Qual è la differenza tra valvola di gate e valvola del diaframma?

Nei sistemi di tubazioni e di processo, la selezione del tipo di valvola appropriata per isolamento, regolamentazione o chiusura è fondamentale per le prestazioni, l'affidabilità e i costi di manutenzione. Tra le molte opzioni di valvola, le valvole di gate e le valvole del diaframma sono spesso considerate quando i progettisti devono bilanciare il flusso, la tenuta, la compatibilità dei media e le considerazioni sul ciclo di vita.

Questo articolo esplora:

I principi di lavoro delle valvole di gate e delle valvole del diaframma

Le loro filosofie sigillanti e il comportamento di perdita

Confronti di flusso, pressione e prestazioni meccaniche

Compatibilità e limitazioni dei media

Compromessi di manutenzione, guasti e costi del ciclo di vita

Attuazione, controllo e risposta dinamica

Esempio di fornitore: ingegneria Athena e come posizionano entrambi i tipi di valvole

Elenco di controllo degli appalti / RFQ e logica delle decisioni

Alla fine, dovresti avere un quadro robusto per decidere quando una valvola di gate è più appropriata e quando una valvola del diaframma è la scelta migliore.

Una valvola del gate utilizza un "cancello" piatto (a forma di cuneo) o disco che si muove quasi linearmente (verticalmente) dentro o fuori dal percorso di flusso per bloccare o consentire il flusso. Se completamente aperto, il cancello si ritira completamente dal flusso di flusso, dando un passaggio quasi senza ostacoli. Nel tipo di gate a cuneo, due facce inclinate del cancello prendono contro i sedili abbinati. Alcune valvole di gate hanno uno stelo in aumento (lo stelo aumenta visibilmente quando si apre la valvola) e alcune hanno steli non a rischio in cui lo stelo si infila nella porta.

Le valvole di gate sono in genere progettate per il servizio On/Off (Isolation) e non destinate alla limitazione. Sono comuni nelle condutture di grande diametro in cui si desidera una caduta di pressione minima.

La tenuta si ottiene in genere premendo il cancello contro i sedili (metallo-metallo o secatola con soft). L'imballaggio attorno allo stelo garantisce il controllo di perdite esterni. Alcune valvole di gate usano sedili resilienti o morbidi per chiusura più stretta. Le superfici di tenuta devono essere ben abbinate e talvolta vengono utilizzati posti a sedere forzati. Il catalogo di Athena include valvole a gate forgiate con disegni a cuneo flessibili e componenti di imballaggio/cofano.

Poiché il cancello deve premere saldamente contro i sedili, potrebbero essere necessarie forze di seduta elevate per mantenere l'integrità del sigillo sotto pressione, specialmente nel servizio ad alta pressione.

Le valvole di gate sono prevalenti in ruoli di isolamento sfuso, grandi diametri dei tubi e sistemi di pressione da moderati a alta. Sono favoriti quando il percorso del fluido deve essere in gran parte senza ostacoli quando aperto, come acqua principale, condutture di petrolio/gas, sistemi di vapore o come valvole di blocco prima di altri dispositivi di controllo. La loro semplicità e robustezza si adattano a molti flussi per uso generale.

Tuttavia, poiché l'apertura parziale può causare vibrazioni del gate, danni al sedile o turbolenza, le valvole di gate sono generalmente mantenute completamente aperte o completamente chiuse, non utilizzate per la modulazione del flusso.

Una valvola del diaframma (anche chiamata valvola a membrana) utilizza un diaframma flessibile (spesso elastomerico o rivestito di PTFE) che preme contro un sedile (o diga) per chiudere il flusso o sollevarsi per aprire il percorso di flusso. L'attuatore (manuale, pneumatico o elettrico) sposta il diaframma tramite un compressore o uno stelo. Il fluido è isolato dall'attuatore dal diaframma.

Ci sono due stili del corpo principale:

Weir (sella) Stile: il diaframma si preme su una diga rialzata o una sella; spesso utilizzato per la modulazione o il flusso controllato.

Straight-through (foro pieno): il diaframma non attraversa una diga; Ciò consente un percorso di flusso più aperto e una caduta di pressione più bassa, che è meglio per fanghi o fluidi viscosi.

Quando il diaframma viene spinto verso il basso dall'attuatore, deforma e contatta la superficie di tenuta (sedile o diga), bloccando il flusso. Al momento del sollevamento, consente di flusso. Il diaframma funge da barriera tra fluido e attuatore, eliminando la perdita di imballaggio dello stelo.

I materiali di diaframma comune includono elastomeri (EPDM, NBR, FKM), fodere PTFE o TFM o costruzioni composite. Le valvole del diaframma di Athena elencano i materiali del corpo di acciaio, lega, inossidabile, acciaio al carbonio e pressioni operative da 16 bar a 420 bar. Citano anche un design del percorso di flusso "di tipo S" che migliora le prestazioni del flusso.

Poiché le valvole a diaframma devono flettere la membrana sotto pressione, selezione del materiale, spessore e rinforzo (tessuto, supporto in metallo) sono fondamentali per la vita a fatica, la compatibilità chimica e i limiti di prestazioni.

In che modo le valvole di gate e le valvole del diaframma differiscono nella filosofia di tenuta e nel comportamento di perdita?

In che modo il contrasto della valvola del gate si contrappone alla sigillatura del diaframma (meccanica e modalità di guasto)?

Quale tipo di valvola è più resistente alle emissioni fuggitive esterne?

Come si confrontano sulla capacità di flusso, la caduta di pressione e la capacità di limitazione?

Quale valvola offre una caduta di pressione più bassa e un flusso più alto quando è completamente aperto?

Quale è più adatto per il controllo del flusso di limitazione / preciso?

Quali sono la pressione, la temperatura e le limitazioni meccaniche?

Quale tipo di valvola gestisce meglio pressioni e temperature più elevate?

In che modo i materiali di progettazione e le valutazioni limitano le prestazioni?

Come si esibiscono con vari media (fluidi puliti, corrosivi, fanghi, gas)?

Perché le valvole di gate sono preferite per flussi puliti di grande volume o gas/vapore?

Perché le valvole del diaframma eccellono per fluidi corrosivi, di liquame o sanitari?

Dove lotta ogni valvola?