Què és millor: vàlvula de bola o vàlvula de compuerta?

Què és millor: vàlvula de bola o vàlvula de compuerta?

En els sistemes de canonades industrials, les vàlvules de bola i les vàlvules de comporta són els dos tipus més comuns de vàlvules d'aïllament. Els usuaris sovint pregunten "quina és millor", però la resposta depèn dels paràmetres del procés. Aquest article proporciona una comparació quantitativa des de tres aspectes: característiques de funcionament, mecanisme de segellat i adequació dels mitjans, basat en API 608 (estàndard de vàlvula de bola) i API 600 (estàndard de vàlvula de compuerta).

✔️Velocitat i freqüència de funcionament
Les vàlvules de bola utilitzen una rotació de 90 graus per obrir/tancar. Per a una mida DN100, el temps de carrera total sol ser inferior a 2 segons. Les vàlvules de comporta requereixen múltiples girs de volant. Prenent com a exemple el DN100, la classe 150, de tancat completament a obert, necessita entre 12 i 15 voltes, i triguen més de 20 segons. Per tant, en aplicacions amb més de 10 cicles per hora, les vàlvules de bola mostren un desgast mecànic significativament menor que les vàlvules de comporta.

✔️Principi de segellat i taxa de fuites
Les vàlvules de bola amb seients suaus (PTFE/RPTFE) poden assolir la taxa A ISO 5208 (fuites visibles zero) a temperatura ambient.Vàlvules de comportautilitzar metall-a-segellat de metall; fins i tot quan són nous, la seva taxa de fuites interna normalment és la taxa D (es permet una petita quantitat de fuites). Dades estadístiques d'una refineria: després de dos anys de funcionament, el 23% de les vàlvules de compuerta van experimentar fuites que augmentaven a la taxa C a causa de rascades o dipòsits de seient, mentre que només el 3% de les vàlvules de bola van fer el mateix.

✔️Idoneïtat dels mitjans
Per als fluids que contenen partícules dures (per exemple, purins, sorra-aigua circulant carregada de sorra), el disc en forma de falca-d'una vàlvula de comporta pressiona les partícules a les cares de tancament durant el tancament, provocant solcs. La bola d'una vàlvula de bola pot tallar partícules durant la rotació, i el seient té un efecte d'-autoeixugament. Els sistemes de vapor són el contrari: quan la temperatura supera els 200 graus, els seients de PTFE es suavitzen. En aquest cas, s'han de seleccionar les vàlvules de comporta (amb revestiment dur Stellite als seients). L'API 600 especifica que les vàlvules de comporta es poden utilitzar per a vapor sobreescalfat fins a 550 graus.

✔️Caiguda de pressió i consum d'energia
En la posició totalment oberta, les vàlvules de bola tenen un recorregut de pas total (que coincideix amb el diàmetre interior de la canonada), amb un coeficient de resistència al flux ζ ≈ 0,05–0,1. Les vàlvules de compuerta tenen un recorregut recte però amb un petit pas a la zona del seient, ζ ≈ 0,1–0,2. Per a una canonada de llarga distància-, substituir 100 vàlvules de comporta per 100 vàlvules de bola pot estalviar entre un 4% i un 7% del consum d'energia de la bomba a l'any (segons càlculs de dinàmica de fluids).

📌Conclusió
No us quedeu en "quina és absolutament millor". La lògica de decisió és la següent:

• Funcionament freqüent, no calen fuites, mitjans amb partícules → Trieu vàlvules de bola (seient suau o seient metàl·lic).
• Vapor a alta temperatura, fluids nets, funcionament molt poc freqüent → Trieu vàlvules de comporta (de falca o paral·lel).
• Per a grans diàmetres (més o igual a DN300) i altes pressions (superior o igual a la classe 900), s'han d'avaluar factors addicionals com ara el parell, el tipus d'actuador i els costos de manteniment.