Una valvola a globo a Y posiziona lo stelo e la sede ad un angolo rispetto all'asse del tubo, in genere da 45 a 60 gradi, e non perpendicolarmente ad esso. Questa geometria angolata riduce la caduta di pressione, gestisce meglio le elevate velocità di flusso e prolunga la durata della sede in applicazioni abrasive. Tre differenze rispetto a una valvola a globo standard. Tutte e tre derivano dalla stessa scelta progettuale: angolare il percorso del flusso invece di forzarlo attraverso due curve a 90 gradi.
Che cos'è una valvola a globo a Y?
Prende il nome dalla forma che assume il corpo visto di lato. Il cappuccio e lo stelo si estendono ad angolo rispetto al foro principale, creando una forma a Y. Il disco si muove con lo stesso angolo per aprirsi e chiudersi contro la sella.
La sede è lavorata con un'angolazione rispetto all'asse del flusso, non perpendicolare. Ciò significa che il fluido compie un cambio di direzione graduale attraverso la valvola, anziché due bruschi. La geometria della valvola a globo con corpo a Y è ciò che produce la minore caduta di pressione e la migliore resistenza all'erosione, caratteristiche che rendono questo design preferibile a una valvola a globo standard con corpo a Z nelle giuste condizioni di esercizio.
In cosa si differenzia dalle valvole a globo standard Z-Body?
Valvola a globo standard Crea un percorso di flusso a forma di S. Il fluido entra orizzontalmente, ruota verso l'alto attraverso la sede, poi torna orizzontale per uscire. Due cambi di direzione di 90 gradi. Ognuno crea turbolenza. Ognuno spreca energia. Ognuno accelera l'usura della superficie della sede in condizioni di servizio ad alta velocità.
La valvola a globo a Y sostituisce la doppia rotazione con un angolo più dolce. Minore turbolenza. Minore caduta di pressione. Minore impatto erosivo sulla superficie della sede. La tabella seguente mostra dove si colloca ciascun modello.
| Fattore | Valvola a globo a schema Y | Valvola a globo standard con corpo a Z |
| Percorso del flusso | Percorso ad angolo singolo | Cambiamenti a forma di S, in due direzioni |
| Caduta di pressione | Inferiore | Più alto |
| Gestione della velocità | Servizio ad alta velocità | Applicazioni a velocità inferiore |
| Capacità di pulizia | L'asta passa attraverso il foro aperto | Non adatto alla lavorazione suinicola |
| Ideale per | Servizio a vapore, criogenico ed erosivo | Regolazione generale, processo standard |
Un vantaggio pratico che viene spesso trascurato: la possibilità di pulizia con pigging. Nelle valvole a globo a Y, lo stelo angolato permette il passaggio di un'asta o di uno strumento di pulizia attraverso il foro aperto. Le valvole a globo standard a Z, invece, ostruiscono il foro con il gruppo disco e sede. Per i sistemi di condotte che richiedono una pulizia periodica con pigging, la configurazione a Y è spesso l'unica valvola a globo adatta.
Vantaggi in termini di efficienza del flusso
Qual è il principale vantaggio di una valvola a globo di tipo Y rispetto a una valvola a globo standard?
Minore caduta di pressione e prestazioni migliori in applicazioni ad alta velocità. La geometria angolata della sede riduce il numero di cambi di direzione attraverso il corpo valvola, diminuendo la turbolenza e la perdita di energia. Nelle applicazioni con vapore, fluidi criogenici e fanghi erosivi, questo vantaggio in termini di caduta di pressione è sufficientemente significativo da giustificare la scelta di una configurazione a Y rispetto a una a globo standard.
Il coefficiente di flusso del corpo Y è superiore a quello del corpo Z equivalente per lo stesso diametro interno. Ciò si traduce in un flusso maggiore a parità di caduta di pressione, o in un flusso equivalente a una caduta di pressione inferiore. Nei sistemi in cui il costo energetico della pompa o del compressore è rilevante, tale differenza di efficienza si accumula nel corso della vita operativa della valvola.
È nelle applicazioni con fluidi erosivi che il vantaggio in termini di durata è più evidente. Fluidi abrasivi, come fanghi ad alta velocità, vapore e altri agenti corrosivi colpiscono la sede del corpo a Z con angoli quasi perpendicolari, accelerando l'usura. Nella valvola a globo a Y, la sede angolata comporta un angolo di impatto minore sulla superficie di contatto, riducendo la forza erosiva e garantendo una maggiore durata in applicazioni abrasive.
Applicazioni tipiche
L'applicazione principale è il servizio a vapore. Il vapore ad alta velocità nelle linee principali, nelle linee di estrazione e nei sistemi di bypass delle turbine erode rapidamente le sedi delle valvole a globo a forma di Z. La geometria a Y riduce tale erosione. Per questo motivo, nella produzione di energia elettrica, la scelta delle valvole a globo a vapore ricade di default sulle configurazioni a Y o ad angolo.
Per applicazioni criogeniche, si utilizzano design a Y poiché il cappuccio angolato consente un'estensione che mantiene la guarnizione lontana dalle temperature criogeniche. Previene il congelamento della guarnizione. Protegge la tenuta dello stelo a temperature di esercizio fino a -196 °C.
Applicazione con fluidi argillosi e abrasivi in miniere, impianti chimici e raffinerie. Stessa resistenza all'erosione. Fluido diverso. Stessa logica di progettazione.
CTGV produce schema dritto, mantice sigillato, E valvole a globo angolari Da 1/2 pollice a 24 pollici, per classi di pressione da 150 a 2500 libbre. I materiali includono WCB, acciaio inossidabile CF8M e una gamma completa di leghe. Per le valvole a globo con configurazione a Y, il team di ingegneri di CTGV fornisce raccomandazioni tecniche entro 2 ore. Contattateci per discutere le vostre esigenze di servizio.
Sigilli: 1/2″-24″ (15 mm-600 mm)
Domande frequenti
A cosa serve una valvola a globo a Y?
Applicazioni con vapore ad alta velocità, applicazioni criogeniche e fluidi erosivi, dove le valvole a globo standard con corpo a Z si usurano prematuramente. La geometria angolata della sede riduce la caduta di pressione e l'impatto erosivo sulle superfici di tenuta, prolungando la durata in condizioni gravose.
Qual è la differenza tra le valvole a globo con schema a Y e quelle con schema a Z?
La configurazione a Z crea un percorso di flusso a forma di S con due cambi di direzione a 90 gradi e una maggiore caduta di pressione. La configurazione a Y utilizza una sede angolata per un cambio di direzione più dolce, una minore caduta di pressione e prestazioni migliori in condizioni di alta velocità e in ambienti corrosivi.
È possibile pulire con un pig una valvola a globo con schema a Y?
Sì. La posizione angolata dello stelo consente il passaggio di un'asta o di uno strumento di pulizia attraverso il foro aperto della valvola. Le valvole a globo standard con corpo a Z bloccano il foro con il gruppo disco e sede e non possono essere pulite con un pig.
In quale classe di pressione sono classificate le valvole a globo a Y?
Disponibili nelle classi di pressione da 150 a 2500, a seconda del produttore e del materiale del corpo valvola. Le classi di pressione più elevate sono adatte per applicazioni con vapore, criogeniche e in processi ad alta pressione, dove la configurazione a Y è la più comunemente specificata.
