Βαλβίδα πύληςείναι το προϊόν της βιομηχανικής επανάστασης. Αν και ορισμένα σχέδια βαλβίδων, όπως οι σφαιρικές βαλβίδες και οι βαλβίδες βύσματος, υπάρχουν εδώ και πολύ καιρό, οι βαλβίδες πύλης κατέχουν κυρίαρχη θέση στη βιομηχανία για δεκαετίες και μόλις πρόσφατα παραχώρησαν μεγάλο μερίδιο αγοράς σε σχέδια σφαιρικών βαλβίδων και βαλβίδων πεταλούδας .

Η διαφορά μεταξύ της βαλβίδας πύλης και της σφαιρικής βαλβίδας, της βαλβίδας βύσματος και της βαλβίδας πεταλούδας είναι ότι το στοιχείο κλεισίματος, που ονομάζεται δίσκος, πύλη ή απόφραξη, ανεβαίνει στο κάτω μέρος του στελέχους ή της ατράκτου της βαλβίδας, φεύγει από το νερό και εισέρχεται στην κορυφή της βαλβίδας, που ονομάζεται καπό. και περιστρέφεται μέσα από τον άξονα ή τον άξονα σε πολλαπλές στροφές. Αυτές οι βαλβίδες που ανοίγουν με γραμμική κίνηση είναι επίσης γνωστές ως βαλβίδες πολλαπλών στροφών ή γραμμικές βαλβίδες, σε αντίθεση με τις βαλβίδες τετάρτου περιστροφής, οι οποίες έχουν στέλεχος που περιστρέφεται 90 μοίρες και κανονικά δεν ανυψώνεται.

Οι βαλβίδες πύλης είναι διαθέσιμες σε δεκάδες διαφορετικά υλικά και ονομασίες πίεσης. Κυμαίνονται σε μεγέθη από NPS που ταιριάζει στο χέρι σας ½ ίντσας έως μεγάλο φορτηγό NPS 144 ιντσών. Οι βαλβίδες πύλης αποτελούνται από χύτευση, σφυρηλάτηση ή εξαρτήματα που κατασκευάζονται με συγκόλληση, αν και κυριαρχεί ο σχεδιασμός χύτευσης.

Μία από τις πιο επιθυμητές πτυχές των βαλβίδων πύλης είναι ότι μπορούν να ανοίξουν πλήρως με μικρό εμπόδιο ή τριβή στις οπές ροής. Η αντίσταση ροής που παρέχεται από την ανοιχτή βαλβίδα πύλης είναι περίπου η ίδια με αυτή ενός τμήματος σωλήνα με το ίδιο μέγεθος θυρίδας. Επομένως, οι βαλβίδες πύλης εξακολουθούν να εξετάζονται έντονα για εφαρμογές μπλοκαρίσματος ή ενεργοποίησης/απενεργοποίησης. Σε κάποια ονοματολογία βαλβίδων, οι βαλβίδες πύλης ονομάζονται βαλβίδες σφαιρών.

Οι βαλβίδες πύλης γενικά δεν είναι κατάλληλες για τη ρύθμιση της ροής ή τη λειτουργία προς οποιαδήποτε κατεύθυνση εκτός από το πλήρες άνοιγμα ή το πλήρες κλείσιμο. Η χρήση μιας μερικώς ανοιχτής βαλβίδας πύλης για το γκάζι ή τη ρύθμιση της ροής μπορεί να καταστρέψει την πλάκα της βαλβίδας ή τον δακτύλιο της έδρας της βαλβίδας, επειδή σε ένα μερικώς ανοιχτό περιβάλλον ροής που προκαλεί αναταράξεις, οι επιφάνειες της έδρας της βαλβίδας θα συγκρούονται μεταξύ τους.

Στυλ βαλβίδας πύλης

Από έξω, οι περισσότερες βαλβίδες πύλης φαίνονται παρόμοιες. Ωστόσο, υπάρχουν πολλές διαφορετικές σχεδιαστικές δυνατότητες. Οι περισσότερες βαλβίδες πύλης αποτελούνται από ένα σώμα και ένα καπό, το οποίο περιέχει ένα στοιχείο κλεισίματος που ονομάζεται δίσκος ή πύλη. Το στοιχείο κλεισίματος συνδέεται με το στέλεχος που περνά μέσα από το καπό και τέλος με τον χειροτροχό ή άλλη κίνηση για να λειτουργήσει το στέλεχος. Η πίεση γύρω από το στέλεχος της βαλβίδας ελέγχεται από τη συμπίεση του παρεμβύσματος στην περιοχή πλήρωσης ή στον θάλαμο.

Η κίνηση της πλάκας βαλβίδας πύλης στο στέλεχος της βαλβίδας καθορίζει εάν το στέλεχος βαλβίδας ανεβαίνει ή βιδώνεται στην πλάκα βαλβίδας κατά το άνοιγμα. Αυτή η αντίδραση ορίζει επίσης τα δύο κύρια στυλ στελέχους/δίσκου για βαλβίδες πύλης: ανερχόμενο στέλεχος ή μη ανερχόμενο στέλεχος (NRS). Το ανερχόμενο στέλεχος είναι το πιο δημοφιλές στυλ σχεδίασης στελέχους/δίσκων στη βιομηχανική αγορά, ενώ το μη ανερχόμενο στέλεχος ευνοείται εδώ και καιρό από τη βιομηχανία υδάτων και αγωγών. Ορισμένες εφαρμογές πλοίων που εξακολουθούν να χρησιμοποιούν βαλβίδες πύλης και έχουν μικρούς χώρους χρησιμοποιούν επίσης το στυλ NRS.

Το πιο κοινό σχέδιο στελέχους/καπό στις βιομηχανικές βαλβίδες είναι το εξωτερικό σπείρωμα και ζυγός (OS&Y). Ο σχεδιασμός OS&Y είναι πιο κατάλληλος για διαβρωτικά περιβάλλοντα επειδή τα σπειρώματα βρίσκονται έξω από την περιοχή στεγανοποίησης υγρού. Διαφέρει από τα άλλα σχέδια στο ότι ο χειροτροχός είναι στερεωμένος στον δακτύλιο στην κορυφή του ζυγού, όχι στο ίδιο το στέλεχος, έτσι ώστε ο χειροτροχός να μην ανυψώνεται όταν η βαλβίδα είναι ανοιχτή.

Τμηματοποίηση της αγοράς βαλβίδας πύλης

Αν και τα τελευταία 50 χρόνια, οι περιστροφικές βαλβίδες ορθής γωνίας έχουν καταλάβει μεγάλο μερίδιο στην αγορά των βαλβίδων πύλης, ορισμένες βιομηχανίες εξακολουθούν να βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε αυτές, συμπεριλαμβανομένης της βιομηχανίας πετρελαίου και φυσικού αερίου. Αν και οι σφαιρικές βαλβίδες έχουν σημειώσει πρόοδο στους αγωγούς φυσικού αερίου, οι αγωγοί αργού πετρελαίου ή υγρού εξακολουθούν να είναι η θέση των παράλληλων βαλβίδων πύλης.

Στην περίπτωση μεγαλύτερων μεγεθών, οι βαλβίδες πύλης εξακολουθούν να είναι η κύρια επιλογή για τις περισσότερες εφαρμογές στη βιομηχανία διύλισης. Η στιβαρότητα του σχεδιασμού και το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας (συμπεριλαμβανομένης της οικονομίας συντήρησης) είναι τα επιθυμητά σημεία αυτού του παραδοσιακού σχεδιασμού.

Όσον αφορά την εφαρμογή, πολλές διεργασίες διυλιστηρίων χρησιμοποιούν θερμοκρασίες υψηλότερες από την ασφαλή θερμοκρασία λειτουργίας του Teflon, που είναι το κύριο υλικό έδρασης για τις πλωτές σφαιρικές βαλβίδες. Οι υψηλής απόδοσης βαλβίδες πεταλούδας και οι μεταλλικές σφραγισμένες σφαιρικές βαλβίδες αρχίζουν να χρησιμοποιούνται περισσότερο σε εφαρμογές διυλιστηρίων, αν και το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας τους είναι συνήθως υψηλότερο από αυτό των βαλβίδων πύλης.

Η βιομηχανία των εγκαταστάσεων νερού εξακολουθεί να κυριαρχείται από σιδερένιες βαλβίδες πύλης. Ακόμη και σε θαμμένες εφαρμογές, είναι σχετικά φθηνά και ανθεκτικά.

Η βιομηχανία ενέργειας χρησιμοποιείβαλβίδες πύλης από κράμαγια εφαρμογές που περιλαμβάνουν πολύ υψηλές πιέσεις και πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Αν και μερικές νεότερες σφαιρικές βαλβίδες τύπου Y και μεταλλικές σφαιρικές βαλβίδες με έδραση που έχουν σχεδιαστεί για σέρβις μπλοκαρίσματος έχουν βρεθεί στο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας, οι βαλβίδες πύλης εξακολουθούν να προτιμώνται από τους σχεδιαστές και τους χειριστές των εγκαταστάσεων.