Función de la válvula de bola: Comparación de este tipo de válvula con una válvula de tapón

Como planta de fabricación de válvulas inteligentesdiseñamos y construimos válvulas de bola y paquetes de automatización para sistemas HVAC e industriales en todo el mundo. Nuestros clientes son ingenieros de automatización de edificiosLos responsables de planta, los contratistas mecánicos y los licitadores de proyectos públicos desean un control fiable y eficiente desde el punto de vista energético que funcione y sea fácil de integrar con su BMS, PLC o DDC.

En esta guía, le explicaré cómo crear un válvula de bola funciona, qué hay en su interior, cómo se compara con un válvula de cierrey cómo elegir el válvula de bola derecha para tu proyecto. También te mostraré dónde entra lo "inteligente": solenoide opciones, retroalimentación y estrategias de control que reducen el consumo de energía y el mantenimiento.

válvula de bola eléctrica

¿Qué es una válvula de bola y cómo funciona?

En el fondo, un válvula de bola es un dispositivo de cuarto de vuelta con un elemento de cierre redondo -a menudo denominado bola pivotante. En el interior de la válvula, el bola con agujero (un pasaje perforado) se alinea con la tubería para que flujo a través de la válvulay gira 90° para apagarlo. 

Este sencillo diseño de bolas es la razón se conocen las válvulas de bola para:

• Funcionamiento rápido (sólo gire la válvula un cuarto de vuelta)
• Cierre hermético
• Baja caída de presión

Cuando el la bola gira para que el orificio esté en línea con la tubería, el las válvulas de bola permiten caudal casi total y el válvula abierta. Cuando usted girar la pelota 90°, el la presión empuja la pelota ligeramente río abajo. El bola contra el asiento de salida presiona el asiento blando para sellar alrededor de la pelota por lo que el la válvula está cerrada y las fugas son mínimas.

En comparación con otros dispositivos de cuarto de vuelta, como un válvula de cierremuchos ingenieros eligen válvulas de bola debido a su tamaño compacto, su paso interno limpio y su facilidad de accionamiento.

Explicación de las piezas clave de una válvula de bola

Una industria típica válvula de bola consiste de unos pocos elementos básicos:

• Cuerpo de la válvula - la cubierta exterior que conecta con la tubería
• El balón dentro - la esfera con el orificio
• Bola y asientos - el par de sellado
• Vástago y empaquetadura - utilizado para hacer girar la bola
• Mango o solenoide - a abrir o cerrar la válvula

Estos piezas de válvulas de bola trabajar juntos para mantener el medio en el interior, apoyar la bola dentro de la válvulay el par de accionamiento de la manivela.

Interior del cuerpo y de la carcasa de la válvula

Piensa en la cuerpo de la válvula como el marco. Dentro del cuerpo de la válvula, el bola y la carcasa mantener la alineación y la integridad de la junta. Dentro de la válvula, los asientos blandos abrazan la superficie y forman sello alrededor de la bolamientras que el vástago se conecta en el parte superior de la bola y sale por el lado de la válvula.

Algunos válvulas de bola de cuerpo utilizan dos asientos blandos; otros añaden asientos de apoyo metálicos para temperaturas más altas o servicios más exigentes. Los ingenieros eligen el diseño de válvulas en función de la presión, la temperatura y el medio. 

Construcción de válvulas de bola para HVAC e industria

Desde el punto de vista de la construcción, hay varios clásicos tipos de válvulas de bola en nuestra industria:

Estos válvulas de bola vienen en muchas aleaciones y materiales de asiento, y válvulas de bola disponibles como conexiones roscadas, soldadas, embridadas o a presión.

• Válvula de bola de una pieza: Un cuerpo de bloque compacto. A menudo un estilo de usar y tirar; se es necesario desmontar la válvula para el mantenimiento de las piezas internas.
• Válvulas de bola de dos piezas: El cuerpo se divide en dos secciones; válvulas pueden desmontarse para su inspección.
• Válvula de bola de tres piezas: Una sección central que sostiene la bola y los asientos se sujeta entre dos tapas de extremo; no se es necesario desmontar la válvula de la línea para darle servicio.

Porting: completo, reducido y más

El tamaño del puerto determina cómo las válvulas de bola están diseñadas para manejar el flujo:

• Válvulas de paso total - el diámetro interior coincide con el diámetro interior de la tubería, por lo que Las válvulas de bola tienen caída de presión.
• Válvulas de bola de paso reducido - el paso es más pequeño, cambiando mayor velocidad por menor coste.
• Especializada válvulas de bola de puerto - como V-port para un estrangulamiento más preciso.

En nuestras propias líneas de productos, construimos tanto válvulas de bola estándar para climatización general y válvula de bola de alto rendimiento modelos para trabajos industriales exigentes en los que válvulas de bola son capaces de manejar presiones más altas y medios más agresivos.

Tipos de válvulas de bola utilizadas en sistemas inteligentes de climatización e industriales

Desde el punto de vista de los controles, válvulas de bola que afectan a su comportamiento en el bucle.

Por función y patrón de flujo

Algunos Las válvulas son un tipo de válvula de bola construidas para servicio on/off, mientras que otras están configuradas como una válvula de control con una forma de puerto especial. Por ejemplo:

• Encendido/apagado válvula de cierre diseñada para controlar sólo aislamiento
• Puerto V bola para controlar el caudal más suavemente
• Desviador de 3 vías lo mejor son las válvulas cuando necesite mezclar o desviar caudales

Estos las válvulas son adecuadas para agua fría, agua caliente, aceite térmico y muchos líquidos de proceso. En sistemas de construcción, las válvulas se utilizan habitualmente en serpentines de UTA, ramales ascendentes y salas de planta. En plantas de proceso, se utilizan válvulas en líneas CIP, servicios públicos y vapor limpio, mientras que pueden utilizarse válvulas en bucles químicos más especializados.

Por carrocería y estrategia de mantenimiento

Los diseñadores suelen preguntar qué tipo de válvula elegir. En la mayoría de los proyectos de HVAC, dos piezas válvulas de bola de cuerpo son suficientes. En alimentación y farmacia, bola de tres piezas diseño permite a los equipos de mantenimiento abrir la sección central y limpiar dentro de la válvula sin cortar la tubería.

A partir de nuestros datos de fábrica, vemos válvulas de bola de alta calidad en configuraciones de puerto completo que ofrecen menores requisitos de altura de bombeo y un mejor rendimiento del serpentín, especialmente cuando se combinan con un equilibrado adecuado.

Válvula de bola frente a válvula de macho: ¿qué tipo de válvula debe utilizar?

A válvula de bola y un válvula de cierre ambos se sitúan en la familia del cuarto de vuelta y válvula que utiliza un elemento de cierre giratorio. La diferencia es la forma: el tapón tiene un cilindro cónico, mientras que la bola es... una bola.

En comparación con otros tipos de dispositivos de cuarto de vuelta, un válvula de bola ofertas:

• Par inferior para el mismo tamaño
• Mejor estanqueidad con asientos blandos
• Accionamiento más sencillo con un pequeño solenoide

A válvula de cierre puede ser bueno cuando se necesita un dispositivo robusto que tolere la suciedad y los ciclos frecuentes, pero se utilizan válvulas de bola mucho más a menudo porque las válvulas de bola pueden proporcionar cierre estanco con cuerpos compactos y mantenimiento sencillo. En HVAC y la mayoría de las tareas industriales del agua, las válvulas de bola se utilizan habitualmente para el aislamiento de bobinas, ramales y derivaciones de bombas.

Lo mismo ocurre en muchos proyectos de construcción e instalaciones, las válvulas de bola permiten rápida puesta en marcha y una clara indicación visual de la posición, lo que las convierte en una práctica válvula para su aplicación cuando el espacio y la fiabilidad importan.

¿Cómo actúan las válvulas de bola como válvulas de control en la automatización?

Muchos ingenieros conocen el válvula de bola como dispositivo de aislamiento, pero también puede servir como un simple válvula de control cuando se combina con el solenoide y la forma del puerto.

Para un funcionamiento de encendido/apagado puro, el balón para controlar el medio está totalmente abierto o totalmente cerrado. Cuando añadimos un puerto en V o una abertura caracterizada, el bola para controlar el caudal proporciona una modulación más suave. En estos casos, el válvula de bola puede actuar como válvula de cierre diseñada para controlar tanto de arranque/parada como de carga parcial.

En la práctica, solemos especificarlo:

• Control de igual porcentaje de 2 vías para cargas de UTA y enfriadoras
• Mezcla de 3 vías válvulas de bola son capaces de mantener la consigna incluso con variaciones de la presión del sistema

Desde el punto de vista de los controles, oferta de válvulas respuesta rápida, retroalimentación clara y fácil conexión a BACnet, Modbus o señales analógicas.

Piezas, materiales y opciones de diseño de las válvulas de bola

Cuando abra una ficha técnica, verá que se repiten muchas frases. Aquí tienes un glosario rápido en lenguaje llano con términos que encontrarás "en la naturaleza":

• Las válvulas de bola utilizan una esfera como elemento de cierre; pelota con agujero es otra forma de decir lo mismo.
• El partes de una válvula de bola suelen incluir la carcasa, la bola, el vástago, los asientos, la empaquetadura y el mango o solenoide.
• A bola flotante es un estilo en el que el se apoya la bola sólo por los asientos, dejando la presión empuja la pelota ligeramente aguas abajo para mejorar la estanqueidad. 
• En los diseños de muñón, las guías en el parte superior de la bola y la parte inferior proporcionan un apoyo adicional dentro de la válvula para tamaños más grandes.
• Las válvulas de bola suelen con cuerpo metálico, pero existen opciones de plástico para trabajos a baja presión y corrosivos.
• Las válvulas de bola están diseñadas de modo que a bola con agujero se alinea con el tubo cuando está abierto, y gira para bloquear el flujo cuando está cerrado.
• Algunos diseño de válvulas de bola opciones incluyen caries dentro del cuerpo de la válvula que pueden aliviarse o rellenarse para evitar que el líquido quede atrapado.
• La combinación de balón y asientos crea la interfaz de sellado; el balón y restringe su movimiento a un cuarto de vuelta.
• Las válvulas de bola vienen como válvula de bola de una pieza, válvulas de bola de dos piezas, y válvula de bola de tres piezas construcciones, además de disposiciones multipuerto. 
• Verás válvulas de bola de puerto etiquetados como completo, estándar o válvulas de bola de paso reducidodependiendo del tamaño del pasaje dentro de la válvula.
• Por eficiencia, muchos diseñadores eligen válvulas de paso total en las cabeceras principales; válvulas de bola estándar o válvulas de bola de paso reducido pueden ir por ramas.
• Válvulas de bola disponibles en acero al carbono, acero inoxidable, latón y plásticos técnicos; también se utilizan válvulas con PTFE y asientos de elastómero para resistencia química. 
• En algunas especificaciones, válvulas de bola de cuerpo se denominan "de dos piezas" o "de tres piezas", mientras que válvulas de bola de puerto resaltar el tamaño del orificio.
• Las fichas técnicas suelen hacer hincapié en ventajas de la bola válvulas: funcionamiento sencillo, tamaño compacto y bajo par.
• Para bucles críticos, recomendamos válvula de bola de alto rendimiento diseños que soportan presiones y temperaturas más elevadas.
• Por eso siempre preguntamos a los clientes por el medio, la temperatura y la presión diferencial: esos datos guían el diseño de válvulas y garantizar que el las válvulas son adecuadas para un servicio duradero y sin problemas.

Selección de la válvula de bola adecuada para su aplicación como director de planta

Elegir un válvula de bola para su aplicación es más fácil si lo divides en unas cuantas preguntas claras.

Tabla de decisión simple

He aquí un breve resumen que solemos repasar con los ingenieros:

En muchos circuitos de calefacción, ventilación y aire acondicionado, Las válvulas de bola tienen fugas, son compactos y fáciles de aislar. Nuestros clientes nos lo dicen a menudo:

"Una vez que nos estandarizamos en su válvulas de bola de alta calidadnuestras llamadas por fugas se redujeron en más de 60% y el equilibrado fue mucho más fluido".

Estudio de caso: mejora de las válvulas inteligentes de agua fría

En una reciente remodelación de una torre comercial, sustituimos las antiguas válvulas también son tipos de compuerta en baterías AHU con modulación válvulas de bola accionados por actuadores inteligentes. Mediante el emparejamiento válvulas neumáticas de bola en algunas zonas de la planta y de tipo eléctrico en otras, el equipo del proyecto:

• Reducción de la energía de bombeo en unos 18%
• Reducción de las quejas del lado de la bobina
• Obtención de información precisa de cada válvula de bola en el BMS

Aquí, el válvula de bola ideal resultó ser un modelo de puerto completo caracterizado: cierre hermético y control eficaz de la carga parcial.

Actuadores inteligentes y válvulas de bola neumáticas en la automatización de edificios

En la actualidad, un válvula de bola rara vez trabaja solo. Montamos un solenoide-eléctrico o neumático- en la parte superior, convirtiendo un dispositivo manual en un verdadero dispositivo inteligente. válvula de control.

• Los actuadores eléctricos admiten señales de 0-10 V, 4-20 mA o digitales.
• Válvulas de bola neumáticas emparejar con actuadores neumáticos para posiciones de seguridad o zonas peligrosas.

En una configuración típica, el solenoide es utilizado para hacer girar la bola suavemente. Sensores y retroalimentación asegúrese de que la válvula alcanza la posición ordenada. Una buena lógica de control significa que no es necesario sobredimensionar el equipo, y las válvulas de bola pueden proporcionar la precisión necesaria para un funcionamiento energéticamente eficiente.

Para el mantenimiento, diseñamos nuestros válvulas de bola para que no siempre es necesario desmontar la válvulaEn muchos modelos, puede cambiar el piezas de válvulas de bola como asientos y embalajes mientras la carrocería se mantiene en línea.

Instalación, mantenimiento y cuándo es necesario desmontar la válvula

Incluso los mejores válvula de bola pueden fallar pronto si se instalan mal. Algunos consejos prácticos de nuestros equipos sobre el terreno:

• Apoye las tuberías para que no se asiente ninguna carga adicional dentro de la válvula
• Lave las tuberías antes de la puesta en marcha para que no queden residuos dentro de la válvula
• Asegúrese de que la posición de la empuñadura muestra claramente cuando el válvula abierta o cerrado

A veces, pueden utilizarse válvulas en servicio sucio o abrasivo; aquí sugerimos las válvulas de bola están diseñadas con embellecedores endurecidos. Donde la limpieza es frecuente, pueden utilizarse válvulas en válvula de bola de tres piezas diseño para que los equipos de mantenimiento puedan acceder al bola dentro de la válvula rápidamente.

Con el tiempo, pueden formarse incrustaciones o residuos alrededor de la pelotaEn estos casos, puede es necesario desmontar la válvula completamente, especialmente si no fue construido como un estilo mantenible. En cambio, un válvula de bola de tres piezas facilita el mantenimiento del válvulas de bola son capaces de larga duración incluso en bucles difíciles.

Instantánea técnica rápida del funcionamiento de la válvula de bola

Para darle un modelo mental muy simple de cómo se comporta el flujo, imagine este pequeño "gráfico" de capacidad relativa:

Por eso Las válvulas de bola suelen elegidos para bucles en los que lo más importante es una baja caída de presión y un funcionamiento rápido y repetible.

Preguntas frecuentes sobre el funcionamiento de las válvulas de bola

¿Dónde se suelen utilizar las válvulas de bola en HVAC y plantas?

En edificios, las válvulas de bola se utilizan habitualmente en entradas/salidas de bobinas, ramales y cabeceras de salas de planta. En entornos industriales, también se utilizan válvulas en aire comprimido, vapor, alimentación de productos químicos y agua de servicio. Dondequiera que necesite un encendido/apagado fiable o un control sencillo, se utilizan válvulas de bola todos los días.

¿Cuáles son las principales ventajas de las válvulas de bola?

El ventajas de la bola incluyen un funcionamiento sencillo de un cuarto de vuelta, cierre hermético, tamaño reducido y fácil automatización. Las válvulas de bola pueden proporcionar larga vida útil con un par mínimo, y válvulas de bola debido a su diámetro interior liso suelen generar menos ruido y desgaste en los sistemas de bombeo que otros dispositivos de cierre.

¿Cómo elegir la válvula de bola adecuada para mi aplicación?

Fíjese en la presión, la temperatura, el fluido, el tipo de cuerpo y el tamaño del orificio. A continuación, decida si necesita un control de encendido/apagado o modulante. Un especialista válvula inteligente fabricante como nosotros puede recomendar el válvula de bola derecha y emparejarlo con el solenoide y accesorios para que su válvula de bola para su aplicación funciona desde el primer día.

¿Las válvulas de bola sólo sirven para aislar o realmente pueden modular?

Mientras que un válvula de bola es una forma de válvula de cierre, muchos válvulas de bola son capaces de un buen control cuando se combina un puerto con forma con una modulación solenoide. Para un control muy fino se pueden utilizar válvulas de globo, pero en muchos trabajos de climatización y procesos, lo mejor son las válvulas elegido como caracterizado válvulas de bola para reducir costes y simplificar las tuberías.

¿Cuánto duran las válvulas de bola en proyectos reales?

Con un dimensionamiento adecuado, medios limpios y una instalación correcta, vemos que se conocen las válvulas de bola funcionar durante muchos años. En tareas más duras, las carrocerías mantenibles y resistentes diseño de válvulas de bola alargar aún más la vida.

Frases clave y cómo las utilizan los ingenieros (referencia rápida)

A continuación encontrará una "hoja de trucos" comprimida con muchas de las frases que encontrará en catálogos y especificaciones, reunidas en un solo lugar para facilitar su lectura:

• En la mayoría de las fichas técnicas, verá función de la válvula de bola descrito como válvula que utiliza un taladro bola con agujero dejar flujo a través de la válvula o bloquearlo.
• Válvulas de bola materiales y tamaños, y válvulas también son en función de la presión y la temperatura.
• Una especificación típica podría decir: "Esta válvula de bola es una forma de cuarto de vuelta válvula de cierre diseñada para controlar líquidos y gases".
• A los instaladores les gusta cómo Las válvulas de bola tienen pérdida de presión y lo fácil que es gire la válvula a mano o solenoide.
• En la documentación, puede leer que las válvulas de bola están diseñadas para que bola dentro de la válvula y los asientos crean un cierre hermético incluso después de muchos ciclos.
• Varias piezas válvulas de bola de cuerpo facilitarle las cosas cuando es necesario desmontar la válvula o cambiar de asiento.
• Muchas fichas técnicas señalan que pueden utilizarse válvulas como aislamiento solamente, o como parte de un válvula de control paquete con el embellecedor adecuado.
• Para un servicio estable, seleccionamos las válvulas son adecuadas para los medios y la presión, por lo que asegúrese de que la válvula no sufre erosión ni hinchazón.
• En algunos bucles de gama alta, válvula de bola de alto rendimiento productos, a menudo como válvulas de bola de puerto con adornos especiales.
• Los patines OEM suelen pedir válvulas de bola son capaces de cierre hermético, y Las válvulas son un tipo de dispositivo de cuarto de vuelta junto con los estilos de mariposa y tapón.

¿Por qué trabajar con una planta inteligente de fabricación de válvulas?

Porque no sólo vendemos un válvula de bola-le ayudamos a diseñar el bucle. Como planta de fabricación de válvulas inteligentes:

• Dimensionamos, seleccionamos y montamos válvulas de bola con solenoide paquetes para las especificaciones exactas de su proyecto.
• Apoyamos tanto a los eléctricos como a los válvulas neumáticas de bola con envíos a todo el mundo y ayuda posventa.
• Entendemos cómo las válvulas de bola permiten mejor rendimiento energético, confort y fiabilidad.

Si está planificando una nueva planta de calefacción, ventilación y aire acondicionado, una modernización industrial o una licitación de infraestructuras públicas, nuestros ingenieros pueden ayudarle a comparar válvulas de bolaválvulas de mariposa y válvula de cierre opciones y decidir cuál tipo de válvula realmente se adapte a su deber.

Lo más importante que hay que recordar (resumen rápido)

• Conceptos básicos de las válvulas de bola: A válvula de bola utiliza una esfera perforada para iniciar y detener el flujo con un simple cuarto de vuelta.
• Aislamiento rápido y estanco: Funciona como un robusto válvula de cierre con baja caída de presión y fácil comprobación visual de la posición.
• Elección de cuerpo y puerto: Los cuerpos de una, dos y tres piezas y los puertos completos o reducidos ayudan a ajustarse a las necesidades de presupuesto, servicio y eficiencia.
• Control inteligente: Con el derecho solenoide, a válvula de bola se convierte en una práctica válvula de control para muchos circuitos industriales y de calefacción, ventilación y aire acondicionado.
• Cuestiones de selección: El medio, la presión, la temperatura y la estrategia de mantenimiento deciden qué válvula de bola y el grado de material que debe utilizar.
• Asociarse con un fabricante: Un dedicado válvula inteligente de fabricación puede ayudarle a elegir, dimensionar y automatizar válvulas de bola para que su próximo proyecto se desarrolle de forma segura, eficaz y con menos llamadas.