In ogni sistema di trasporto di fluidi, spesso sono necessari strumenti e apparecchiature per controllare il movimento dei fluidi. Questi strumenti o componenti possono avere forme e funzionalità diverse. Le valvole di ritegno sono uno dei dispositivi di controllo dei fluidi più diffusi. Una valvola a farfalla è un componente fondamentale nei sistemi di trasporto di fluidi o gas. Come altre valvole, anche le valvole di ritegno a farfalla regolano il flusso di liquidi o gas all'interno delle tubazioni.
Poiché i dischi utilizzati in queste valvole assomigliano alle ali delle farfalle, sono chiamate valvole di ritegno a farfalla. Il disco può essere ruotato parallelamente o perpendicolarmente alla direzione del flusso. Di conseguenza, consente un controllo preciso del movimento del fluido. Le valvole di ritegno a farfalla possono essere di vari tipi, in base alle diverse funzionalità. Ad esempio, sono degni di nota il tipo wafer, il tipo lug, il tipo flangiato e il tipo con saldatura di testa. Sebbene offrano un'ampia gamma di vantaggi, presentano comunque alcune limitazioni. Nelle sezioni seguenti analizzeremo questi argomenti.
Che cos'è una valvola a farfalla?
Secondo la definizione, una valvola di ritegno a farfalla è un dispositivo meccanico che regola e controlla il flusso dei fluidi. La struttura è costituita da un disco o piastra circolare chiamato "farfalla". In genere è montata su un mandrino. La valvola funziona normalmente ruotando il disco all'interno del tubo per consentire o limitare il flusso del fluido.
Le valvole di ritegno a farfalla si trovano nel trattamento delle acque, nei sistemi HVAC e nelle industrie chimiche. Pertanto, possiamo capire che le valvole a farfalla offrono soluzioni versatili per il controllo dei fluidi. Tuttavia, la loro applicazione non si limita alle semplici operazioni on/off. Le valvole di ritegno a farfalla sono anche prevalenti nella modulazione precisa del flusso.
Come funziona?
Per semplicità, possiamo dividere il principio di funzionamento di una valvola a farfalla in due meccanismi. Si tratta del meccanismo di funzionamento e del meccanismo di controllo del fluido.
Come detto nella sezione precedente, le valvole di ritegno a farfalla funzionano tipicamente attraverso un disco noto come "farfalla". Il meccanismo di azionamento fa ruotare l'albero e permette al disco di ruotare. Nella maggior parte dei tipi, viene utilizzata una leva o un attuatore. Tuttavia, quando la valvola è completamente aperta, il disco è parallelo al flusso. Ciò significa che il flusso di fluido attraverso la valvola è libero. Al contrario, in posizione chiusa, il disco è perpendicolare, impedendo il flusso.
Tecnicamente è possibile ottenere il controllo del fluido in una valvola a farfalla regolando tra le posizioni completamente aperte e chiuse. La semplicità del design offre tempi di risposta tipicamente rapidi. Ciò le rende ideali per le applicazioni in cui sono necessarie rapide variazioni di flusso.
Vantaggi della valvola a farfalla
Le valvole di ritegno a farfalla offrono un'ampia gamma di vantaggi. Questo le rende adatte all'impiego in diversi settori industriali. Scopriamone di più.
- Design compatto: Le valvole a farfalla sono note per il loro design compatto. Ciò le rende efficienti dal punto di vista dello spazio in vari sistemi di tubazioni.
- Facile da installare/rimuovere: Le valvole a farfalla sono facili da installare/smontare. Il motivo di questo vantaggio è la semplicità del loro design. Pertanto, questa apparecchiatura consente una manutenzione rapida e senza problemi. In definitiva, riduce i tempi di inattività e le interruzioni operative.
- Funzionamento rapido: Le valvole a farfalla offrono un funzionamento rapido. Di conseguenza, è possibile ottenere un controllo efficiente del flusso del fluido. Le valvole a farfalla sono solitamente dotate di un meccanismo a un quarto di giro.
- Ampie varietà: Le valvole a farfalla sono disponibili in un'ampia gamma di materiali, dimensioni e configurazioni. Di conseguenza, sono adattabili a diversi contesti industriali. Pertanto, è possibile utilizzarle per fluidi, temperature e pressioni diverse.
- Versatile: Le valvole di ritegno a farfalla offrono versatilità in termini di applicazioni. Con esse è possibile gestire liquidi, gas e persino sostanze chimiche.
Limitazioni rispetto ad altri tipi di valvole di ritegno
Sebbene le valvole di ritegno a farfalla offrano un'ampia gamma di vantaggi, presentano alcune limitazioni. In genere, sono inefficaci per le applicazioni di strozzamento ad alta pressione. Pertanto, sono meno adatte per gli usi che richiedono un controllo preciso ad alta pressione. Tuttavia, le valvole a farfalla possono funzionare anche in applicazioni ad alta pressione. Per questo, però, è necessaria una selezione adeguata dei materiali.
Inoltre, le valvole di ritegno a farfalla potrebbero non essere adatte a sistemi di tubazioni di piccolo diametro. In questi casi, le valvole a sfera sono molto diffuse.
Tipi di valvole a farfalla
Le valvole di ritegno a farfalla presentano una notevole diversità. Ogni tipo è adatto a specifiche applicazioni. Questa diversità deriva in genere dalla necessità di soddisfare requisiti diversi. Tra questi, le condizioni di flusso, i livelli di pressione e altri requisiti operativi. Il motivo della produzione di tipi diversi è quello di garantire prestazioni ottimali del sistema e del controllo.
Possiamo classificare le valvole a farfalla in sette tipi diversi in base a due criteri. Considerando il tipo di connessione, troviamo quattro tipi: wafer, capocorda, saldatura di testa e tipo flangiato. D'altra parte, possiamo anche trovare tre tipi primari basati sulla geometria: valvole a zero, doppio e triplo offset.
Valvole a farfalla tipo#1 Wafer
Le valvole a farfalla di tipo Wafer sono una delle valvole a farfalla più popolari e ampiamente utilizzate in molti settori. Sono caratterizzate da una struttura compatta e leggera. Le valvole a farfalla di tipo wafer hanno un aspetto sottile e simile a un wafer. Possono inserirsi comodamente tra due flange di tubi senza bisogno di attrezzature aggiuntive o di una guarnizione. La struttura di questo tipo è caratterizzata da un design semplice ma efficiente. Sono costituite da un disco piatto montato su un albero centrale.
Pro
- Le valvole a farfalla di tipo Wafer sono ideali per l'utilizzo in spazi limitati.
- Sono inoltre prodotti per essere compatibili con attuatori pneumatici o elettrici.
- Sono facili da installare e la loro struttura leggera riduce le sollecitazioni sul sistema di tubazioni.
- Offrono un funzionamento rapido, che li rende ideali per un uso frequente.
Contro
- Le valvole a farfalla di tipo wafer sono più soggette a perdite.
- A differenza delle valvole a farfalla ad alette, le valvole a farfalla a wafer possono essere utilizzate come estremità di tubi o per servizi di fine linea.
- L'intera linea deve essere chiusa se uno dei due lati della valvola necessita di manutenzione.
Valvola a farfalla tipo#2 Lug
La valvola a farfalla di tipo Lug è un'altra tipologia molto diffusa, progettata per facilitare l'installazione e la rimozione da una tubazione. Questo tipo presenta inserti filettati, noti come alette, su entrambi i lati del corpo della valvola. Le valvole a farfalla di tipo Lug sono solitamente composte da ferro duttile o acciaio. Le flange della valvola sono dotate di alette filettate di collegamento con bulloni.
Pro
- Le valvole a farfalla di tipo Lug possono essere utilizzate come valvole per tubi o per servizi di fine linea.
- Sono altamente durevoli. Inoltre, possono resistere a pressioni e temperature elevate.
- Offrono inoltre varie opzioni con dimensioni diverse e design personalizzati.
- Design compatto, che rende questo tipo di valvola adatto ad applicazioni in cui lo spazio è limitato
Contro
- Più costose di altri tipi di valvole a farfalla.
- Potrebbe non essere versatile come altri tipi di valvole a farfalla.
Valvola a farfalla flangiata Tipo#3
Come suggerisce il nome, questo tipo di valvola a farfalla si caratterizza per essere collegata alle tubazioni tramite flange. Serve come componente critico nei sistemi di controllo dei fluidi, regolando il flusso di liquidi o gas. Ad eccezione dell'elemento di fissaggio, i restanti componenti sono simili alle valvole a farfalla di tipo wafer e lug.
Pro
- La valvola a farfalla di tipo flangiato offre una facile installazione grazie al metodo di fissaggio della flangia.
- Il design compatto lo rende adatto alle applicazioni con spazio limitato.
- Queste valvole sono note per il loro funzionamento rapido ed efficiente. Di conseguenza, consentono di regolare rapidamente il flusso del fluido.
Contro
- Potrebbe non essere adatta per applicazioni ad alta pressione. Una valvola a farfalla a triplo offset può attenuare questo problema.
Valvola a farfalla a saldare di testa Type#4
La valvola a farfalla con saldatura di testa è un tipo notevole di valvola a farfalla molto diffusa. Si distinguono per la loro connessione di saldatura. Ciò significa che viene saldata direttamente alla tubazione. Pertanto, si può affermare che la valvola a farfalla con saldatura di testa garantisce una connessione sicura e a prova di perdite. Pertanto, sono molto adatte per le applicazioni in cui è importante una tenuta stagna.
Pro
- La valvola a farfalla con saldatura di testa garantisce un collegamento che riduce al minimo il rischio di perdite.
- Offrono efficienza di spazio.
- La struttura saldata aumenta la durata e l'efficienza del controllo.
- Sono ideali anche per le applicazioni ad alta pressione.
Contro
- La saldatura diretta può rappresentare una sfida durante la manutenzione o la sostituzione.
- Nei sistemi con frequenti cambi di valvole, il design saldato potrebbe limitare l'adattabilità.
Valvola a farfalla a disassamento zero Tipo#5
Questi tipi di valvole a farfalla sono concentrici per geometria. La valvola a farfalla zero offset è un sottotipo specifico della famiglia delle valvole a farfalla. La valvola a farfalla Zero Offset ha un design unico con una sede in gomma flessibile posizionata esattamente al centro della valvola. Questo design garantisce un controllo fluido ed efficace del flusso del fluido.
Pro
- Controllo fluido ed efficace del flusso del fluido
- Il design concentrico riduce al minimo l'attrito durante l'operazione
- L'uso dell'elastomero aumenta la capacità di tenuta della valvola.
Contro
- Quando si ruota il disco della valvola, questo entra in contatto con la sede. Ciò potrebbe causare sfregamenti e perdite.
- Poiché il materiale della sede comprende solo gomme, è in grado di gestire solo fluidi a bassa temperatura.
Valvole a farfalla a doppio offset tipo#6
Anche le valvole a farfalla a doppio offset sono molto apprezzate per le loro elevate prestazioni nei sistemi di tubazioni. Rispetto alle valvole a farfalla concentriche, questo tipo di valvola presenta due offset dello stelo. Uno si trova al centro della valvola e l'altro alla linea centrale del corpo della valvola. Di conseguenza, offrono un attrito ridotto durante il funzionamento. Inoltre, riducono al minimo l'usura dei componenti della valvola.
Pro
- Riduzione dell'attrito durante il funzionamento
- Riduce al minimo l'usura dei componenti della valvola
Contro
- Poiché il materiale della sede è elastomerico, lo sfregamento della sede può essere un problema nelle applicazioni abrasive e corrosive.
Valvola a farfalla triplice offset Tipo#7
La valvola a farfalla a triplo offset è un tipo avanzato. Il termine "triplo offset" si riferisce ai tre diversi offset presenti nella costruzione della valvola. Il primo offset è posizionato sulla linea centrale del disco. Il secondo è in corrispondenza dell'albero rispetto all'asse del foro. Il terzo è sull'asse dell'angolo del cono della sede.
Pro
- Le valvole a farfalla a triplo offset offrono una superficie di tenuta ininterrotta.
- Riducono al minimo lo sfregamento e l'usura tra la guarnizione e la sede.
- Inoltre, offrono un flusso fluido e più efficace.
Contro
- Costo comparativo rispetto ad altri tipi di valvole a farfalla
- Potrebbe non essere adatto per applicazioni ad alta temperatura.
Valvola a farfalla contro valvola a sfera
Le valvole di ritegno a farfalla e le valvole di ritegno a sfera sono entrambe molto diffuse nei sistemi di controllo dei fluidi. Ciascuna di queste tipologie è popolare grazie ai suoi vantaggi unici. I limiti di una possono essere i vantaggi di un'altra. Vediamo quali sono.
| Criteri | Valvola di ritegno a farfalla | Valvola di ritegno a sfera |
| Design | Il disco noto come "ali di farfalla" ruota per controllare il flusso del fluido. | La sfera sferica ruota per controllare il flusso del fluido. |
| Operazione | Rapido movimento rotatorio di un quarto di giro | Rotazione di 90 gradi per operazioni complete. |
| Pressione di esercizio | Popolare nelle applicazioni a moderata e bassa pressione | Le valvole a sfera sono comunemente utilizzate nelle applicazioni ad alta pressione. |
| Dimensioni e peso | Design compatto e leggero | Generalmente più pesanti e ingombranti |
| Perdite | Più inclini a perdite in caso di cambi di pressione elevati | Le valvole di ritegno a sfera garantiscono una tenuta ermetica anche in caso di variazioni di pressione elevate. |
| Costo | Più economiche delle valvole a sfera, considerando le dimensioni maggiori. | Le valvole di ritegno a sfera sono più costose di quelle a farfalla. |
| Applicazioni | Comune nei sistemi di grande diametro | Versatile e adatto a diverse applicazioni |
Domande frequenti
Q1. Perché utilizzare una valvola a farfalla invece di una valvola a saracinesca?
Risposta: Perché le valvole a farfalla sono ideali per le applicazioni in cui lo spazio è limitato. Le valvole a farfalla, a differenza delle valvole a saracinesca, possono strozzare o regolare il flusso ed essere completamente aperte o chiuse. Inoltre, le valvole a farfalla sono più economiche rispetto ad altri tipi di valvole per applicazioni di grande diametro. Inoltre, sono più leggere.
Q2. Qual è la valvola a saracinesca o la valvola a farfalla?
Risposta: La risposta giusta dipende dalle caratteristiche del luogo di applicazione. Una valvola di ritegno a farfalla è più leggera, più economica e ideale per applicazioni in spazi compatti. Offre un flusso a farfalla, mentre la valvola a saracinesca offre solo la funzione on/off. Tuttavia, le valvole a saracinesca offrono una minore resistenza al flusso, che rende il flusso del fluido più fluido. Pertanto, è possibile ottenere una minore caduta di pressione.
Q3. Come si fa a capire se una valvola a farfalla è aperta o chiusa?
Risposta: È possibile determinare visivamente lo stato della valvola a farfalla. In posizione aperta, il disco è parallelo al flusso del fluido. In posizione chiusa, invece, il disco è perpendicolare al flusso.
Pensieri finali
Concludiamo il discorso. Le valvole di ritegno a farfalla svolgono un ruolo importante in un sistema di controllo dei fluidi. Hanno un design compatto e un'ampia gamma di varietà. Sono ampiamente diffuse in diverse applicazioni. Quando si sceglie la valvola di ritegno giusta per le proprie applicazioni, è necessario valutare alcuni punti chiave. Tra questi, il diametro dell'applicazione di destinazione, la pressione di esercizio, le perdite di carico e il budget.
Tutte le valvole di ritegno possono avere diversi tipi e dimensioni. Anche le valvole di ritegno a farfalla hanno sette tipi principali. Pertanto, quando si sceglie il prodotto giusto per la propria applicazione, è importante valutare questi fattori chiave. Per ulteriori informazioni, non esitate a contattarci.