Zer da bola-balbula bat: funtzionamendua eta erabilera argibideak

Bola-balbula, irekitzeko eta ixteko piezak dituen balbula bat (pilota) balbula-zurtoinak bultzatzen ditu eta bola-balbularen ardatzaren inguruan biratzen dira. Zigilu gogorreko V motako bola-balbulak zizaila-indar handia du bere V motako bola-nukleoaren eta aleazio gogorrez soldatatutako metalezko balbula-eserlekuaren artean, eta hori bereziki egokia da zuntzak, partikula solido txikiak eta abar dituzten medioetarako. Bide anitzeko bola-balbulak ez ditu soilik malgutasunez kontrolatzen medioaren konfluentzia, desbideratzea eta fluxu-norabidea hodian, baita edozein kanal itxi ere beste bi kanalak konektatzeko. Balbula mota hau, oro har, horizontalki instalatu behar da hodian. Bola-balbulak bultzada-metodoaren arabera banatzen dira balbula pneumatikoetan, balbula elektrikoetan eta balbula manualetan.

Zer da bola-balbula bat?

ABola-balbulak 1950eko hamarkadan asmatu ziren. Zientziaren eta teknologiaren garapen azkarrarekin, ekoizpen-prozesuen eta produktuen egituren etengabeko hobekuntzarekin, bola-balbulak azkar garatu dira balbula mota nagusi bihurtuz 40 urte besterik ez. Mendebaldeko herrialde industrializatuetan, bola-balbulen erabilera urtez urte handitzen ari da.

Nire herrialdean, bola-balbulak oso erabiliak dira petrolioaren fintzean, distantzia luzeko hodietan, produktu kimikoetan, papergintzan, farmazian, uraren kontserbazioan, elektrizitatean, udal administrazioan, altzairuan eta beste industria batzuetan, eta paper garrantzitsua betetzen dute ekonomia nazionalean. 90 graduko biraketa-ekintza dute, tapoiaren gorputza esfera bat da, eta bere ardatzetik igarotzen den zulo edo kanal zirkular bat dago.

Bola-balbulak batez ere hodietako medioaren fluxua mozteko, banatzeko eta aldatzeko erabiltzen dira. 90 gradu biratu eta momentu oso txiki bat besterik ez dute behar ondo ixteko. Bola-balbulak egokienak dira etengailu eta ebakitze-balbula gisa erabiltzeko, V motako bola-balbulak. Hodietako parametroei erreparatzeaz gain, balbula elektrikoek arreta berezia jarri behar diete erabileraren ingurumen-baldintzei ere. Balbula elektrikoko gailu elektrikoa gailu elektromekanikoa denez, bere erabilera-egoera asko eragiten du bere erabilera-inguruneak.

Zeintzuk dira bola-balbulen ezaugarriak 

• Higaduraren erresistentziaBalbula gogor zigilatuaren balbula-nukleoa altzairu aleatuzko ihinztadura bidezko soldaduraz egina dagoenez,Zigilatzeko eraztuna altzairu aleatuzko gainazalez egina dago, beraz, zigilatutako bola-balbula gogorrak ez du higadura handirik sortuko aldatzean. (Bere gogortasun koefizientea 65-70 da):

• Zigilatzeko errendimendu onaZigilu gogorreko balbula-zigilua eskuz leundu denez, balbularen nukleoa eta zigilatzeko eraztuna guztiz bat etorri arte bakarrik erabil daiteke. Beraz, bere zigilatzeko errendimendua fidagarria da.

• Momentu baxuaBalbula gogor zigilatuaren zigilatze-eraztunaren beheko aldeak malguki bat erabiltzen duenez zigilatze-eraztuna eta balbularen nukleoa elkarrekin estu eusteko, etengailua oso arina da kanpoko indarrak malgukiaren aurrekarga gainditzen duenean.

• Zerbitzu luzeabizitza: Hainbat sailetan erabili izan da, hala nola petrolioan, industria kimikoan, energia sortzeko, papergintzan, energia atomikoan, hegazkingintzan, suzirietan eta jendearen eguneroko bizitzan.

Zeintzuk dira bola-balbulen abantailak

Beste balbula mota batzuekin alderatuta, bola-balbulak azkar, leunki eta fidagarri irekitzen dira, asko erabiltzen dira eta abantaila hauek dituzte:

1. Bultzada-errodamenduak balbula-zurtoinaren marruskadura-momentua murrizten du, eta horrek balbula-zurtoina leunki eta malgutasunez funtzionatzea ahalbidetzen du denbora luzez.
2. Funtzio antiestatikoa: Malguki bat jartzen da bola, balbula-zurtoinaren eta balbula-gorputzaren artean, kommutazio-prozesuan sortutako elektrizitate estatikoa eroateko.
3. Material horiek direnez geroPolitetrafluoroetilenoak autolubrifikazio-propietate onak eta marruskadura-galera txikia dituenez, bola-balbulak zerbitzu-bizitza luzea du.
4. Fluidoen erresistentzia txikia: Balbula pneumatikoek dute fluidoen erresistentzia txikiena balbula-kategoria guztien artean. Diametro txikiko balbula pneumatikoetan ere, haien fluidoen erresistentzia nahiko txikia da.
5. Balbula-zurtoinaren zigilu fidagarria: Balbula-zurtoina biratzen denez soilik, altxatu gabe, balbula-zurtoinaren ontziratze-zigilua ez da erraz kaltetzen, eta zigilatzeko gaitasuna handitzen da presio ertaina handitzen den heinean.
6. Balbula-eserlekuaren zigilatze-errendimendu ona: Politetrafluoroetilenoa bezalako material elastikoz egindako zigilatze-eraztuna erraz zigilatzen da, eta bola-balbularen zigilatze-gaitasuna handitzen da presio ertaina handitzen den heinean.
7. Fluidoen erresistentzia txikia, diametro osoko bola-balbulak ia ez dute fluxu-erresistentziarik.
8. Egitura sinplea, tamaina txikia eta pisu arina.
9. Estua eta fidagarria. Bi zigilatze-gainazal ditu, eta bola-balbularen zigilatze-gainazaleko materialek plastiko desberdinak erabiltzen dituzte, zigilatze-errendimendu ona dute eta zigilatze osoa lor dezakete. Hutsean dauden sistemetan ere asko erabili izan da.
10. Erabiltzeko erraza, irekiera eta itxiera azkarra, 90° biratu besterik ez dago guztiz irekita dagoenetik guztiz itxita dagoenera, distantzia luzeko kontrola egiteko komenigarria.
11. Mantentze erraza, bola-balbulak egitura sinplea du, eta zigilatzeko eraztuna normalean mugikorra da, eta hori komenigarria da desmuntatzeko eta ordezkatzeko.
12. Guztiz irekita edo guztiz itxita dagoenean, bolaren zigilatze-gainazala eta balbularen eserlekua mediotik isolatuta daude, eta medioak ez du balbularen zigilatze-gainazala higatuko bertatik igarotzean.
13. Aplikazio sorta zabala, diametroak milimetro batzuetatik metro batzuetara bitartekoak dira, eta hutsune handitik presio handira erabil daiteke.
14. Bola-balbulak irekitze eta ixte prozesuan garbitzeko propietatea duenez, partikula solido esekiak dituzten inguruneetan erabil daiteke.
15. Prozesatzeko zehaztasun handia, kostu garestia, ez da egokia tenperatura altuetan erabiltzeko, hodian ezpurutasunak badaude, erraz blokeatzen dira ezpurutasunekin, eta ondorioz balbula ezin da ireki.

Zeintzuk dira bola-balbulen kategoriak?

 Funtzioen sailkapena

• Saihesbide balbulaBalbula-balbulak normalean ur estatikoak irekitzen ditu, beraz, bypass-balbulak presioa lehenik berdintzeko konfiguratzen dira, hau da, bi aldeak urez betetzen dira;
• Aire-balbulaUrez betetzean, airea kendu egiten da eta flotagailuak balbula automatikoki ixten du; hustean, airea gehitzen da eta flotagailua automatikoki jaisten da;
• Presio-erliebearen balbula:balbula ireki eta ixtean, balbularen eta zigilatze-estalkiaren arteko presio-ura kentzen da zigilatze-estalkia higatzea saihesteko;
• Hustubideko balbula: hustu hondakin-urak bola-oskolaren beheko aldetik.

Balbula-balbularen eragingailuen sailkapena

• Balbula pneumatikoa
• Balbula elektrikoa
• Balbula hidraulikoa
• Balbula pneumatiko eta hidraulikoa
• Balbula elektrohidraulikoa
• Turbina transmisioko bola-balbula

Balbula-balbularen oskolaren/gorputzaren materialaren araberako sailkapena

• Metalezko Materialeko Balbula: hala nolaKarbono Altzairuzko Bola Balbulak, altzairu aleaziozko balbulak, altzairu herdoilgaitzezko bola balbulak, burdinurtuzko balbulak, titaniozko aleaziozko balbulak, monel balbulak, kobrezko aleaziozko balbulak, aluminiozko aleaziozko balbulak, berunezko aleaziozko balbulak, etab.
• Metalezko gorputzez estalitako balbulak: hala nola, gomazko balbulak, fluorrez estalitako balbulak, berunez estalitako balbulak, plastikoz estalitako balbulak, esmaltez estalitako balbulak.
• Material ez-metalikozko balbulak: hala nola zeramikazko balbulak, beirazko balbulak, plastikozko balbulak.

Balbula-balbularen parametro nagusiak

• Presio nominalaPN1.0-42.0MPa, ANSI KLASEA 150-2500, JIS10-20K
• Diametro nominalaDN6~1200, NPS 1/4~48
• Amaitu konexioa: brida, mutur-hodiko soldadura, hari-soldadura, entxufe-soldadura, etab.
• Aplikagarria den tenperatura-196℃~540℃;
• Operazioa: eskuzko transmisioa, zizare-engranaje bidezko transmisioa, pneumatikoa, elektrikoa, hidraulikoa, gas-likido lotura, lotura elektro-hidraulikoa;
• Balbularen gorputzaren materialaWCB, ZG1Cr18Ni9Ti, ZG1Cr18Ni12Mo2Ti, CF8(304), CF3(304L), CF8M(316), CF3M (316L), Ti., Material desberdinak erabil daitezke ura, lurruna, olioa, azido nitrikoa, azido azetikoa, oxidatzaile-euskarria, urea eta beste medio batzuetarako.

Hodi batean bola-balbula instalatzeko metodoa eta urratsak 

1. Kendu brida-muturraren bi aldeetako babes-estalkiak eta garbitu balbula guztiz irekita dagoenean.
2. Instalatu aurretik, makina osoa zehaztutako seinalearen (elektrizitatea edo gasa) arabera probatu behar da (garraioak eragindako bibrazioak errendimenduan eraginik izan ez dezan), eta linean instalatu ahal izango da proba gainditu ondoren bakarrik (eragile elektrikoaren zirkuituaren diagramaren araberako kableatua).
3. Hodira konektatu aurretik, garbitu eta garbitu hodian geratzen diren ezpurutasunak (substantzia hauek balbularen eserlekua eta bola kaltetu ditzakete).
4. Instalazioan zehar, ez erabili balbularen eragingailuaren zatia altxatzeko puntu gisa, eragingailua eta osagarriak kaltetu ez daitezen.
5. Balbula mota hau hodiaren norabide horizontalean edo bertikalean instalatu behar da.
6. Instalazio puntutik gertu dagoen hodiak ez du hondoratu behar edo kanpoko indarren menpe egon behar. Hodi-euskarriak edo euskarriak erabil daitezke hodiaren desbideratzea saihesteko.
7. Hodira konektatu ondoren, estutu brida konexio-torlojuak zehaztutako momentuarekin.

Balbula-balbulen aplikagarri diren aldietan

Bola-balbulek normalean kautxua, nylona eta politetrafluoroetilenoa erabiltzen dituztenez balbula-eserlekuaren zigilatzeko eraztunaren material gisa, haien funtzionamendu-tenperatura balbula-eserlekuaren zigilatzeko eraztunaren materialak mugatzen du. Bola-balbularen itxiera-efektua lortzen da metalezko bola plastikozko balbula-eserlekuaren kontra sakatuz medioaren (bola-balbula flotatzailea) eraginpean. Balbula-eserlekuaren zigilatzeko eraztunak deformazio elastiko-plastikoa jasaten du toki batzuetan kontaktu-presio jakin baten pean. Deformazio honek bolaren fabrikazio-zehaztasuna eta gainazaleko zimurtasuna konpentsatu ditzake eta bola-balbularen zigilatze-errendimendua bermatu.

Balbula-balbularen eserlekuaren zigilua normalean plastikozkoa denez, balbularen egitura eta errendimendua hautatzerakoan, batez ere petrolio, kimika, metalurgia eta beste sail batzuetan, balbulak ekipamendu eta hodi-sistemetan erabiltzean, suaren aurkako erresistentzia eta suaren aurkako prebentzioa kontuan hartu behar dira.

Oro har, bola-balbulak gomendatzen dira hodi-sistemetan, posizio bikoitzeko doikuntzarekin, zigilatze-errendimendu zorrotzarekin, lokatzekin, higadurarekin, uzkurdura-kanalarekin, irekitze eta ixte azkarrarekin (1/4 bira ireki eta ixteko), presio handiko etengailuarekin (presio-diferentzia handia), zarata txikiarekin, kabitazioarekin eta gasifikazioarekin, atmosferarako isuri txikiekin, funtzionamendu-momentu txikiarekin eta fluidoen erresistentzia txikiarekin.

Bola-balbulak egokiak dira egitura arinak, presio baxuko etendura (presio-diferentzia txikia) eta korrosiboak dituzten hodi-sistemetarako ere. Bola-balbulak tenperatura baxuko (hotz sakoneko) gailuetan eta hodi-sistemetan ere erabil daitezke. Metalurgia-industriako oxigeno-hodi-sisteman, zorrotz koipegabetutako bola-balbulak erabili behar dira. Petrolio-hodi eta gas-hodietako hodi nagusia lurperatu behar denean, soldatutako bola-balbula osoa erabili behar da. Erregulazio-errendimendua behar denean, V formako irekidura duen egitura bereziko bola-balbula bat aukeratu behar da. Petrolioan, petrokimikoan, produktu kimikoetan, energia elektrikoan eta hiri-eraikuntzan, metalezko zigilatutako bola-balbulak aukeratu daitezke 200 gradutik gorako lan-tenperaturak dituzten hodi-sistemetarako.

Bola-balbulen abantailak eta desabantailak

Bola-balbularen abantailak:

1. Fluxuarekiko erresistentzia txikiena du (benetan 0);
2. Funtzionamenduan zehar (lubrifikatzailerik ez dagoenean) trabatuko ez denez, fidagarritasunez erabil daiteke ingurune korrosiboetan eta irakite-puntu baxuko likidoetan;
3. Presio eta tenperatura tarte handi batean zigilatze osoa lor dezake;
4. Irekitze eta itxiera azkarra lor dezake, eta egitura batzuen irekitze eta itxiera denbora 0,05~0,1 segundokoa baino ez da, proba-mahaiaren automatizazio-sisteman erabili ahal izateko. Balbula azkar ireki eta ixten denean, funtzionamendua kolperik gabekoa da.
5. Itxiera-pieza esferikoa automatikoki kokatu daiteke muga-posizioan;
6. Lan-euskarria bi aldeetatik zigilatuta dago modu fidagarrian;
7. Guztiz irekita eta guztiz itxita dagoenean, bolaren zigilatze-gainazala eta balbularen eserlekua mediotik isolatuta daude, beraz, balbulatik abiadura handian igarotzen den medioak ez du zigilatze-gainazalaren higadurarik eragingo;
8. Egitura trinkoa eta arina da, eta tenperatura baxuko sistemetarako balbula-egiturarik zentzuzkoena dela kontsidera daiteke;
9. Balbularen gorputza simetrikoa da, batez ere soldatutako balbularen gorputzaren egitura, hodiaren tentsioari ondo eusten diona;
10. Itxiera-piezak presio-diferentzia handia jasan dezake itxita dagoenean. ⑾ Balbula-gorputz guztiz soldatua duen bola-balbula zuzenean lurperatu daiteke, balbularen barnealdea ez korroditzeko, eta gehienezko zerbitzu-bizitza 30 urtera irits daiteke. Petrolio eta gas naturalaren hodietarako balbula aproposena da.

Bola-balbularen desabantailak

1. Balbula-balbularen balbula nagusiaren eserlekuaren zigilatze-eraztuna politetrafluoroetilenoz egina dagoenez, hedapen-koefiziente handia du, fluxu hotzerarekiko sentikorra da eta eroankortasun termiko eskasa du. Beraz, zigilatze-materiala gogortzen denean, zigiluaren fidagarritasuna kaltetuko da.
2. Gainera, politetrafluoroetilenoak tenperatura-erresistentzia baxua du eta 180 °C-tik beherako tenperaturan bakarrik erabil daiteke. Tenperatura hori gainditzen badu, zigilatzeko materiala zahartu egingo da. Epe luzeko erabilera kontuan hartuta, normalean 120 °C-tan bakarrik erabiltzen da.
3. Bere doikuntza-errendimendua geldialdi-balbularena baino okerragoa da, batez ere balbula pneumatikoarena (edo balbula elektrikoa).