¿Por qué la resistencia al fluido de la válvula de bola es tan pequeña?

Válvula de bola Es un equipo de control de fluidos común y ampliamente utilizado en campos industriales y civiles. Tiene las ventajas de una estructura simple, operación conveniente, buen sellado y baja resistencia a los fluidos. Ocupa una posición importante en el petróleo, la industria química, el suministro de agua y otras industrias. Ubicación. Una característica distintiva de la válvula de bola es que la resistencia al fluido es muy pequeña, lo que la hace funcionar bien en muchas aplicaciones que requieren reducir el consumo de energía y mantener un flujo eficiente. A continuación se analizan las razones de la pequeña resistencia al fluido de la válvula de bola y se analiza su diseño estructural y operación. Cómo afecta el principio a la resistencia de los fluidos.

1. Efecto del diseño estructural de la válvula de bola sobre la resistencia a los fluidos.
El componente central de una válvula de bola es una bola con un orificio pasante, que está conectada a una manija o actuador externo a través de un vástago de válvula. Cuando los orificios pasantes de la esfera son paralelos a la dirección de la tubería, el fluido puede pasar directamente a través de los orificios pasantes de la esfera sin atravesar caminos complicados ni obstáculos de flujo. Este diseño estructural es una de las principales razones de la baja resistencia a los fluidos de la válvula de bola.
En comparación con otros tipos de válvulas (como válvulas de globo o válvulas de compuerta), el paso de fluido de una válvula de bola es relativamente simple y el fluido rara vez se ve afectado por los componentes internos de la válvula. La trayectoria del flujo del fluido es casi lineal, lo que reduce las curvaturas y reflexiones, manteniendo así un alto caudal y reduciendo las pérdidas por fricción entre el fluido y la superficie del cuerpo de la válvula.

2. El diseño de paso total reduce la resistencia a los fluidos
La baja resistencia a los fluidos de la válvula de bola también se debe a su diseño de paso total. El diámetro del orificio de una válvula de bola de paso total es consistente con el diámetro de la tubería, lo que significa que el fluido no experimenta cambios significativos en el área de la sección transversal al pasar a través de la válvula de bola, manteniendo así un flujo suave del fluido. Este diseño reduce significativamente la resistencia del fluido, porque cuando el fluido fluye en la tubería, la contracción y expansión repentinas del área de la sección transversal del fluido causarán cambios en el caudal, lo que a su vez producirá mayores pérdidas de presión y resistencia del fluido.
Por el contrario, las válvulas que no son de paso total, como las válvulas de cierre parcial o las válvulas de mariposa, tienen una resistencia al fluido relativamente baja debido a su núcleo de válvula, vástago de válvula y otras estructuras que requieren fluido para sortear obstáculos o pasar a través de un área estrecha al pasar. la válvula. grande. La válvula de bola de paso total permite que el fluido pase suavemente sin casi obstrucciones, manteniendo una baja pérdida de energía.

3. La forma esférica reduce la interferencia del fluido.
La forma esférica de la válvula de bola también juega un papel clave en la reducción de la resistencia al fluido. La bola tiene una superficie lisa y redondeada, lo que ayuda a reducir la fricción entre el fluido y la pared interior de la válvula. Cuando el fluido pasa a través de la esfera, la turbulencia del fluido se reducirá considerablemente debido a la superficie lisa de la esfera. La reducción de la turbulencia significa que el fluido puede permanecer laminar, reduciendo así la resistencia del fluido.
Además, la simetría de la forma esférica evita que el fluido se bloquee y se altere significativamente al pasar a través de la válvula de bola, y la trayectoria del flujo es relativamente suave. Esto es diferente de otros tipos de válvulas, donde la forma y la disposición de las piezas internas en válvulas como las válvulas de globo tienden a doblarse y complicar el recorrido del fluido, aumentando así la resistencia del fluido.

4. Diseño de flujo total en estado abierto
Cuando la válvula de bola está abierta, el orificio pasante de la bola está completamente alineado con la tubería, lo que equivale a una sección de tubería recta. Cuando el fluido pasa, no hay contracción o expansión obvia, las líneas de corriente permanecen suaves y no se forman turbulencias o vórtices significativos. Dado que no hay canales de flujo complejos ni dispositivos de estrangulación dentro de la válvula de bola como otras válvulas, casi no hay obstrucciones adicionales cuando el fluido pasa a través de la válvula de bola, por lo que la resistencia del fluido es bastante pequeña.
Esto se diferencia de las válvulas de estrangulación o válvulas de mariposa, que generalmente tienen elementos estranguladores o dispositivos giratorios en el canal de fluido, lo que hace que el fluido fluya o esté sujeto a fricción, aumentando así la resistencia. El diseño de flujo completo de la válvula de bola evita estos problemas y le confiere características de baja resistencia a los fluidos.

5. La operación de carrera corta reduce los cambios de resistencia
La válvula de bola requiere una carrera corta durante el proceso de apertura y cierre. Solo es necesario girarlo 90 grados para cambiar de completamente abierto a completamente cerrado. Esta operación de carrera corta reduce el cambio de resistencia del fluido durante el proceso de apertura y cierre. En otros tipos de válvulas, que requieren una carrera más larga para abrirse y cerrarse, el fluido puede experimentar una disminución gradual del área de la sección transversal o un flujo de derivación a medida que pasa, lo que resulta en una mayor resistencia del fluido. La carrera corta de la válvula de bola permite que el fluido pase rápidamente, lo que reduce en gran medida la fluctuación de la resistencia del fluido durante el proceso de apertura y cierre de la válvula.