Οι βιομηχανικές βαλβίδες είναι κρίσιμα εξαρτήματα ελέγχου σε συστήματα διανομής υγρών, με διάφορες μεθόδους ταξινόμησης που βασίζονται κυρίως στη λειτουργία, την πίεση, τη θερμοκρασία και τις μεθόδους ενεργοποίησης. Παρακάτω παρατίθενται κοινές προσεγγίσεις ταξινόμησης και τυπικοί τύποι βαλβίδων:
Ταξινόμηση κατά Λειτουργία
-
Βαλβίδες Διακοπής: Χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση ή τον αποκλεισμό της ροής του μέσου, όπως βαλβίδες πύλης, βαλβίδες υδρογείου, βαλβίδες σφαιρικές, βαλβίδες πεταλούδας και βαλβίδες πώματος.
Παραδείγματα Προϊόντων:- Πνευματική χειροκίνητη βαλβίδα πύλης ολίσθησης (DN150, σύνδεση φλάντζας, κατάλληλη για υδραυλικό έλεγχο αγωγών)
- Σφαιρική βαλβίδα φλάντζας από ανοξείδωτο χάλυβα (DN125, μαλακή στεγανοποίηση, χρησιμοποιείται για διακοπή ροής)
-
Βαλβίδες Αντεπιστροφής: Αποτρέπουν την αντίστροφη ροή του μέσου, όπως βαλβίδες αντεπιστροφής ανύψωσης και βαλβίδες αντεπιστροφής αιώρησης.
-
Βαλβίδες Ελέγχου: Ρυθμίζουν την πίεση και τη ροή του μέσου, όπως βαλβίδες μείωσης πίεσης και βαλβίδες πεταλούδας.
-
Βαλβίδες Ασφαλείας: Παρέχουν προστασία από υπερπίεση εκκενώνοντας την περίσσεια μέσου.
-
Βαλβίδες Εκτροπής: Διανέμουν ή αναμιγνύουν μέσα, όπως βαλβίδες πώματος τριών δρόμων και παγίδες ατμού.
Ταξινόμηση κατά Ονομαστική Πίεση
- Βαλβίδες χαμηλής πίεσης: PN ≤1,6 MPa
- Βαλβίδες μέσης πίεσης: PN 2,5–6,4 MPa
- Βαλβίδες υψηλής πίεσης: PN 10–80 MPa
- Βαλβίδες εξαιρετικά υψηλής πίεσης: PN ≥100 MPa.
Ταξινόμηση κατά Θερμοκρασία Λειτουργίας
- Βαλβίδες υψηλής θερμοκρασίας: t >450°C (απαιτούν ειδικά υλικά όπως χάλυβας χρωμίου-μολυβδαινίου-βανάδιου, με εκτεταμένα καλύμματα και διαδικασίες συγκόλλησης δακτυλίου στεγανοποίησης)
- Βαλβίδες μέσης θερμοκρασίας: 120°C ≤ t ≤450°C
- Βαλβίδες κανονικής θερμοκρασίας: -40°C ≤ t ≤120°C
- Βαλβίδες χαμηλής θερμοκρασίας: -100°C ≤ t ≤-40°C
- Βαλβίδες εξαιρετικά χαμηλής θερμοκρασίας: t <-100°C.
Ταξινόμηση κατά Μέθοδο Ενεργοποίησης
- Χειροκίνητες βαλβίδες: Όπως χειροκίνητες σφαιρικές βαλβίδες και βαλβίδες πύλης μαλακής στεγανοποίησης με ανερχόμενο στέλεχος
- Βαλβίδες με ηλεκτρική ενεργοποίηση: Συμπεριλαμβανομένων ηλεκτρικών, πνευματικών και υδραυλικών τύπων, όπως πνευματικές βαλβίδες διακοπής.
Άλλες Μέθοδοι Ταξινόμησης
- Ανά τύπο σύνδεσης: Με φλάντζα, συγκολλημένες ή με εξαρτήματα συμπίεσης.
- Ανά μέγεθος θυρίδας: Μικρό (DN<40mm), μεσαίο (DN50–300mm) και μεγάλο (DN≥350mm).
Οι παραπάνω ταξινομήσεις παρέχουν ένα βασικό πλαίσιο για τις βιομηχανικές βαλβίδες. Η πραγματική επιλογή θα πρέπει να βασίζεται σε συγκεκριμένες συνθήκες εργασίας (π.χ., ιδιότητες μέσου, απαιτήσεις πίεσης και θερμοκρασίας).
Κοινά Υλικά Βαλβίδων
Τα υλικά των βιομηχανικών βαλβίδων ποικίλλουν ευρέως και η επιλογή του κατάλληλου υλικού είναι ζωτικής σημασίας με βάση το μέσο εργασίας, τη θερμοκρασία και τις συνθήκες πίεσης. Παρακάτω παρατίθενται κοινά υλικά βαλβίδων και τα χαρακτηριστικά τους:
Κοινά Υλικά Σώματος
- Γκρι Χυτοσίδηρος
- Κατάλληλο για ονομαστικές πιέσεις PN ≤1,0 MPa και θερμοκρασίες -10°C έως 200°C σε νερό, ατμό, αέρα και άλλα μέσα.
- Χαμηλό κόστος αλλά με χαμηλότερη αντοχή σε εφελκυσμό και μέτρια αντοχή στη θερμοκρασία (συνιστάται κάτω από 200°C).
- Ελατό Χυτοσίδηρος
- Κατάλληλο για PN ≤2,5 MPa και θερμοκρασίες -30°C έως 300°C σε νερό, ατμό και μέσα λαδιού.
- Καλύτερη αντοχή και σκληρότητα από τον γκρι χυτοσίδηρο, με καλή αντοχή στη φθορά.
- Εύκαμπτος Χυτοσίδηρος (Οζώδης Χυτοσίδηρος)
- Κατάλληλο για PN ≤4,0 MPa και θερμοκρασίες -30°C έως 350°C σε νερό, ατμό και λάδι.
- Οι μηχανικές ιδιότητες πλησιάζουν αυτές του χάλυβα, με υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό και σκληρότητα.
- Ανθρακούχος Χάλυβας (π.χ., WCB)
- Κατάλληλο για PN ≤32,0 MPa και θερμοκρασίες -30°C έως 425°C σε περιβάλλοντα υψηλής πίεσης, όπως πετρέλαιο και ατμός.
- Καλή συνολική απόδοση, με ισχυρή αντοχή στην πίεση και την κρούση.
- Ανοξείδωτος Χάλυβας
- Ωστενιτικός Ανοξείδωτος Χάλυβας (π.χ., 304/316): Εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση. Το 304 είναι κατάλληλο για γενικά περιβάλλοντα, ενώ το 316 είναι κατάλληλο για μέσα που περιέχουν χλωριούχα.
- Χρησιμοποιείται ευρέως στις χημικές και βιομηχανίες τροφίμων.
- Κράματα Χαλκού
- Κατάλληλο για PN ≤2,5 MPa σε νερό, θαλασσινό νερό, οξυγόνο και άλλα μέσα, με θερμοκρασίες -40°C έως 250°C.
- Χάλυβας Χαμηλής Θερμοκρασίας
- Κατάλληλο για PN ≤6,4 MPa και θερμοκρασίες ≥-196°C σε υγροποιημένο φυσικό αέριο, υγρό άζωτο και άλλες κρυογονικές εφαρμογές.
- Πλαστικά / Επενδεδυμένο Λάστιχο / Επενδεδυμένο PTFE
- Καλή αντοχή στη διάβρωση, κατάλληλο για μέσα χαμηλής πίεσης, χαμηλής θερμοκρασίας ή εξαιρετικά διαβρωτικά.
Υλικά Στεγανοποίησης και Συσκευασίας
- Επιφάνειες Στεγανοποίησης: Πρέπει να είναι ανθεκτικές στη διάβρωση και τη φθορά, συνήθως κατασκευασμένες από PTFE (Teflon) ή μέταλλα (π.χ., 1Cr13, 1Cr18Ni9).
- Συσκευασία: Τυπικά σχοινί PTFE ή αμιάντου, επιλεγμένο με βάση το μέσο, τη θερμοκρασία και την πίεση.
Βασικές Σκέψεις Επιλογής
- Χαρακτηριστικά Μέσου: Για διαβρωτικά μέσα, δώστε προτεραιότητα στον ανοξείδωτο χάλυβα (π.χ., 316L) ή στις επενδεδυμένες βαλβίδες.
- Θερμοκρασία & Πίεση: Τα περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης απαιτούν ανθρακούχο ή κράμα χάλυβα, ενώ οι κρυογονικές εφαρμογές χρειάζονται χάλυβα χαμηλής θερμοκρασίας.
- Αποτελεσματικότητα κόστους: Σε σκληρές συνθήκες, τα υλικά υψηλής αντοχής στη διάβρωση (π.χ., 316) μπορεί να είναι πιο οικονομικά.
Για περαιτέρω λεπτομέρειες σχετικά με συγκεκριμένα υλικά (π.χ., διαφορές μεταξύ ανοξείδωτου χάλυβα 304 και 316) ή υλικά στεγανοποίησης, ανατρέξτε στους ακόλουθους πόρους:
- Οδηγός επιλογής βαλβίδων από ανοξείδωτο χάλυβα (Εκπαιδευτικό βίντεο)
- Λεπτομερής εξήγηση των υλικών βαλβίδων και των σχέσεων θερμοκρασίας (Τεχνικό άρθρο)