβίδες από χάλυβα και ανοξείδωτο χάλυβα είναι κατάλληλες για υψηλότερες πιέσεις, θερμοκρασίες και πιο απαιτητικά βιομηχανικά μέσα.

Πλαστικές σφαιρικές βαλβίδες

Οι πλαστικές σφαιρικές βαλβίδες κατασκευάζονται από υλικά όπως PVC-U, PVC-C, πολυπροπυλένιο ή PVDF.
Είναι ελαφριές και προσφέρουν καλή αντοχή στη διάβρωση έναντι πολλών χημικών μέσων.
Ωστόσο, η καταλληλότητά τους εξαρτάται από τον τύπο του πλαστικού που χρησιμοποιείται, τη θερμοκρασία του μέσου, την πίεση λειτουργίας και τη χημική σύνθεση του μέσου.
Οι πλαστικές σφαιρικές βαλβίδες διατίθενται τόσο σε διαμορφώσεις δύο οδών όσο και τριών οδών.

Βαλβίδες σφαιρικές με μαλακή έδραση και με μεταλλική έδραση

Οι σφαιρικές βαλβίδες με μαλακή έδρα χρησιμοποιούν στεγανοποιητικά εδρών κατασκευασμένα από πλαστικά όπως το PTFE.
Υπό κατάλληλες συνθήκες λειτουργίας, παρέχουν υψηλό επίπεδο στεγανότητας και χαμηλές ροπές λειτουργίας.
Οι σφαιρικές βαλβίδες με μεταλλική έδραση χρησιμοποιούνται για υψηλότερες θερμοκρασίες, διαβρωτικά μέσα ή ιδιαίτερα απαιτητικές εφαρμογές.
Ωστόσο, ενδέχεται να απαιτούν μεγαλύτερες δυνάμεις λειτουργίας και να παρουσιάζουν διαφορετικά χαρακτηριστικά διαρροής σε σύγκριση με τις εκδόσεις με μαλακή έδραση.

Βαλβίδες σφαιρικές με χειροκίνητη, πνευματική και ηλεκτρική λειτουργία

Οι σφαιρικές βαλβίδες χειροκίνητης λειτουργίας ενεργοποιούνται μέσω χειρολαβής ή μηχανισμού γραναζιών.
Είναι κατάλληλες για εφαρμογές όπου η βαλβίδα ενεργοποιείται μόνο περιστασιακά και είναι εύκολα προσβάσιμη.
Οι πνευματικοί ενεργοποιητές επιτρέπουν γρήγορη εναλλαγή και μπορούν να ενσωματωθούν εύκολα σε αυτοματοποιημένα συστήματα.
Ανάλογα με τον σχεδιασμό του ενεργοποιητή, η σφαιρική βαλβίδα μπορεί να λάβει μια προκαθορισμένη θέση ασφαλείας σε περίπτωση διακοπής του πεπιεσμένου αέρα.
Οι ηλεκτρικοί ενεργοποιητές χρησιμοποιούνται όταν δεν υπάρχει διαθέσιμος πεπιεσμένος αέρας ή όταν απαιτείται ηλεκτρικός έλεγχος.
Η πρόσθετη ανάδραση θέσης, οι τερματικοί διακόπτες και οι συσκευές τοποθέτησης επιτρέπουν την ενσωμάτωση σε συστήματα ελέγχου και παρακολούθησης.

Εφαρμογές των σφαιρικών βαλβίδων

Μηχανολογία και κατασκευή εγκαταστάσεων

Στη μηχανική μηχανών και εγκαταστάσεων, οι σφαιρικές βαλβίδες διακόπτουν τις γραμμές ψύξης, λίπανσης, νερού, πεπιεσμένου αέρα και τροφοδοσίας.
Ο συμπαγής σχεδιασμός τους και η μικρή απόσταση διαδρομής διευκολύνουν την ενσωμάτωσή τους σε μηχανήματα και συστήματα.

Τεχνολογία ύδρευσης και αποχέτευσης

Οι σφαιρικές βαλβίδες χρησιμοποιούνται σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού, συστήματα δοσομέτρησης, αγωμούς διανομής και διάφορα βοηθητικά κυκλώματα.
Για εφαρμογές πόσιμου νερού, τα υλικά, τα στεγανοποιητικά και οι πιστοποιήσεις πρέπει να συμμορφώνονται με τις ισχύουσες απαιτήσεις.

Βιομηχανίες χημικής και μεταποιητικής μηχανικής

Σε εγκαταστάσεις χημικής και βιομηχανικής μηχανικής, οι σφαιρικές βαλβίδες χρησιμοποιούνται για την αποκοπή και τη διανομή υγρών και αερίων.
Για διαβρωτικά μέσα, ενδέχεται να απαιτείται ανοξείδωτος χάλυβας, υλικά υψηλής κράμασης ή πλαστικά ανθεκτικά στα χημικά.
Τα υλικά στεγανοποίησης πρέπει επίσης να είναι ανθεκτικά στο μέσο και στη θερμοκρασία.

Βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου

Στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου, οι σφαιρικές βαλβίδες χρησιμοποιούνται, μεταξύ άλλων, σε μονάδες επεξεργασίας, εγκαταστάσεις αποθήκευσης, καθώς και σε αγωμούς μεταφοράς και διανομής.
Οι μεγάλες ονομαστικές διαμέτρους, οι υψηλές πιέσεις και οι αυξημένες απαιτήσεις ασφάλειας ενδέχεται να απαιτούν σφαιρικές βαλβίδες με άξονα στήριξης, ειδικά συστήματα στεγανοποίησης και δοκιμές ειδικά για κάθε εφαρμογή.

Βιομηχανία τροφίμων και φαρμάκων

Σε χώρους παραγωγής με υγιεινές προδιαγραφές, οι σφαιρικές βαλβίδες χρησιμοποιούνται σε γραμμές προϊόντων, καθαρισμού και τροφοδοσίας.
Εδώ, είναι ιδιαίτερα σημαντικά τα σχέδια που καθαρίζονται εύκολα, οι κατάλληλες επιφάνειες, τα υλικά κατάλληλα για τρόφιμα και οι ελάχιστοι νεκροί χώροι.

Ενέργεια και τεχνικές εγκαταστάσεις κτιρίων

Στα συστήματα θέρμανσης, ψύξης, κλιματισμού και τροφοδοσίας, οι σφαιρικές βαλβίδες χρησιμοποιούνται για την αποκοπή της ροής νερού, υγρών μεταφοράς θερμότητας και άλλων κατάλληλων μέσων.

Τεχνολογία πεπιεσμένου αέρα και αερίων

Οι σφαιρικές βαλβίδες επιτρέπουν την ταχεία διακοπή της ροής πεπιεσμένου αέρα και κατάλληλων τεχνικών αερίων.
Για εύφλεκτα, τοξικά ή εξαιρετικά καθαρά αέρια, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη ειδικοί σχεδιασμοί και απαιτήσεις στεγανοποίησης.

Πλεονεκτήματα των σφαιρικών βαλβίδων

• Γρήγορο άνοιγμα και κλείσιμο: Αρκεί μια περιστροφή 90 μοιρών για να ανοίξει πλήρως ή να διακόψει τη ροή του μέσου.
• Χαμηλές απώλειες ροής: Ιδιαίτερα οι κατασκευές πλήρους διαμέτρου παρουσιάζουν χαμηλή αντίσταση στη ροή όταν είναι πλήρως ανοιχτές.
• Καλή απόδοση διακοπής: Οι κατάλληλες στεγανοποιήσεις της σφαίρας και της έδρας εξασφαλίζουν αξιόπιστη στεγανοποίηση έναντι της ροής του μέσου.
• Συμπαγής σχεδιασμός: Σε σύγκριση με πολλές βαλβίδες τύπου ανύψωσης, οι σφαιρικές βαλβίδες απαιτούν ελάχιστο χώρο εγκατάστασης.
• Απλή ένδειξη θέσης: Για τα μοντέλα χειροκίνητης λειτουργίας, η θέση της βαλβίδας μπορεί συχνά να προσδιοριστεί άμεσα από τη θέση του μοχλού.
• Ευέλικτη επιλογή υλικών: Τα μεταλλικά και μη μεταλλικά υλικά επιτρέπουν τη χρήση με ένα ευρύ φάσμα υγρών και αερίων.
• Εύκολη αυτοματοποίηση: Οι σφαιρικές βαλβίδες μπορούν να εξοπλιστούν με πνευματικούς ή ηλεκτρικούς περιστροφικούς ενεργοποιητές.
• Χαμηλές απαιτήσεις συντήρησης: Όταν επιλέγονται σωστά και χρησιμοποιούνται σύμφωνα με τον προορισμό τους, πολλές σφαιρικές βαλβίδες λειτουργούν αξιόπιστα για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Περιορισμοί των σφαιρικών βαλβίδων

• Οι τυποποιημένες σφαιρικές βαλβίδες έχουν σχεδιαστεί κυρίως για πλήρες άνοιγμα και κλείσιμο. Η συνεχής ρύθμιση της ροής σε μερικώς ανοιχτή θέση μπορεί να ασκήσει πίεση στις σφραγίδες και στην επιφάνεια της σφαίρας.
• Στερεά, ίνες ή λειαντικά σωματίδια μπορούν να συσσωρευτούν μεταξύ της σφαίρας και του εδράνου ή να οδηγήσουν σε αυξημένη φθορά. Για τέτοια μέσα, πρέπει να επιλέγονται κατάλληλοι σχεδιασμοί, υλικά και συστήματα στεγανοποίησης.
• Όταν η βαλβίδα είναι κλειστή, το μέσο μπορεί να παγιδευτεί στην κοιλότητα του σώ&m