Valvole a sfera vs. valvole a globo: qual è la differenza?

Qual è la differenza tra valvole a sfera e valvole a globo?

Le valvole a sfera offrono un funzionamento rapido a un quarto di giro e un percorso del flusso diretto. Al contrario, le valvole a globo forniscono un controllo preciso del flusso ma con un percorso del flusso più ristretto.

Comprendere queste differenze chiave può aiutarti a selezionare la valvola giusta per la tua applicazione specifica. Continua a leggere per saperne di più sui vantaggi e sugli svantaggi di ciascun tipo di valvola.

Cos'è una valvola a sfera

Le valvole a sfera sono valvole a quarto di giro che utilizzano una sfera cava e perforata per controllare il flusso del fluido. Nel corpo valvola è alloggiata la sfera che ruota tra due sedi. Uno stelo collega la sfera a un attuatore o una maniglia esterna. La sfera ha un foro al centro che si allinea con il percorso del flusso quando è aperta.

Come funziona la valvola a sfera

Le valvole a sfera funzionano tramite un semplice meccanismo a quarto di giro. Lo stelo della valvola si collega a una leva o maniglia all'esterno.

Ruotando questa maniglia si ruota la sfera all'interno del corpo valvola. Nella posizione aperta, il foro della sfera si allinea con il tubo, consentendo il flusso completo. Ruotando la sfera di 90 gradi si posiziona la parte solida della sfera attraverso il percorso del flusso, arrestando completamente il flusso.

Questo design consente un'apertura e una chiusura rapide con una caduta di pressione minima quando è completamente aperto.

Vantaggi della valvola a sfera

Design compatto e velocità di ciclo elevate: Valvole a quarto di giro che migliorano l'efficienza operativa.
Perdite di carico inferiori: Percorso del flusso ottimizzato rispetto alle valvole a globo.
Maggiore durata: Maggiore resistenza alla corrosione e ai danni, requisiti minimi di manutenzione.
Facile conferma visiva: Il design semplice della sfera consente controlli rapidi della posizione.
Capacità di tenuta ermetica: Eccellente per applicazioni di intercettazione, anche dopo un uso prolungato.

Svantaggi della valvola a sfera

Capacità di limitazione limitata: Controllo del flusso meno preciso rispetto alle valvole a globo, soprattutto per regolazioni fini.
Regolazione del flusso meno accurata: Controllo peggiore in posizioni parzialmente aperte rispetto alle valvole a globo.
Costo maggiore per i formati grandi: Più costose delle valvole a globo equivalenti, in particolare per le dimensioni più grandi che richiedono attuatori più grandi.
Maggiore usura in fase di strozzamento: Meno adatta per servizi di strozzamento frequenti rispetto alle valvole a globo.
Maggiore rischio di cavitazione: Alcuni modelli sono più soggetti a problemi di cavitazione rispetto alle valvole a globo.
Caratteristiche di flusso limitate: Minore flessibilità nei profili di flusso rispetto alle valvole a globo con varie opzioni di trim.
Riparazioni impegnative: Più difficile manutenzione e sostituzione delle parti rispetto alle valvole a globo.
Limitazioni di temperatura: Potrebbe non funzionare bene quanto le valvole a globo in condizioni di temperatura estreme.

Cos'è la valvola a globo

Le valvole a globo sono caratterizzate dal loro corpo sferico, contenente un disco mobile o un tappo che si trova sopra lo stelo della valvola. Quando lo stelo della valvola viene ruotato, il disco si avvicina o si allontana dalla sede della valvola, regolando la portata.

Come funziona la valvola a globo

Le valvole a globo utilizzano un meccanismo di movimento lineare. La rotazione del volantino o dell'attuatore sposta il disco perpendicolarmente al flusso del fluido, consentendo un controllo preciso.

Quando è completamente aperto, il fluido scorre attorno al disco, mentre in posizione chiusa, il disco fa tenuta contro la sede, interrompendo completamente il flusso.

Vantaggi della valvola a globo

Controllo preciso del flusso: Fornisce una regolazione accurata del flusso
Applicazioni di limitazione: Più adatto per il controllo del flusso regolabile
Sistemi ad alta pressione: Offre prestazioni superiori in ambienti ad alta pressione
Coefficiente di flusso: Consente una determinazione più precisa
Sigillo stretto: Fornisce una migliore tenuta con un minor rischio di perdite
Prevenzione del colpo d'ariete: Più efficace nel prevenire questo problema
Gestione versatile dei supporti: Ideale per sostanze corrosive, viscose o a temperature estreme
Manutenzione facile: Offre una manutenzione più semplice grazie al design con accesso dall'alto
Operazione frequente: Più adatto per la regolazione e l'uso regolari
Conferma visiva della posizione: Fornisce una chiara indicazione dello stato della valvola

Svantaggi della valvola a globo

Maggiore caduta di pressione: A causa di un percorso del flusso interno più complesso
Più grande e più pesante: Per portata equivalente rispetto alle valvole a sfera
Più costoso: Rispetto alle valvole a sfera di dimensioni simili
Sono necessari più turni: Per aprire o chiudere completamente
Capacità di flusso inferiore: Rispetto alle valvole a sfera
Più incline all'usura: Maggiore probabilità di perdite nel tempo
Sono necessari attuatori più grandi: Per il funzionamento automatizzato
Non per lo spegnimento rapido: Non adatto per applicazioni a chiusura rapida
Sfide di manutenzione: Più difficile da pulire e mantenere
Rischio cavitazione: Rischio più elevato in determinate condizioni di flusso
Meno efficace: Per liquami o fluidi ad alta viscosità
Vita utile più breve: Tipicamente meno durevole delle valvole a sfera

Selezione della valvola a globo e della valvola a sfera

Funzionalità di controllo del flusso e limitazione

Valvole a globo: Le valvole a globo eccellono nel controllo preciso del flusso e nella strozzatura. Il loro movimento lineare consente regolazioni precise, rendendoli ideali per applicazioni che richiedono una regolazione accurata del flusso.

Valvole a sfera: Le valvole a sfera, pur essendo in grado di controllare il flusso, sono più adatte per operazioni di accensione/spegnimento rapide.

Calo di pressione

Valvole a sfera: Le valvole a sfera in genere hanno perdite di carico inferiori rispetto alle valvole a globo quando sono completamente aperte. Il percorso del flusso diretto delle valvole a sfera comporta una restrizione minima del flusso.

Valvole a globo: Le valvole a globo, per la loro progettazione, provocano un cambiamento di direzione del fluido, provocando maggiori perdite di carico.

Prestazioni di chiusura e tenuta

Valvole a sfera: Le valvole a sfera offrono eccellenti capacità di chiusura e tenuta ermetica, anche dopo un uso prolungato. Sono la scelta preferita per le applicazioni che richiedono una chiusura a tenuta di bolle.

Valvole a globo: Le valvole a globo possono ottenere una buona chiusura ma potrebbero non eguagliare le prestazioni di tenuta delle valvole a sfera, soprattutto nelle dimensioni più grandi.

Manutenzione

Valvole a sfera: Le valvole a sfera generalmente richiedono meno manutenzione grazie al loro design semplice. I principali componenti soggetti ad usura sono le sedi e le guarnizioni.

Valvole a globo: Le valvole a globo potrebbero richiedere una manutenzione più frequente, in particolare per la guarnizione dello stelo e la sede. Tuttavia, valvola a globo le sedi sono spesso più facili da sostituire o ricondizionare rispetto ai componenti delle valvole a sfera.

Temperatura

Valvole a globo: Le valvole a globo possono gestire un'ampia gamma di temperature.

Valvole a sfera: Le valvole a sfera possono gestire un'ampia gamma di temperature ma spesso funzionano meglio in condizioni di temperature estreme. I materiali utilizzati nella costruzione delle valvole a sfera, come le sedi metallo-metallo, consentono prestazioni migliori nelle applicazioni ad alta temperatura.

Costo

Valvole a sfera: Le valvole a sfera sono generalmente meno costose delle valvole a globo, soprattutto nelle dimensioni più grandi. Il design più semplice delle valvole a sfera contribuisce a ridurre i costi di produzione.

Valvole a globo: Le valvole a globo, con i loro componenti interni più complessi, tendono ad essere più costose, in particolare se dotate di opzioni di trim ad alte prestazioni.

Quando utilizzare la valvola a globo:

Per applicazioni di controllo preciso del flusso e di strozzamento
In impianti che richiedono frequenti regolazioni delle portate
Per applicazioni con elevate perdite di carico
Nei sistemi a vapore e nelle centrali elettriche
Quando è necessario il controllo del flusso lineare

Quando utilizzare la valvola a sfera:

Per applicazioni a chiusura rapida con caduta di pressione minima
In sistemi che richiedono una tenuta ermetica e un funzionamento affidabile
Per condizioni di alta pressione e alta temperatura
Nelle applicazioni dell'industria petrolifera e del gas
Quando il basso costo e il design compatto sono le priorità

Domande frequenti

Le valvole a sfera o le valvole a globo sono più facili da utilizzare?

Le valvole a sfera sono generalmente più facili da azionare e richiedono solo un quarto di giro (90 gradi) per aprirsi o chiudersi completamente.

Quale tipo di valvola è più compatta?

Le valvole a sfera sono generalmente più compatte delle valvole a globo, il che le rende adatte ad applicazioni con vincoli di spazio.

Sono migliori le valvole a sfera o le valvole a globo per le applicazioni ad alta pressione?

Entrambi possono essere progettati per applicazioni ad alta pressione, ma le valvole a sfera spesso hanno valori di pressione più elevati grazie alla loro struttura robusta.

Quale tipo di valvola è più soggetta a perdite?

Le valvole a globo sono generalmente più soggette a perdite rispetto alle valvole a sfera, soprattutto dopo un uso prolungato o in applicazioni a ciclo elevato.

Come identificare una valvola a globo e una valvola a sfera?

Le valvole a globo hanno una forma del corpo arrotondata. Cerca un volantino in alto collegato a uno stelo. Il percorso del flusso cambia direzione all'interno della valvola.

Le valvole a sfera hanno un corpo compatto con maniglia a quarto di giro. Cerca una palla sferica all'interno con un foro al suo interno.

Insomma

Le valvole a sfera e le valvole a globo hanno ciascuna i loro punti di forza e di debolezza. La scelta tra loro dipende dall'applicazione specifica, considerando fattori quali controllo del flusso, manutenzione e costi.

Consultare un professionista per determinare il tipo di valvola migliore per le proprie esigenze e garantire prestazioni ottimali del sistema.