Componenti principali di una valvola industriale
Breve guida agli elementi che compongono le valvole industriali e al loro funzionamento
Le valvole sono importanti dispositivi meccanici progettati per controllare e regolare il flusso di un fluido, sia in fase liquida che gassosa. Hanno un ruolo cruciale in diversi settori industriali, e anche in dispositivi, macchine o sistemi che utilizziamo comunemente tutti i giorni - basti pensare ai motori endotermici.
Esistono diverse tipologie, classificate a seconda del meccanismo della valvola, del tipo di fluido che deve essere controllato e delle necessità di quest’ultimo. A seconda della tipologia, queste possono poi avere non solo scopi, ma anche applicazioni industriali diverse. Il tipo di valvola dipende dalla sua struttura, dalla sua costruzione e dagli elementi che la compongono, che la rendono adatta in modo specifico a determinate applicazioni.
Infatti, alcuni tipi di valvole vengono usati per l'avvio, l'arresto o la regolazione della portata. Altri vengono invece usati soprattutto per l'apertura e la chiusura. I tre tipi più comuni di valvole industriali sono le valvole a sfera, a farfalla e di ritegno.
ECI European Casting Industry è un’azienda specializzata nella produzione di una vasta gamma di valvole per diverse tipologie di applicazione. Forti di questa esperienza, della conoscenza di tecnologie avanzate e dell’utilizzo di materiali di alta qualità, andiamo a scoprire insieme quali sono le principali componenti delle valvole industriali.
Cosa sono le valvole industriali
Innanzitutto, diamo una definizione di “valvola industriale”. Come dicevamo, una valvola industriale è un dispositivo meccanico usato per controllare e regolare il flusso di un fluido - gas, liquido o altro. È collegata a un tubo, o passaggio, del quale ostruisce e rilascia il flusso. Può essere quindi usata per avviare, arrestare o regolare la pressione in un sistema di tubazioni.
Questo tipo di valvole è una parte essenziale dell'industria petrolifera e del gas, ma non solo. Sono fondamentali per la sicurezza, aiutano a prevenire le perdite e ad aumentare l'efficienza - oltre a essere indispensabili per determinati processi e il funzionamento di diverse macchine. In ogni caso, e a prescindere dal loro scopo, contribuiscono a garantire la sicurezza di tutti i lavoratori e dell'ambiente, evitando accumuli di pressione in uno o più rami del sistema.
I componenti principali delle valvole
Una valvola industriale è un dispositivo meccanico idraulico apparentemente semplice, o quantomeno, lo sembra in base alla funzione che deve esercitare: una valvola che si apre, si chiude, o rimane parzialmente aperta per regolare un flusso. Tuttavia, affinché ciò sia possibile, possa ripetersi nel tempo per un numero potenzialmente infinito di volte e lo faccia con sicurezza e costanza,, occorre che la valvola sia costruita con materiali resistenti e di qualità, e che tutte le sue componenti siano minuziosamente collegate e controllate.
In linea generale, i componenti principali che compongono una valvola sono:
Corpo valvola
È costituito dalla struttura che contiene le componenti interne della valvola ed è la parte principale della valvola, il “guscio della valvola” utilizzato per accogliere i componenti interni. Viene realizzato in materiali metallici (ghisa, acciaio al carbonio, acciaio inossidabile) o plastici a seconda delle applicazioni.
Coperchio
La parte superiore della valvola che copre i componenti interni. È solitamente realizzato con lo stesso materiale del corpo valvola, ma in alcuni casi particolari si richiede l'utilizzo di materiali diversi.
Stelo
È la principale parte mobile della valvola, trasmette il moto tra attuatore e otturatore, in modo lineare oppure rotativo in base alla geometria dell’otturatore. Collegata alla maniglia/volantino/ingranaggio della valvola e alle parti interne, viene utilizzato per controllare l'interruttore. Il materiale dello stelo è in genere acciaio inossidabile o ferro duttile.
Sede
La sede è la parte sigillata della valvola, utilizzata insieme allo stelo e agli interni per controllare il flusso del fluido. Il materiale della sede è solitamente acciaio al carbonio, acciaio inossidabile o simili.
Cuffia
La parte che racchiude lo stelo e ne determina la sigillatura.
Cuneo
È la parte di apertura e chiusura della valvola a saracinesca, decisiva per il controllo della pressione della valvola a saracinesca. In base alla struttura del pistone si possono trovare due categorie: cuneo flessibile e cuneo solido.
Le porte della valvola
Sono l’ingresso e l’uscita della valvola dove si verifica il passaggio del fluido. In genere vengono utilizzate valvole a due porte ma esistono valvole fino a 20 porte.
Seggi
La zona interna al corpo valvola il cui contatto con l’otturatore assicura la tenuta del fluido.
Otturatore
Ostruzione mobile che permette di regolare il flusso e definisce sia la geometria che i movimenti della valvola. Ha un ruolo fondamentale quando si tratta di scegliere la tipologia di valvola più adatta alla propria applicazione.
Guarnizione
È una parte fondamentale, utilizzata per garantire le prestazioni di tenuta della valvola. Il materiale di tenuta è di solito gomma, teflon, grafite...
Dispositivo di azionamento
È il dispositivo utilizzato per controllare l'apertura e la chiusura della valvola e regolarne il sollevamento. Può essere diverso a seconda delle specifiche della valvola e del settore industriale di utilizzo. La funzione di questi azionamenti è garantire il normale funzionamento della valvola e migliorare l'efficienza produttiva. Ecco alcune tipologie:
- Per la valvola manuale, è in genere una leva (valvole a sfera piccole, valvole a farfalla), un volantino ( valvole a saracinesca di piccole dimensioni, valvole a globo) o ingranaggio (per valvole a saracinesca di dimensioni più grandi, valvole a globo ecc.). Il funzionamento è semplice, affidabile e poco dispendioso. Il suo principio è quello di ruotare manualmente il bordo radiale della valvola attraverso il funzionamento manuale, controllando così il flusso del fluido.
- Per le valvole con attuatore, può essere in genere un attuatore pneumatico o un attuatore elettrico (questo utilizza il motore per azionare il meccanismo di trasmissione a vite senza fine, che guida l'apertura e il sollevamento della valvola, sostituendo il funzionamento manuale). È un dispositivo di azionamento molto utilizzato in sistemi che richiedono un elevato controllo e precisione dell'automazione, come l'industria chimica, l'ingegneria della tutela dell'acqua, l'industria metallurgica e l'industria dell'energia elettrica. Può esserci anche un idroattuatore.
Questa è, in linea generale, la composizione strutturale principale della valvola industriale. Come si diceva, tuttavia, esistono diverse tipologie di valvole, che abbiamo trattato in un recente articolo.
Queste possono avere una composizione strutturale speciale, come la sfera della valvola a sfera, il disco della valvola a farfalla, e così via. La composizione della valvola ha un impatto importante sulle prestazioni e la resistenza di quest’ultima, per cui è necessario scegliere la valvola giusta in base all'applicazione e al mezzo specifici.
Alcuni tipi di otturatore
Molti sono i fattori da considerare al momento della scelta della valvola più adatta alle proprie necessità. Uno di questi è la tipologia di otturatore, che determina la curva caratteristica della valvola, cioè la variazione di portata in funzione della corsa dell’otturatore. Esistono tre tipi di otturatori:
- a piattello: l'aumento della portata avviene quasi esclusivamente nella prima porzione di apertura dell’otturatore. Poi, altri incrementi della corsa determinano aumenti di portata quasi trascurabili. Viene in genere usato per controlli “tutto-niente” e per servizi di intercettazione;
- a caratteristica lineare: offre linearità tra la corsa dell’otturatore e la portata, che è quindi proporzionale al grado di apertura della valvola. Si usa quando la pressione differenziale in esercizio non subisce apprezzabili variazioni oppure in processi con limitate variazioni di portata;
- a caratteristica equi-percentuale: a uguali incrementi della corsa di apertura corrisponde una percentuale costante di aumento della portata, a parità di pressione differenziale. Di conseguenza, la valvola eroga la maggior parte della portata nell’ultima frazione di apertura. Questi otturatori (e le valvole in cui sono inseriti), sono usati in applicazioni in cui la perdita di pressione del fluido viene prevalentemente assorbita dall’impianto e solo una piccola percentuale di essa rimane disponibile nella valvola.
Valvole ECI: soluzioni sicure e di alta qualità per tante diverse applicazioni industriali
ECI sviluppa e fornisce valvole di qualità e standard di prima classe per applicazioni industriali. Sono progettate e costruite con materiali attentamente selezionati, come ottone, bronzo e ghisa, e perciò assicurano una grande resistenza alla corrosione, alla pressione e alle alte temperature.
Data la vasta gamma di valvole disponibili, queste possono essere impiegate in diversi settori e ambiti, come ad esempio sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria, oltre alle applicazioni del settore Oil & Gas. Ogni prodotto viene sistematicamente testato per assicurare il rispetto di specifici standard di qualità e la massima efficienza operativa.
In quanto azienda produttrice di valvole per diversi settori industriali, ECI propone varie tipologie di valvole. Tra queste, troviamo:
Grazie a una lunga esperienza nel settore, ECI - European Casting Industry - fornisce consulenza specializzata e soluzioni su misura per le esigenze specifiche di ogni cliente, offrendo valvole realizzate con diversi standard e garantendo una distribuzione ad ampio raggio dei propri prodotti.
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