Tipologie di Valvole Idrauliche e Loro Funzionamento

Le valvole sono dispositivi meccanici progettati per controllare il flusso di un fluido, sia in fase liquida che gassosa. Le valvole oleodinamiche intervengono per stabilire il flusso di aria compressa o di olio e possono svolgere diverse funzioni.

Funzioni delle Valvole Oleodinamiche

Le valvole oleodinamiche svolgono diverse funzioni, tra cui:

Controllo della direzione: stabiliscono il percorso del flusso.
Regolazione del flusso: funzionano come regolatori del flusso d'aria o di olio.
Intercettazione del flusso: consentono il completo passaggio del fluido oppure il suo arresto, senza possibilità di regolazioni intermedie.
Regolazione della portata o della pressione: grazie ad otturatori che possono assumere qualsiasi posizione intermedia.

Tipologie di Valvole

Sul mercato si possono trovare diversi tipi di valvole, ognuno con caratteristiche, applicazioni e funzioni proprie. Ecco alcune delle tipologie principali:

Valvole a sfera
Valvole a farfalla
Valvole a globo o a pistone
Valvole a membrana
Valvole a ghigliottina
Valvole di ritegno o di non ritorno
Valvole direzionali (distributori)
Valvole limitatrici di pressione
Regolatori di portata

Valvole a Sfera

Le valvole a sfera vengono utilizzate per arrestare la circolazione di un fluido. Queste valvole si presentano sotto forma di una sfera attraversata da un foro, solitamente dello stesso diametro del tubo. Anche le valvole a sfera sono del tipo “a quarto di giro” e, in posizione aperta, presentano il vantaggio di non frapporre ostacoli alla circolazione del fluido. Le valvole a sfera sono componenti fondamentali presenti in una varietà di applicazioni. La loro funzione principale consiste nel controllare il flusso di vari tipi di fluidi (come l’acqua, l’olio idraulico, gas, prodotti chimici etc.) in modo sicuro ed efficiente. Esistono diverse tipologie di valvole a sfera: a due vie, a tre vie, flangiate a manifold e motorizzate e non, tutte utilizzabili nell’impianto a seconda delle esigenze di regolazione del flusso.

Il funzionamento delle valvole a sfera è particolarmente semplice. Per aprire la valvola, la maniglia viene ruotata di un quarto di giro (90°). In questo modo l’otturatore viene ruotato, allineando il foro con il flusso del fluido e aprendo dunque la connessione. Per chiudere la valvola è sufficiente ruotare la maniglia nuovamente di un quarto di giro (90°). L’otturatore verrà dunque nuovamente ruotato bloccando completamente il passaggio del fluido.

Le valvole a sfera sono disponibili in diverse varianti, ognuna progettata per soddisfare specifiche esigenze di applicazione:

Floating: la pressione del fluido spinge la sfera contro la sede a valle, garantendo una chiusura ermetica anche in presenza di elevate pressioni.
Trunionn: la tenuta della sfera è garantita da un sistema di guarnizioni di tenute.

Le valvole a sfera sono un componente essenziale all’interno di un sistema dove è necessario regolare il flusso in modo preciso ed affidabile. Grazie all’ampia gamma di tipologie, si adattano perfettamente ad impianti e settori industriali differenti, dal chimico farmaceutico all’oil and gas. Tra gli altri vantaggi, sicuramente i materiali con cui sono realizzate le rendono resistenti e durevoli nel tempo.

Valvole a Farfalla

Le valvole a farfalla trovano impiego principalmente nella regolazione della portata dei fluidi. A seconda del materiale in cui sono fabbricate, possono regolare il flusso di fluidi di diverso tipo. Se la maggior parte di esse è destinata a fluidi chimicamente neutri, come acqua, olio, fanghi, fluidi alimentari o farmaceutici, altre sono compatibili anche con i fluidi corrosivi. Le valvole a farfalla sono valvole “a quarto di giro” perché il loro azionamento richiede una rotazione di 90° tra la posizione di apertura e quella di chiusura. Le valvole a farfalla garantiscono peraltro una buona tenuta stagna.

Valvole a Globo o a Pistone

Il principio di funzionamento delle valvole a globo e delle valvole a pistone è lo stesso. Un’asta, alla cui estremità si trova un pezzo a forma di piattello o un pistone, scende nella valvola per interrompere la circolazione del fluido. Queste valvole sono particolarmente adatte alla regolazione di un fluido in funzione della pressione del circuito. Il principale svantaggio di questo tipo di valvola risiede nella notevole perdita di carico. Inoltre, la loro chiusura può rivelarsi difficile in condizioni di pressione molto elevata.

Valvole a Membrana

Le valvole a membrana trovano impiego soprattutto nelle operazioni igieniche e asettiche, ossia in quelle applicazioni in cui il fluido in circolo deve essere protetto da qualsiasi tipo di contaminazione. Queste valvole funzionano principalmente in modo aperto/chiuso, sebbene in certi casi possano servire anche per la regolazione di un fluido. In posizione aperta, le valvole a membrana sono dette a pieno passaggio e non generano quasi alcuna perdita di carico perché la membrana di chiusura, liberando completamente il passaggio, evita che il fluido incontri degli ostacoli. Se da un lato la tenuta stagna di queste valvole è eccellente, perché fluido e asta non entrano in contatto diretto, dall’altro la loro manutenzione deve essere regolare. Queste valvole trovano impiego principalmente nell’industria agroalimentare e nell’industria farmaceutica, ma vengono utilizzate spesso anche nell’industria chimica e nelle applicazioni ultra-pure.

Valvole a Ghigliottina

Le valvole a ghigliottina trovano largo impiego nell’industria della carta, nell’industria chimica, nello sfruttamento delle miniere, nelle centrali energetiche e nell’industria agroalimentare. Il movimento lineare della saracinesca, ossia dell’otturatore che, in posizione chiusa, blocca il passaggio del fluido, fa sì che queste valvole siano particolarmente compatte. Questi dispositivi sono compatibili con i fluidi carichi di particelle solide, come le acque reflue o i fanghi.

Valvole di Ritegno o di Non Ritorno

Le valvole di ritegno o di non ritorno sono dispositivi che, attraverso un organo di chiusura (piattello, clapet, sfera), bloccano il reflusso di fluidi nelle tubazioni e negli impianti. Sono solitamente utilizzate per prevenire all’interno del sistema i ritorni di fluido che potrebbero danneggiare componenti degli impianti.

Esempi di valvole di ritegno:

Valvola di ritegno doppio battente di tipo wafer: realizzata in acciaio CF8M, può essere installata con flusso verticale, orizzontale o inclinato.
Valvola di ritegno a clapet di tipo wafer: realizzata in acciaio AISI 316, può essere installata con flusso verticale o orizzontale.
Valvole di ritegno a molla: realizzate in acciaio AISI 316, presenta un meccanismo di chiusura dipendente dall’azione di una molla che va ad imporre la chiusura prevendo il flusso di ritorno.

Criteri di Scelta

Per scegliere una valvola adatta alle proprie esigenze, è necessario considerare diversi fattori:

Uso previsto: valutare se la valvola servirà a regolare il flusso di un fluido o ad arrestarne la circolazione.
Tipo di fluido: considerare se si tratta di un gas o di un liquido, se è corrosivo o chimicamente neutro.
Sistema di azionamento: manuale o automatico.
Pressione: un fattore di primordiale importanza per evitare di sovradimensionare o sottodimensionare una valvola.
Temperatura di servizio: ossia la temperatura del fluido in circolazione e la temperatura ambiente.
Portata del fluido e la velocità nominale: due criteri essenziali per poter scegliere una valvola, soprattutto qualora sia destinata a regolare la pressione di un fluido.
Diametro nominale (DN) del circuito ad altezza della valvola.

Materiali Utilizzati

I materiali utilizzati nella costruzione delle valvole sono fondamentali per garantirne la durata e l'affidabilità. Alcuni dei materiali più comuni includono:

Acciaio austenitico AISI-316: offre un'ottima resistenza alla corrosione grazie alla presenza di cromo, nichel e molibdeno.
PTFE (Teflon): un materiale polimerico con eccellenti proprietà chimiche e di resistenza alle alte temperature.

Valvole Speciali

Tra le valvole speciali si trovano:

Valvole di non ritorno o unidirezionali: impediscono il flusso del fluido in direzione opposta.
Valvole di sicurezza: proteggono gli impianti da sovrapressioni.

tag: #Idrauliche