Valvola di Sovrapressione Idraulica: Funzionamento e Tipologie

Le valvole sono dispositivi meccanici progettati per controllare il flusso di un fluido sia in fase liquida che gassosa: esistono diverse tipologie di valvole che trovano impiego in diversi settori industriali.

Tipologie di Valvole

Le valvole si distinguono principalmente in:

Valvole di intercettazione: Consentono solo il completo passaggio del fluido oppure il suo arresto, senza possibilità di regolazioni intermedie. Sono utilizzate, per esempio, per isolare componenti che vengono attivati solo in determinate circostanze o sono in manutenzione.
Valvole di regolazione: Consentono la regolazione della portata o della pressione del fluido grazie ad otturatori che possono assumere qualsiasi posizione intermedia.
Valvole speciali: Tra queste si trovano le valvole di non ritorno o unidirezionali e le valvole di sicurezza, usate soprattutto per evitare sovrapressioni negli impianti e per proteggere le membrane delle pompe.

Il primo parametro da considerare nella scelta di una valvola è la tipologia di otturatore perché questo determina la curva caratteristica della valvola, ovvero la variazione di portata in funzione della corsa dell’otturatore.

Tipologie di Otturatore

Otturatore a piattello: L’incremento della portata avviene quasi esclusivamente nella prima porzione di apertura dell’otturatore, dopo di che ulteriori incrementi della corsa determinano aumenti di portata quasi trascurabili. Per questo motivo l’otturatore a piattello viene anche detto “otturatore ad apertura rapida”.
Otturatore a caratteristica lineare: Si ottiene la linearità tra la corsa dell’otturatore e la portata, che quindi risulta proporzionale al grado di apertura della valvola.
Otturatore a caratteristica equi-percentuale: Ad uguali incrementi della corsa di apertura corrisponde una percentuale costante di aumento della portata a parità di pressione differenziale.

Gli otturatori equi-percentuali vengono usati nelle 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; sono consigliati anche quando la portata è fortemente variabile o la pressione differenziale nella valvola subisce ampie fluttuazioni.

Ultimo parametro da considerare per la scelta di tipologia di valvola è il materiale, che dovrà essere adatto all’ambiente di esercizio.

Valvola a Sfera

Una delle valvole più usate in ambito industriale è la valvola a sfera. Questa valvola è caratterizzata da un otturatore a forma sferica dotato di un’apertura, generalmente circolare, che ha sezione costante lungo tutta la direzione di passaggio del flusso.

Il problema del ristagno del fluido nell’otturatore è stato risolto grazie alla realizzazione di una valvola con un foro praticato nella sfera interna che evita depositi di liquidi quando la valvola viene chiusa.

Valvole Oleodinamiche

Le valvole oleodinamiche sono dispositivi essenziali nei sistemi oleodinamici, progettati per controllare e regolare il flusso del fluido idraulico all’interno di un circuito.

Esistono diverse tipologie di valvole oleodinamiche:

Valvole di controllo della pressione: Progettate per gestire la pressione all’interno del sistema oleodinamico, mantenendola entro limiti di sicurezza. Queste valvole proteggono il circuito da eventuali sovrapressioni che potrebbero danneggiare i componenti.
Valvole di controllo del flusso: Regolano la quantità di fluido che scorre all’interno del sistema. Questo tipo di valvola è essenziale per controllare la velocità degli attuatori, come cilindri e motori idraulici, e garantire operazioni precise e sicure.
Valvole di controllo direzionale: Determinano il percorso che il fluido idraulico segue all’interno del sistema. Queste valvole dirigono il fluido verso specifici attuatori, controllando i movimenti e le operazioni del sistema oleodinamico.

Le valvole oleodinamiche sono largamente utilizzate nei settori industriali per alimentare e controllare macchinari pesanti.

Valvole Pneumatiche

Le valvole impiegate nella pneumatica servono innanzitutto per il comando. Per poter comandare occorre energia, cercando di realizzare il massimo effetto con un consumo minimo.

Le valvole regolatrici permettono di variare uno dei due parametri fondamentali dell’aria compressa che sono la portata e la pressione. Nei cilindri la prima influenza la velocità del movimento dello stelo, la seconda fa variare la forza esercitata.

Valvole 3/2

Una valvola 3/2 è dotata di tre porte d’aria su due posizioni. Le due posizioni si riferiscono a due diverse posizioni di lavoro (ON, OFF) del nucleo dell’elettrovalvola pneumatica. Il nucleo della valvola controlla diversi passaggi di fluido quando la valvola guadagna e perde potenza.

Il corpo della valvola pneumatica ha tre porte, cioè A, P e T, di cui una (P) è per l’ingresso e due (A & T) sono per l’uscita: una delle uscite è normalmente aperta e l’altra è normalmente chiusa. Le valvole 3/2 possono essere suddivise in modalità normalmente chiusa e normalmente aperta.

Una valvola a 2 posizioni e 3 vie normalmente chiusa prevede che la circolazione del fluido sia inibita quando la bobina non è alimentata (l’ingresso e l’uscita sono chiusi), o che A e P siano scollegati ad alimentazione spenta e A e T siano collegati con l’alimentazione accesa. Una valvola a 2 posizioni e 3 vie normalmente aperta prevede che la circolazione del fluido sia permessa quando la bobina non è alimentata, o che A e P siano collegati con alimentazione spenta.

Le valvole a 3/2 vie possono essere progettate in diversi modi. Il meccanismo di tenuta delle valvole può essere un otturatore o una spola. Nelle valvole ad azionamento diretto, l’otturatore è mosso direttamente dall’attuatore.

Nella progettazione di una valvola 3/2 è necessario considerare le condizioni di lavoro l’ambiente di un sistema pneumatico. In presenza di sostanze aggressive il corpo della valvola e le guarnizioni devono essere resistenti alla corrosione.

Un cilindro a semplice effetto ha una porta pneumatica per riempire e svuotare una camera d’aria. Il cilindro si muove in una direzione riempiendo la camera d’aria e torna indietro grazie alla forza di una molla.

Le valvole a 3/2 vie sono adatte per applicazioni di soffiaggio, rilascio della pressione e vuoto.

Valvole Danfoss AB-QM

Nei circuiti idronici a portata variabile che utilizzano valvole a due vie tradizionali, uno dei problemi tipici da affrontare legato al bilanciamento è l’eccesso di pressione sui terminali.

Nel caso delle valvole AB-QM Danfoss, entrambe le valvole di regolazione e taratura non servono in quanto il bilanciamento è automatico e dinamico.

Le valvole Danfoss AB-QM sono sostanzialmente costituite dall’unione di due valvole: quella di regolazione a due vie e quella di taratura. Rispetto alle tradizionali valvole di taratura però, quelle montate nelle valvole Danfoss AB-QM sono dinamiche.

La parte superiore della valvola è la valvola di regolazione vera e propria che permette di limitare la portata massima, mentre la parte inferiore della valvola AB-QM contiene un regolatore di pressione differenziale dinamico, che lavora per mantenere costante la pressione tra i punti 1 e 2 della valvola di regolazione. Queste valvole consento di variare il profilo di equipercentualità per migliorare la regolazione.

Vantaggi delle Valvole Danfoss AB-QM

Semplificazione dell’impianto
Riduzione dei tempi di installazione e messa in servizio
Dimensionamento basato esclusivamente sulla portata necessaria
Eliminazione delle valvole di bilanciamento manuale
Riduzione dell’energia utilizzata dall’impianto
Maggiore comfort

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