Come funziona una valvola di controllo: informazioni e fatti critici

Le valvole di controllo controllano il flusso del fluido riducendo o aumentando la sezione trasversale del passaggio. Questo articolo spiega come funziona una valvola di controllo.

Le valvole di controllo possono arrestare, aumentare o diminuire lo scarico del fluido. Queste valvole trovano le loro applicazioni in sistemi idraulici e pneumatici. 

Che cos'è un controllo? valvola?

Le valvole di controllo regolano il flusso del fluido nel passaggio.

Le applicazioni possono richiedere una quantità diversa di velocità di scarico in momenti diversi. Le valvole vengono utilizzate per ottenere questa funzione.

Come scorre un controllo della valvola di controllo?

Le valvole di controllo regolano la pressione del fluido che scorre al fine di modificare le portate di scarico.

La sezione trasversale del passaggio della valvola si riduce se si vuole ridurre la Portata e viceversa per aumentare la portata.

Una valvola di controllo del flusso riduce la pressione?

In un sistema ad alta pressione, la pressione può essere ridotta utilizzando valvole di riduzione della pressione.

Nelle valvole di riduzione della pressione, il fluido ad alta pressione entra in ingresso ed esce come fluido a bassa pressione. Viene effettuato limitando il flusso a valle. Quindi, possiamo dire che una valvola di controllo del flusso può ridurre la pressione.

Quale valvola è la migliore per il controllo del flusso?

Molte valvole come valvole a sfera, valvole a globo, valvole a farfalla ecc. sono utilizzate in settori in cui una valvola a globo è considerata la migliore.

Le valvole a globo sono brave a regolare il flusso. Sono utilizzati per scopi di strozzamento. Il tempo di apertura e chiusura di una valvola a globo è molto più breve di altre valvole, il che rende questa valvola più desiderabile.

Una valvola di controllo può aumentare la pressione?

Maggiore è la portata attraverso la valvola, maggiore sarà il calo di pressione e viceversa.

Mentre la pressione diminuisce a valle nei riduttori di pressione, la pressione aumenta a monte.

La valvola a sfera può essere utilizzata per il controllo del flusso?

Valvole a globo sono il miglior tipo di valvole per la regolazione del flusso. Sebbene le valvole a sfera possano essere utilizzate anche per questo scopo.

L'apertura e la chiusura della sfera nella valvola a sfera controlla il flusso. La sfera è la caratteristica principale della valvola a sfera. Può essere chiuso, aperto o parzialmente chiuso. Le valvole a sfera hanno un vantaggio rispetto ad altre perché è più facile dire se la valvola a sfera è aperta o chiusa.

Come si sceglie una valvola di controllo?

Molte caratteristiche sono prese in considerazione per la scelta di una valvola di controllo. Alcune considerazioni sono il rumore, la manutenzione, i costi e il consumo di energia. Una buona valvola dovrebbe servire la maggior parte dei seguenti-

  • Possibilità di regolare la portata o l'acceleratore.
  • Dovrebbe funzionare con bassa turbolenza.
  • Tempi di apertura e chiusura ridotti in quanto utilizzabile in emergenza.
  • Guarnizione ermetica che previene le perdite.
  • Apertura ad una pressione preimpostata.
  • Dovrebbe essere in grado di trattenere eventuali materiali corrosivi per evitare una rapida usura.

Cos'è un regolatore di pressione?

Il tipo di valvola che viene utilizzato per controllare la pressione del fluido ad un valore desiderato è chiamato regolatore di pressione.

La pressione è controllata utilizzando un feedback negativo dalla pressione controllata. Se la portata è elevata all'interno della valvola, anche la caduta di pressione sarà maggiore.

come funziona una valvola di controllo?
Immagine: (A) Riduttore di pressione e (B) Riduttore di contropressione
Immagine crediti: Pietro SouthwoodSchema regolatori di pressioneCC BY-SA 4.0

Quali sono i tipi di regolatori di pressione?

Esistono principalmente due tipi di regolatori di pressione utilizzati nell'industria. Sono-

  • Riduttore di pressione– Come suggerisce il nome, è una valvola che riduce la pressione in ingresso a quella desiderata in uscita. È una valvola aperta che viene installata a monte.
  • Regolatore di mantenimento della pressione– A differenza del riduttore di pressione, il riduttore di pressione mantiene una pressione di taratura in ingresso aprendosi per consentire il flusso quando supera il valore di taratura.

In che modo una valvola di controllo del flusso influisce sulla pressione?

In generale, controllando la pressione del fluido, è possibile controllare il flusso del fluido.

Una portata maggiore attraverso una strozzatura si tradurrà in una maggiore caduta di pressione e allo stesso modo una portata inferiore si tradurrà in una minore caduta di pressione. La pressione a monte sarà elevata man mano che la pressione a valle si riduce.

Che tipo di controllo viene utilizzato per regolare la pressione dell'acqua?

La pressione dell'acqua può essere regolata con l'uso di un certo tipo di valvola. Quella valvola è chiamata regolatore di pressione dell'acqua. Viene anche chiamata valvola di riduzione della pressione.

È una valvola idraulica specializzata che riduce la pressione che entra in ingresso. Non è necessario ovunque, ma se la pressione dell'acqua dell'ente municipale è elevata, è necessario utilizzare un regolatore dell'acqua per ridurre la pressione.

Come funziona un regolatore di pressione dell'acqua?

Un regolatore di pressione dell'acqua assomiglierà a un dispositivo a forma di cupola che sarebbe situato vicino alla valvola di intercettazione principale dove la linea principale dell'acqua entra in casa.

Ha un meccanismo a molla per la regolazione della pressione dell'acqua. Alla fine della molla è attaccato un diaframma che si allarga e si restringe a seconda della quantità d'acqua che entra nella valvola.

Un regolatore di pressione dell'acqua protegge le valvole interne degli apparecchi in quanto saranno meno sollecitate.

Matematicamente,

F = Pi - Po + PoS + f

Dove,

F è la forza della molla del diaframma

f è la forza della molla a fungo

Pi è la pressione di ingresso

Po è la pressione di uscita

s è l'area dei poppet

S è l'area del diaframma

Quali sono i diversi tipi di riduttori di pressione?

I riduttori di pressione possono essere classificati in base al numero di stadi attraversati dall'acqua. Sono-

  • Regolatore a stadio singolo– Come suggerisce il nome, l'acqua passa attraverso un unico stadio. Quando si opera con questo tipo di valvola, la pressione di uscita inizia a salire quando la pressione di alimentazione si abbassa.
  • Regolatore a doppio stadio– In questo tipo di erogatore l'acqua passa attraverso due stadi. Il primo stadio ha un valore di pressione preimpostato, quindi la pressione di ingresso viene convertita in questo valore preimpostato. La fase successiva è variabile, ovvero l'utente può controllare la pressione del fluido tramite la manopola. In questo modo l'utente può ottenere la pressione desiderata semplicemente ruotando la manopola.

I manometri sui regolatori mostra l'entità della pressione del fluido che scorre.

Suggerimenti per l'installazione del regolatore di pressione dell'acqua

La posizione migliore per l'installazione di un regolatore dell'acqua è accanto alla valvola di intercettazione principale che controlla l'acqua in ingresso.

Questa posizione è desiderabile perché facilita l'intercettazione rapida della valvola di controllo e consente al regolatore di proteggere tutte le tubazioni presenti nell'impianto.

Se è necessario sostituire il regolatore è più semplice sostituirlo con uno della stessa marca e modello perché avrà le stesse dimensioni del precedente.

Manutenzione del regolatore di pressione dell'acqua

Come ogni componente meccanico ha bisogno di manutenzione dopo un certo tempo, anche i regolatori di pressione dell'acqua hanno bisogno di manutenzione per il loro buon funzionamento.

Se si verificano colpi d'ariete o altre incongruenze, è segno o sintomo che il regolatore di pressione non funziona correttamente. Si consiglia sempre di testare l'erogatore almeno una volta all'anno o ogni volta che si verifica un leggero cambiamento nell'efficacia dell'erogatore. Se il movimento della vite di regolazione non ha effetto sulla variazione della pressione, si può concludere che dovrebbe essere sostituita.

Una pressione eccessiva dell'acqua nel sistema può causare colpi d'ariete nelle pareti o talvolta la rottura dei tubi del sistema.

Quali sono i fattori da considerare nella scelta di una valvola di controllo?

Molti fattori vengono presi in considerazione durante la selezione di una valvola di controllo. Se non considerato, il sistema potrebbe funzionare in modo inefficiente. Le considerazioni principali sono-

  • Una valvola dovrebbe avere una buona strozzabilità e dovrebbe essere in grado di controllare la portata.
  • L'operazione non dovrebbe essere turbolenta.
  • La valvola dovrebbe avere un tempo di apertura e chiusura più breve.
  • La valvola dovrebbe essere in grado di serrarsi adeguatamente per evitare perdite attraverso il sistema.
  • Dovrebbe essere in grado di aprirsi a una pressione preimpostata.
  • Dovrebbe essere in grado di gestire fluidi abrasivi.

Quali sono i tre tipi di valvole di controllo utilizzate nei sistemi idraulici?

I sistemi idraulici possono essere classificati in tre tipi. Questi tre i tipi sono: valvole di controllo del flusso, valvole di controllo della pressione e valvole di controllo direzionale.

  • Valvole controllo direzionale-Le valvole di controllo direzionale possono avviare, arrestare o modificare il flusso di direzione del fluido che scorre. Le valvole direzionali più comunemente utilizzate includono valvole direzionali a fungo, valvole direzionali a cursore e valvole di ritegno e di non ritorno.
  • Valvole di controllo pressione-La valvola di controllo della pressione utilizza la strozzatura per regolare il flusso del fluido. Passano alla regolazione della pressione predeterminata. Esempi di valvole di controllo della pressione sono la funzione di sfiato delle valvole di pressione, la funzione fissa delle valvole di pressione, le funzioni di riduzione della valvola di pressione, ecc.
  • Valvole a flusso controllato-Le valvole di controllo del flusso aumentano o diminuiscono l'area del punto di strozzamento per controllare il flusso del fluido. Esempi di le valvole di controllo del flusso sono a pressione valvole compensate, valvole a farfalla ecc.

Qual è il valore CV della valvola di controllo?

Il valore CV di una valvola di controllo o il valore del coefficiente di flusso di una valvola di controllo è definito come il rapporto tra la capacità di flusso di un controllo in condizioni completamente aperte e la caduta di pressione che si verifica attraverso la valvola.

Questo particolare valore è significativo in quanto è l'unico metodo di selezione standardizzato per il dimensionamento della valvola di controllo, motivo per cui viene utilizzato in tutto il settore.

Matematicamente,

Dove,

Q è il flusso in galloni al minuto

G è il peso specifico del fluido

Del P è la pressione differenziale sulla valvola.