As válvulas gaveta de disco sólido muitas vezes não são adequadas para regulação precisa de fluxo e são projetadas para serem mais adequadas para uso como válvula de corte-ou válvula de abertura/fechamento total do que controle de fluxo. A análise específica é a seguinte:
1. Estrutura e princípio de funcionamento da válvula gaveta de disco sólido.
Características estruturais:
O interior do corpo é um disco sólido-em forma de disco que pode ser aberto e fechado levantando ou girando.
A superfície de vedação encontra o plano da sede e é vedada por pressão mecânica (por exemplo, ângulo de cunha da válvula gaveta em cunha) ou deformação elástica (por exemplo, válvulas gaveta com vedação macia).
Princípios de trabalho:
Quando a válvula está totalmente aberta, o disco fica completamente separado da sede, a área de fluxo do meio é grande e a queda de pressão é pequena.
Quando totalmente fechado, o disco pressiona contra a sede da válvula, interrompendo o fluxo do meio.
Pontos principais: O caminho do fluxo da válvula gaveta de disco sólido durante a abertura e o fechamento é linear, mas o design da superfície de contato entre o disco e a sede da válvula não é otimizado para o grau de regulação do fluxo, resultando em baixa precisão de ajuste.
2. Razões pelas quais a válvula gaveta de disco sólido não é adequada para regulação de fluxo.
1.Ajuste a linearidade
Fenômeno: Existe uma relação não linear entre a abertura da válvula gaveta e a vazão.
Na fase inicial de abertura, a vazão muda lentamente (devido à pequena área de fluxo e ao formato da borda do disco).
Devido à mudança repentina na folga entre o disco e a sede, a abertura central e a vazão podem aumentar drasticamente, dificultando o controle preciso.
Perto da aceleração máxima, o tráfego se estabiliza, mas a faixa de ajuste está se aproximando do limite.
RESULTADOS: Não é possível obter um controle de fluxo suave ajustando-a abertura e é fácil causar flutuações ou excessos na pressão do sistema.
2. A superfície de vedação se desgasta facilmente.
Fricção durante o ajuste:
O atrito repetido entre o disco e a sede acelera o desgaste da tampa de vedação, levando a um aumento no vazamento.
Válvulas de gaveta com vedação macia (como sedes de borracha) podem ser arranhadas devido ao atrito prolongado e desempenho de vedação reduzido.
Custos de manutenção:
Após desgaste, é necessário substituir o disco ou sede, o que aumenta o tempo de inatividade e os custos de manutenção.
3. Queda de pressão e perda de energia
Quando totalmente aberto, a pressão diminui, mas quando ajustado, a pressão cai ainda mais:
Quando a válvula gaveta está totalmente aberta, a vazão é grande e a queda de pressão é pequena (adequada para uso como válvula globo).
Ao ajustar, a folga entre o disco e a sede da válvula diminui, o fluxo do meio aumenta e a queda de pressão local aumenta significativamente, levando à perda de energia no sistema.
Comparação de válvulas:
Válvulas reguladoras especializadas (por exemplo, válvulas de esfera, válvulas borboleta, válvulas de bloqueio) otimizam o projeto do canal de fluxo (por exemplo, características isoespecíficas, características de linearidade), resultando em queda de pressão mais uniforme e menor perda de energia durante a regulação.
4. Fraca resistência à cavitação e evaporação instantânea
Impacto médio-de alta velocidade:
Quando o meio passa por uma abertura estreita, o fluxo do meio aumenta drasticamente, o que pode levar à erosão gasosa (líquido) ou à evaporação instantânea (vapor), danificando o disco e a sede.
As válvulas gaveta de disco sólido não são projetadas para tais condições de trabalho, resultando em uma redução significativa em sua vida útil.
Soluções Especiais de Válvulas:
A resistência à corrosão pode ser melhorada com o uso de discos-resistentes a gases (como estruturas de alívio de pressão-de vários estágios) ou vedações de metal duro.
3, Cenários aplicáveis e soluções alternativas.
1. Adequado para válvulas de gaveta de disco sólido
Corte o fluxo de mídia:
Em situações que exijam abertura ou fechamento completo (ex. isolamento de tubulações, manutenção do sistema).
Requisito de baixa precisão:
Sistemas que são insensíveis a flutuações no fluxo, como sistemas de tubulações de incêndio e esgoto.
Condições operacionais de baixa pressão de grande calibre:
A estrutura da válvula gaveta é simples, de baixo custo, adequada para grandes diâmetros (como DN300 ou superior) e baixa pressão nominal.
2.Soluções alternativas para a regulação do tráfego
válvula de esfera
Forte capacidade de circulação, boa regulação de linearidade (característica percentual igual), adequada para condições de trabalho de média e alta pressão.
Bom desempenho de vedação, longa vida útil, mas alto custo.
válvula borboleta
Estrutura compacta, peso leve, ampla faixa de ajuste (0 graus ~ 90 graus), adequada para baixa pressão de grande diâmetro.
O desempenho de vedação é ligeiramente inferior ao das válvulas esfera, mas o custo é menor.
Interceptor:
Alta precisão de ajuste (características lineares), adequada para condições de trabalho de pequeno-calibre e alta-tensão.
Como a queda de pressão da válvula gaveta é maior e a resistência ao fluxo é maior do que a da válvula gaveta, ela deve ser selecionada de acordo com os requisitos de queda de pressão do sistema.
Regulador (válvula de controle):
Projetado especialmente para regulação de fluxo, pode ser equipado com localizador inteligente para controle remoto e controle de circuito-fechado.
O custo mais elevado, mas melhor regulamentado, para sistemas de controle de precisão (por exemplo, produtos químicos, eletricidade, etc.).
