I sistemi idraulici e pneumatici trovano ampie applicazioni nella nostra vita quotidiana. Utilizziamo l'acqua nelle nostre case, negli uffici o nei centri commerciali, che richiedono un sistema organizzato di gestione dell'acqua. Di conseguenza, abbiamo bisogno di sistemi idraulici per azionare macchinari pesanti o automobili private. I sistemi pneumatici sono presenti nei sistemi HVAC, nelle apparecchiature di produzione a gas e molto altro ancora. Quindi, possiamo capire che questi sistemi sono indispensabili. Le valvole di controllo sono i componenti cruciali di questi sistemi. Di conseguenza, le valvole di controllo sono uno dei componenti più utilizzati.
Le valvole unidirezionali possono essere di vari tipi. Questi tipi possono variare in base a diverse configurazioni o applicazioni uniche. Approfondiamo l'argomento.
Cosa sono le valvole di ritegno?
Una valvola di ritegno è nota anche come valvola unidirezionale. Talvolta, può essere riconosciuta anche come valvola di non ritorno. Si tratta di dispositivi meccanici appositamente progettati per consentire il flusso di fluidi in una direzione. Ciò significa che impediscono il riflusso di fluidi o gas nella direzione opposta. Queste valvole sono particolarmente importanti per garantire l'efficienza di vari sistemi di fluidi.
Consideriamo alcuni esempi. Avete mai visto come funziona un tipico pozzo a tubo per l'acqua? Se lo smontiamo, possiamo scoprire una valvola di non ritorno in gomma tra il pozzo e il tubo. In genere permette all'acqua di risalire durante il funzionamento della pompa. Applicazioni simili si trovano negli impianti idraulici. Altri sistemi idraulici possono includere impianti di trattamento delle acque, sistemi antincendio e molti altri. Tra i sistemi pneumatici, sono comuni le apparecchiature HVAC, il gas e le industrie manifatturiere.
Come funzionano le valvole unidirezionali?
Come già detto, le valvole unidirezionali impediscono il riflusso di fluidi o gas. Pertanto, è necessario un meccanismo di autoattivazione che consenta un flusso di fluidi esclusivamente unidirezionale. Questa funzionalità automatica riduce la necessità di interventi manuali. Di conseguenza, l'operatore può garantire una maggiore efficienza e affidabilità dei sistemi di fluidi.
Inoltre, questo meccanismo si basa tipicamente sul bilanciamento della pressione del fluido e dei componenti interni. Tra i componenti degni di nota vi sono un disco, una sfera o un'aletta. Questi componenti si sollevano o ruotano quando il fluido o il gas si muove nella direzione desiderata per consentire il flusso. Quando il fluido tenta di rifluire, la valvola si chiude automaticamente. L'efficace tenuta delle valvole impedisce la contaminazione o la miscelazione.
Tipi di valvole di ritegno
Le valvole di ritegno si differenziano per design, meccanismo di funzionamento e applicazione. Ciascuna ha qualità specifiche che la distinguono dalle altre. I meccanismi di funzionamento, il design e la struttura e le applicazioni sono gli aspetti essenziali che le distinguono. A volte sono determinate dai requisiti di installazione, dal controllo del flusso e dai vantaggi e svantaggi.
Pertanto, la comprensione di queste differenze aiuta a selezionare il prodotto più adatto al progetto. Di seguito parleremo delle 11 valvole di ritegno più diffuse e spesso utilizzate in molte applicazioni. Per semplicità, ne citeremo i principi di funzionamento, i pro e i contro.
Valvole di ritegno a sfera tipo#1
Come suggerisce il nome, una valvola di ritegno a sfera funziona tipicamente per mezzo di una sfera. Questa sfera si muove solitamente verso l'alto e verso il basso all'interno della valvola. Le sedi utilizzate su queste valvole hanno un percorso predeterminato per la sfera. Di conseguenza, in presenza di un flusso in avanti, la sfera viene spinta dal fluido contro la sede della valvola. Di conseguenza, può creare una tenuta che impedisce al fluido di muoversi all'indietro.
Pro
- Efficiente e conveniente per la maggior parte degli usi
- Richiede una manutenzione ridotta
- Soluzioni più economiche rispetto ad altre tipologie
- Robusto e adatto ad applicazioni a bassa e alta pressione.
Contro
- Suscettibile alle ostruzioni
- Potrebbe non essere adatto per il throttling a lungo termine.
Valvole di ritegno a battente tipo#2
Una valvola di ritegno a battente è dotata di un disco oscillante che si apre per consentire il flusso e si chiude per impedire il riflusso. I componenti chiave di una valvola di ritegno a battente sono il disco oscillante, il meccanismo a cerniera e il corpo. Il disco oscillante è una struttura piatta o cilindrica. Oscilla su una cerniera collegata al corpo. Quando il fluido scorre nella direzione corretta, il disco si apre e consente il passaggio. Al contrario, il disco torna in posizione chiusa, impedendo il riflusso.
Pro
- Bassa turbolenza e caduta di pressione
- Gli anelli del sedile sono sostituibili. Sono quindi durevoli e possono essere utilizzati per periodi prolungati.
- Apertura più agevole della valvola, anche a pressioni inferiori
Contro
- Non è adatto per flussi pulsanti. Altrimenti, il flusso di materiale deve essere continuo.
- Potrebbe non essere adatto per applicazioni ad alta pressione.
- Più suscettibile alle crepe
Valvole di ritegno di sollevamento tipo#3
Una valvola di ritegno a sollevamento funziona attraverso un meccanismo a disco o a pistone che si solleva o si sposta in risposta al flusso del fluido. In caso di flusso in avanti, consente il passaggio. Al contrario, si chiude per bloccare il flusso inverso. I componenti chiave utilizzati in queste valvole di non ritorno sono il disco o pistone mobile e il corpo. Il disco è normalmente collegato a una cerniera o a un perno all'interno della valvola. Facilita il movimento verso l'alto durante il flusso in avanti.
Pro
- Nessuna parte mobile esterna
- Economico e affidabile
- Flessibile e con un'eccellente controllabilità
Contro
- Nel tempo, richiedono costi energetici elevati.
Valvole di ritegno a farfalla di tipo#4
Una valvola di ritegno a farfalla utilizza uno dei due dischi per regolare il flusso di fluidi attraverso una tubazione. Questo è il componente chiave delle valvole di ritegno a farfalla. Assomigliano alle ali di una farfalla. Altri componenti chiave sono il corpo della valvola e un albero che collega il disco all'attuatore. L'attuatore può essere sia automatico che manuale. In genere controlla la rotazione del disco per consentire un controllo continuo della direzione del flusso del fluido.
Bene, valvole di ritegno a farfalla possono essere di vari tipi. Tra i tipi più diffusi vi sono il tipo wafer, il tipo lug, il tipo flangiato, il tipo con saldatura di testa e altri ancora. Si noti che queste varietà si basano in genere su usi diversi.
Pro
- Design leggero e compatto
- Economico e affidabile
- Rapido ed efficiente
- Controllo fluido della pressione
Contro
- Non adatto per la strozzatura ad alta pressione
- Cavitazione e flusso bloccato
Valvole di ritegno tipo#5 Wafer
Queste valvole di non ritorno sono sottili e leggere. Le valvole di ritegno di tipo wafer sono caratterizzate da un profilo particolarmente sottile. Ciò le rende facili da installare tra le flange senza guarnizioni aggiuntive. I componenti chiave delle valvole di ritegno di tipo wafer comprendono un disco e il corpo della valvola. Il disco permette al fluido di scorrere in una direzione, impedendo il riflusso. D'altra parte, la valvola è tipicamente compatta e realizzata con materiali adatti a varie applicazioni.
Pro
- Alta velocità: rispondono rapidamente ai cambiamenti di direzione del flusso. Di conseguenza, sono ideali per i sistemi con portate elevate.
Contro
- Può produrre un rumore dovuto allo sbattimento rapido.
- Potrebbero non garantire una tenuta efficace. Pertanto, nella maggior parte dei casi possono verificarsi delle perdite.
Valvole di ritegno a disco inclinabile tipo#6
Le valvole di ritegno a disco inclinabile sono valvole unidirezionali specializzate. Queste valvole includono un disco che si inclina lontano dal percorso del flusso in presenza di una pressione in avanti del fluido. Al contrario, quando il flusso si inverte, il disco torna in posizione chiusa e impedisce il riflusso. Altri componenti fondamentali sono i perni delle cerniere e il corpo. I perni delle cerniere forniscono il movimento di rotazione. D'altra parte, il robusto corpo della valvola facilita il passaggio efficiente del fluido.
Pro
- Il design può consentire il passaggio su entrambi i lati del disco. Di conseguenza, offre una perdita di carico estremamente ridotta.
- Adatto per applicazioni ad alta pressione
- Flessibile e controllabile
Contro
- Potrebbero non essere adatti alle applicazioni per le acque reflue.
- Relativamente più costose rispetto ad altri tipi di valvole unidirezionali
Valvole di ritegno silenziose tipo#7
Queste valvole sono note anche come valvole anti-schiacciamento. Sono valvole unidirezionali specializzate, progettate per prevenire i colpi d'ariete che causano rumore o vibrazioni. Le valvole di ritegno silenziose sono ideali per le applicazioni in cui è necessario ridurre l'impatto dell'inversione di flusso. Le applicazioni più comuni possono includere sistemi di approvvigionamento idrico e processi industriali.
I componenti chiave delle valvole di ritegno silenziose comprendono un meccanismo a cerniera resiliente, un disco e un corpo robusto. Il meccanismo a cerniera è normalmente realizzato in materiali come gomma o elastomeri. Il design della valvola di ritegno silenziosa garantisce un funzionamento silenzioso smorzando l'azione di chiusura. Riduce il rumore e i danni legati ai colpi d'ariete.
Pro
- Riduce il rumore e lo sbattimento
- Ideale per applicazioni in acque pulite con alte prevalenze
Contro
- Piuttosto costose rispetto ad altri tipi di valvole di non ritorno
Valvole di ritegno Duckbill Tipo#8
Queste valvole unidirezionali sono dotate di una fessura o ugello flessibile a forma di "becco d'anatra" in elastomero. Assomiglia alla trave di un'anatra. È in realtà il componente chiave di una valvola di ritegno a becco d'anatra. Permette alla valvola di aprirsi sotto pressione e di chiudersi quando la pressione viene rimossa. Questo ugello è generalmente realizzato in silicone o in gomma per garantire la flessibilità. Sono leggeri e hanno un design compatto.
Pro
- Non richiedono alcun intervento per l'apertura o la chiusura
- Può operare in diversi intervalli di pressione.
- Funzionamento a basso rumore
- Economicamente vantaggioso
Contro
- Controllo limitato del flusso
- Poiché il materiale utilizzato è prevalentemente elastomero, potrebbe essere un problema quando si utilizzano sostanze chimiche aggressive.
- Regolazione limitata
Valvole di ritegno a membrana tipo#9
Come suggerisce il nome, il componente chiave di queste valvole unidirezionali è il diaframma. Si tratta di una membrana flessibile posizionata all'interno del corpo della valvola. Agisce come una barriera e consente il passaggio del fluido in una direzione. Al contrario, sigilla ermeticamente per impedire il flusso inverso. Questo componente critico è spesso realizzato in gomma o polimeri sintetici. Le valvole di ritegno a membrana sono molto diffuse nelle applicazioni in cui la prevenzione del riflusso è un problema. Le applicazioni più diffuse includono il trattamento delle acque reflue e i processi industriali.
Pro
- Queste valvole di non ritorno possono gestire pressioni e temperature elevate.
- Le valvole di ritegno a membrana offrono inoltre un'eccellente resistenza alla corrosione e all'abrasione.
Contro
- Gamma di dimensioni limitata
- Le valvole di ritegno a membrana non sono ideali per i servizi a vuoto.
Valvole di ritegno a pedale Tipo#10
Le valvole di ritegno di fondo sono note anche come valvole di fondo. Queste valvole unidirezionali sono progettate per essere installate all'ingresso della pompa. Impediscono il riflusso e mantengono l'adescamento nella linea di aspirazione. I componenti essenziali di una valvola di ritegno di fondo comprendono il corpo, la sede e un disco incernierato. Il corpo della valvola ha un attacco filettato o flangiato per facilitare l'installazione. La sede assicura una tenuta adeguata, mentre il disco incernierato si apre e si chiude quando necessario.
Pro
- Ideale per applicazioni di sollevamento in aspirazione
- Design leggero e compatto
- Più economico di altri tipi
Contro
- Scelta limitata di materiali
- Può essere utilizzato solo all'estremità della linea di aspirazione di una pompa.
Valvole di ritegno pneumatiche tipo#11
Come suggerisce il nome, queste valvole unidirezionali sono perfette per l'uso nei sistemi pneumatici. Il loro scopo principale è quello di far passare l'aria in una direzione, bloccando il riflusso. Le valvole di ritegno pneumatiche sono costituite da tre parti principali: una molla, un otturatore o disco e un corpo. Insieme, questi elementi controllano la direzione del flusso d'aria.
Pro
- Efficienza energetica
- Adatto per applicazioni ad alta pressione
- I comandi pneumatici offrono un'eccellente pressione di azionamento regolabile.
- Tempo di risposta rapido
Contro
- Suscettibile alle perdite d'aria
- Può generare rumore durante il funzionamento. Pertanto, potrebbe non essere adatto a luoghi sensibili al rumore.
Consigli degli esperti
Ci rendiamo conto che le valvole di ritegno possono essere di diversi tipi e con diversi meccanismi. Inoltre, sono disponibili in diversi materiali e dimensioni. Pertanto, la scelta delle valvole di non ritorno adatte alle vostre applicazioni diventa impegnativa. Per risolvere questi problemi, è necessario concentrarsi su alcune considerazioni. Queste considerazioni possono aiutarvi a prendere decisioni consapevoli nella scelta del prodotto giusto.
Tip#1 Caratteristiche di flusso
Si noti che i diversi tipi di valvole di ritegno presentano caratteristiche di flusso diverse. Ad esempio, le valvole a sfera offrono una bassa resistenza e sono quindi adatte a portate elevate. Le valvole a battente, invece, impediscono il riflusso nei sistemi a flusso irregolare.
Punta#2 Tipi di fluido
Alcune valvole sono progettate per gestire fluidi specifici, come sostanze chimiche corrosive o fanghi. Pertanto, è essenziale verificare la compatibilità del fluido.
Punta#3 Considerazioni sulla pressione
Le condizioni di pressione spesso determinano i tipi di valvole di ritegno. Ad esempio, le valvole a farfalla potrebbero non essere adatte per applicazioni ad alta pressione. Al contrario, la valvola a sfera viene spesso scelta per applicazioni ad alta pressione. Pertanto, la valutazione delle condizioni di pressione è fondamentale per la scelta del prodotto giusto.
Punta#4 Caratteristiche di non sbandamento
Se le valvole di ritegno si chiudono troppo velocemente, l'energia cinetica può trasformarsi in alta pressione. Questa condizione può sollecitare le tubature e causare un'elevata rumorosità.
Suggerimento#5 Bilanciare il costo con le prestazioni
Infine, valutate il costo complessivo dell'installazione e le prestazioni complessive del sistema. Investire in una valvola di ritegno di alta qualità può comportare un costo iniziale più elevato, ma garantisce vantaggi a lungo termine.