Η βαλβίδα είναι μια μηχανική συσκευή που ελέγχει τη ροή και την πίεση σε ένα σύστημα ή μια διαδικασία. Αποτελούν σημαντικό μέρος του συστήματος σωληνώσεων για τη μεταφορά υγρών, αερίων, ατμού, πολτού κ.λπ. Διατίθενται διάφοροι τύποι βαλβίδων: βαλβίδες πύλης, σφαιρικές βαλβίδες, σφαιρικές βαλβίδες, βαλβίδες πεταλούδας, βαλβίδες αντεπιστροφής, βαλβίδες διαφράγματος, βαλβίδες τσιμπήματος, πίεση βαλβίδες μείωσης, βαλβίδες ελέγχου κ.λπ. Καθένας από αυτούς τους τύπους έχει πολλά μοντέλα, το καθένα με διαφορετικά χαρακτηριστικά και δυνατότητες. Ορισμένες βαλβίδες λειτουργούν αυτόματα, ενώ άλλες χειροκίνητα ή με χρήση ενεργοποιητών ή πνευματικών ή υδραυλικών.
Οι λειτουργίες της βαλβίδας είναι: διακοπή και έναρξη ροής, μείωση ή αύξηση του ρυθμού ροής, έλεγχος της κατεύθυνσης ροής, ρύθμιση της πίεσης ροής ή διεργασίας και απελευθέρωση ορισμένης πίεσης του συστήματος σωληνώσεων.
Υπάρχουν πολλά σχέδια, τύποι και μοντέλα βαλβίδων με ένα ευρύ φάσμα βιομηχανικών εφαρμογών. Όλες οι παραπάνω λειτουργίες πληρούνται. Οι βαλβίδες είναι ακριβά αντικείμενα και είναι σημαντικό να προσδιορίσετε τη σωστή βαλβίδα για τη λειτουργία και πρέπει να κατασκευάζονται από τα σωστά υλικά που χρησιμοποιούνται για το χειρισμό υγρών.
Ανεξάρτητα από τον τύπο, όλες οι βαλβίδες έχουν τα ακόλουθα βασικά εξαρτήματα: σώμα, καπό, επένδυση (εσωτερικά στοιχεία), ενεργοποιητή και παρέμβυσμα. Τα βασικά εξαρτήματα της βαλβίδας φαίνονται στο παρακάτω σχήμα.
Το σώμα της βαλβίδας
Το σώμα της βαλβίδας, που μερικές φορές αναφέρεται ως περίβλημα, είναι το κύριο όριο μιας βαλβίδας πίεσης. Είναι το κύριο στοιχείο του συγκροτήματος της βαλβίδας επειδή είναι το πλαίσιο που συγκρατεί όλα τα μέρη μαζί.
Το σώμα της βαλβίδας είναι το πρώτο όριο πίεσης της βαλβίδας και αντιστέκεται στο φορτίο πίεσης ρευστού των συνδεδεμένων σωλήνων. Δέχεται σωλήνες εισόδου και εξόδου μέσω κοχλιωτών, βιδωτών ή συγκολλημένων αρμών.
Το ακραίο τμήμα του αμαξώματος έχει σχεδιαστεί για να συνδέει τη βαλβίδα σε ένα ακροφύσιο σωλήνα ή εξοπλισμού μέσω διαφορετικών τύπων ακραίων συνδέσεων, όπως συγκολλήσεις με άκρο ή υποδοχή, σπειρώματα ή φλάντζες.
Το σώμα της βαλβίδας χυτεύεται ή σφυρηλατείται σε διάφορες μορφές και κάθε εξάρτημα έχει μια συγκεκριμένη λειτουργία και είναι κατασκευασμένο από υλικά κατάλληλα για αυτή τη λειτουργία.
Καπό βαλβίδας
Το κάλυμμα του ανοίγματος του σώματος της βαλβίδας είναι το καπό, το οποίο είναι το δεύτερο πιο σημαντικό όριο της βαλβίδας πίεσης. Όπως το σώμα της βαλβίδας, το καπό είναι διαθέσιμο σε πολλά σχέδια και μοντέλα.
Το καπό χρησιμεύει ως καπάκι στο σώμα της βαλβίδας και είναι χυτευμένο ή σφυρηλατημένο από το ίδιο υλικό με το σώμα της βαλβίδας. Συνήθως στερεώνεται στο κύριο σώμα με κοχλιωτές, βιδωμένες ή συγκολλημένες αρθρώσεις. Κατά τη διαδικασία κατασκευής των βαλβίδων, εσωτερικά μέρη όπως στελέχη, δίσκοι κ.λπ. τοποθετούνται στο σώμα της βαλβίδας και στη συνέχεια συνδέεται το καπό για να συγκρατεί όλα τα μέρη μαζί.
Σε όλες τις περιπτώσεις, ως όριο πίεσης θεωρείται η σύνδεση του απορροφητήρα με το σώμα. Αυτό σημαίνει ότι οι συγκολλημένοι σύνδεσμοι ή τα μπουλόνια που συνδέουν το καπό με το σώμα της βαλβίδας είναι μέρη συγκράτησης πίεσης. Τα καπό των βαλβίδων, αν και είναι απαραίτητα για τις περισσότερες βαλβίδες, έχουν τραβήξει την προσοχή. Τα καπό μπορεί να περιπλέξουν την κατασκευή των βαλβίδων, να αυξήσουν το μέγεθος της βαλβίδας, να αντιπροσωπεύουν ένα σημαντικό μέρος κόστους του κόστους της βαλβίδας και να αποτελούν πηγή πιθανών διαρροών.
Διακοσμητικά βαλβίδων
Τα αφαιρούμενα και αντικαταστάσιμα εσωτερικά μέρη της βαλβίδας που έρχονται σε επαφή με το ρέον μέσο αναφέρονται συλλογικά ως διακοσμητικά στοιχεία. Αυτά τα εξαρτήματα περιλαμβάνουν καθίσματα, δίσκους, στυπιοθλίπτες, παρεμβύσματα, ράγες, δακτυλίους και εσωτερικά ελατήρια. Το σώμα της βαλβίδας, το καπό, το παρέμβυσμα κ.λπ. έρχονται επίσης σε επαφή με το ρέον μέσο και δεν θεωρούνται τελειώματα.
Η απόδοση ρύθμισης της βαλβίδας εξαρτάται από τη διεπαφή δίσκου και έδρας και τη θέση του δίσκου σε σχέση με την έδρα. Η βασική κίνηση και ο έλεγχος ροής είναι δυνατοί χάρη στη διακόσμηση. Σε σχεδίαση επένδυσης περιστροφικής κίνησης, ο δίσκος γλιστράει σφιχτά κατά μήκος του καθίσματος για να δημιουργήσει μια αλλαγή στο άνοιγμα ροής. Σε γραμμικό σχέδιο σπορ επένδυσης, ο δίσκος ανεβαίνει κατακόρυφα μακριά από το κάθισμα, με αποτέλεσμα μια κυκλική τρύπα.
Τα εξαρτήματα επένδυσης βαλβίδων μπορούν να κατασκευαστούν από διάφορα υλικά, καθώς απαιτούνται διαφορετικές ιδιότητες για να αντέχουν σε διαφορετικές δυνάμεις και συνθήκες. Οι δακτύλιοι και ο στυπιοθλίπτης δεν υπόκεινται στις ίδιες δυνάμεις και συνθήκες με τους δίσκους και τα καθίσματα.
Τα χαρακτηριστικά των μέσων ροής, η χημική σύνθεση, η πίεση, η θερμοκρασία, ο ρυθμός ροής, η ταχύτητα και το ιξώδες είναι μερικά από τα σημαντικά ζητήματα για την επιλογή του σωστού διακοσμητικού υλικού. Το υλικό επένδυσης μπορεί να είναι ή να μην είναι το ίδιο υλικό με το σώμα ή το καπό.
Δίσκος βαλβίδας
Ένας δίσκος είναι το μέρος που επιτρέπει, γκάζι ή σταματά να ρέει, ανάλογα με τη θέση του. Στην περίπτωση βύσματος ή σφαιρικής βαλβίδας, ο δίσκος ονομάζεται πώμα ή μπάλα. Ο δίσκος είναι το τρίτο πιο σημαντικό όριο πίεσης. Με τη βαλβίδα κλειστή, η πίεση ολόκληρου του συστήματος ασκείται στο δίσκο, επομένως, ο δίσκος είναι ένα εξάρτημα που εξαρτάται από την πίεση.
Οι δίσκοι είναι συνήθως σφυρηλατημένοι και, σε ορισμένα σχέδια, έχουν σκληρή επιφάνεια για να παρέχουν καλή αντοχή στη φθορά. Οι περισσότερες βαλβίδες ονομάζονται από το σχεδιασμό των δίσκων τους.
Εδρα
Το κάθισμα ή ο δακτύλιος στεγανοποίησης παρέχει την επιφάνεια του καθίσματος για το δίσκο. Η βαλβίδα μπορεί να έχει μία ή περισσότερες θέσεις. Στην περίπτωση σφαιρικών βαλβίδων αντεπιστροφής ή βαλβίδων εκκίνησης αιώρησης, υπάρχει συνήθως μια έδρα που σχηματίζει ένα σφράγισμα με το δίσκο για να σταματήσει η ροή. Στην περίπτωση των βαλβίδων πύλης, υπάρχουν δύο έδρες.
Το ένα βρίσκεται στην ανάντη πλευρά και το άλλο στην κατάντη πλευρά. Ο δίσκος της βαλβίδας πύλης έχει δύο επιφάνειες έδρας που έρχονται σε επαφή με το κάθισμα για να σχηματίσουν ένα σφράγισμα που σταματά τη ροή.
Προκειμένου να βελτιωθεί η αντοχή στη φθορά του στεγανοποιητικού δακτυλίου, η επιφάνεια συνήθως σκληραίνει με συγκόλληση και στη συνέχεια κατεργασία της επιφάνειας επαφής του στεγανοποιητικού δακτυλίου. Όταν η βαλβίδα είναι κλειστή, είναι απαραίτητο ένα λεπτό φινίρισμα της επιφάνειας του καθίσματος για μια καλή στεγανοποίηση. Οι δακτύλιοι στεγανοποίησης γενικά δεν θεωρούνται εξαρτήματα ορίων πίεσης επειδή το σώμα έχει αρκετό πάχος τοιχώματος για να αντέχει τις πιέσεις σχεδιασμού και δεν εξαρτάται από το πάχος του δακτυλίου στεγανοποίησης.