Valvola a farfalla a doppia flangia

Che cos'è una valvola a farfalla a doppia flangia?

Si tratta di una valvola a farfalla progettata con due estremità flangiate sulle porte di ingresso e di uscita della valvola. Questo tipo di valvola viene installato in una tubazione dotata di flange. Le flange della tubazione devono avere le stesse dimensioni di quelle della valvola. I produttori di valvole a farfalla a doppia flangia producono queste valvole con fori sulle flange. I fori servono a contenere i bulloni utilizzati per collegare la valvola e la tubatura. I bulloni sono serrati con dadi per migliorare la tenuta a bolla d'aria. Queste valvole sono più comuni nelle grandi dimensioni, poiché vengono utilizzate in applicazioni ad alta pressione. Questo tipo di valvole facilita l'installazione, la pulizia, la riparazione e la manutenzione, in quanto possono essere smontate facilmente per tali operazioni. Le valvole a farfalla a doppia flangia sono azionate manualmente o tramite attuatori. Il principio di funzionamento di entrambe le valvole, attuata e manuale, è lo stesso. Queste valvole sono utilizzate per applicazioni on e off e per la regolazione del flusso di fluidi. 

Figura: Valvole a farfalla a doppia flangia.

Componenti di una valvola a farfalla a doppia flangia 

Corpo 

È una parte esterna di una valvola a farfalla a doppia flangia che serve a contenere e ad alloggiare le parti interne della valvola. Il corpo è molto robusto per garantire che la valvola possa resistere alla pressione del fluido e al carico derivante dal peso di ciascun componente della valvola. Doppio valvola a farfalla flangiata I produttori realizzano il corpo della valvola utilizzando materiali metallici resistenti come la ghisa, la ghisa duttile, l'acciaio al carbonio, l'acciaio inox e le leghe di nichel. Questi materiali sono molto resistenti e contribuiscono quindi a migliorare l'alta resistenza delle valvole. 

Volantino/attuatore 

È il componente che fornisce la forza necessaria a ruotare il disco per aprire e chiudere la valvola. Il volantino/leva manuale è utilizzato nelle valvole manuali ed è il componente in cui l'operatore applica la forza per aprire/chiudere la valvola. L'attuatore è utilizzato nelle valvole automatiche e semiautomatiche. 

Stelo 

È un componente delle valvole a farfalla a doppia flangia, utilizzato per collegare il volantino e il disco della valvola. Lo stelo riceve l'energia per ruotare il disco dal volantino o dall'attuatore. 

Cambio

È un componente utilizzato nelle valvole manuali a ingranaggi e contiene un sistema di ingranaggi utilizzato per moltiplicare la coppia applicata dall'operatore della valvola. Il sistema di ingranaggi è collegato al volantino della valvola dove ottiene la coppia. Trasmette la coppia dal volantino allo stelo della valvola.

Disco 

Il disco è la parte che ha il compito di aprire e chiudere la valvola. Il disco è collegato all'attuatore della valvola o al volantino attraverso lo stelo. 

Sedile 

È un componente che forma una superficie su cui appoggia il disco quando la valvola è chiusa. Doppia flangia produttore di valvole a farfalla progettano queste valvole con due sedi. Queste due sedi aiutano a prevenire le perdite di fluido una volta che la valvola è chiusa. 

Guarnizione 

Si tratta di un componente utilizzato per prevenire le perdite di fluido tra le superfici di accoppiamento della valvola e del tubo. Il materiale utilizzato per la guarnizione determina la temperatura di esercizio della valvola. 

Figura: Componenti di una valvola a farfalla a doppia flangia.

Come funziona una valvola a farfalla a doppia flangia? 

Una doppia flangia valvola a farfalla funziona ruotando il disco per un angolo di 90^o gradi per l'apertura e la chiusura. La capacità della valvola di ruotare il disco è potenziata dalla potenza applicata al volantino dall'operatore della valvola o dall'attuatore nelle valvole automatiche. Per aprire una valvola a farfalla a doppia flangia, il volantino viene ruotato in senso antiorario per un quarto di 90 gradi.^o gradi. In questo modo, lo stelo della valvola collegato al disco ruota il disco in modo da renderlo parallelo alla direzione del flusso del fluido. In questo modo la valvola crea un percorso libero che consente al fluido di passare attraverso la valvola. Per chiudere la valvola a farfalla a doppia flangia, il volantino viene nuovamente ruotato ma nella direzione opposta, cioè in senso orario. Questo costringe il disco a girare e a diventare perpendicolare al tubo. In questo modo, il fluido viene bloccato dal passaggio attraverso la valvola. I produttori di valvole a farfalla a doppia flangia progettano questa valvola in modo tale che la rotazione del volantino per un angolo inferiore a 90^o apre leggermente la valvola, consentendo l'uso della valvola in applicazioni di strozzamento. 

Figura: Funzionamento di una valvola a farfalla a doppia flangia.

Tipi di valvole a farfalla a doppia flangia 

Valvole a farfalla manuali a doppia flangia

Si tratta di una valvola a farfalla a doppia flangia che viene azionata manualmente. Ciò significa che è necessario un operatore della valvola che aiuti a ruotare il volantino per aprire, accelerare o chiudere il flusso del fluido. I produttori di valvole a farfalla a doppia flangia progettano queste valvole per funzionare con un volantino o una leva manuale. Il volantino è preferito quando è necessaria una coppia elevata per aprire o chiudere la valvola. Le valvole a volantino sono anche progettate con un riduttore. Il riduttore contiene un sistema di ingranaggi che aiuta a moltiplicare la coppia, facilitando l'apertura e la chiusura della valvola in applicazioni ad alta pressione. L'albero di ingresso del riduttore è collegato al volantino. In questo modo, la piccola coppia applicata al volantino viene amplificata attraverso il riduttore. Le valvole a farfalla a doppia flangia manuali sono più economiche rispetto a quelle azionate. Inoltre, i produttori di valvole a farfalla a doppia flangia progettano queste valvole in modo che possano essere automatizzate in futuro, se necessario. La sfida principale associata a queste valvole è che sono noiose, soprattutto quando l'azionamento della valvola è frequente o quando è necessaria una coppia elevata per aprire e chiudere il flusso del fluido. 

Figura: Valvola a farfalla manuale a doppia flangia (con volantino e riduttore a sinistra e con leva manuale a destra).

Valvola a farfalla a doppia flangia attuata 

Si tratta di una valvola a farfalla a doppia flangia che viene azionata da un attuatore. Ciò rende la valvola completamente automatica o semiautomatica. Queste valvole sono adatte all'uso in applicazioni che richiedono una grande coppia di apertura/chiusura. Le valvole a farfalla a doppia flangia azionate sono più costose rispetto a quelle manuali. Il costo elevato è dovuto all'attuatore della valvola, ai suoi componenti e al sistema di automazione. Il sistema di automazione aiuta a determinare quando chiudere e aprire la valvola. I produttori di valvole a farfalla a doppia flangia progettano queste valvole anche per il controllo remoto richiesto nella maggior parte delle applicazioni industriali. Esistono tre tipi di valvole a farfalla a doppia flangia attuate, che sono: 

1. Valvola a farfalla pneumatica a doppia flangia. Si tratta di una valvola che utilizza un attuatore pneumatico per aprire e chiudere il flusso del fluido. Queste valvole sono adatte a tutte le applicazioni, comprese quelle alimentari che richiedono elevati livelli di igiene. Infatti, queste valvole utilizzano aria compressa per funzionare e l'aria può essere pulita per garantire che non contamini il prodotto alimentare.
2. Valvola a farfalla elettrica a doppia flangia. È una valvola a farfalla a doppia flangia che utilizza un attuatore elettrico. Queste valvole sono molto diffuse grazie alla disponibilità di energia elettrica. L'attuatore converte l'energia elettrica in energia meccanica utilizzata per ruotare il disco della valvola per aprire e chiudere la valvola. 
3. Valvola a farfalla idraulica a doppia flangia. Si tratta di una valvola che utilizza il fluido idraulico per funzionare. Queste valvole sono note per produrre una coppia molto elevata, poiché il fluido utilizzato è incomprimibile. Tuttavia, queste valvole sono influenzate dalle variazioni di temperatura e quindi il loro uso è limitato alle applicazioni a bassa temperatura. 

Figura: Valvola a farfalla a doppia flangia attuata.

Fattori da considerare nella scelta di una valvola a farfalla a doppia flangia 

Tipo di media 

I produttori di valvole a farfalla a doppia flangia producono queste valvole per l'uso in vari fluidi, da quelli non corrosivi a quelli corrosivi. I fluidi corrosivi, come gli acidi, possono danneggiare una valvola entro pochi giorni dall'utilizzo se i materiali utilizzati per la produzione della valvola non sono resistenti alla corrosione. Per questo motivo, è importante conoscere il fluido specifico su cui verrà utilizzata la valvola per aiutare il produttore della valvola a farfalla a doppia flangia a consigliare o selezionare la valvola migliore per quell'applicazione. 

Temperatura di esercizio 

I produttori di valvole a farfalla a doppia flangia realizzano queste valvole utilizzando diversi materiali. Alcuni materiali sono in grado di sopportare temperature molto elevate in applicazioni come gli impianti a vapore, mentre altri materiali, come la plastica e la gomma, sono adatti a basse temperature, al di sotto dei 60 gradi.^oC. L'utilizzo della valvola alla temperatura sbagliata è pericoloso, in quanto può danneggiare la valvola o causare lesioni all'operatore. 

Pressione di lavoro 

Le valvole funzionano bene se vengono utilizzate al livello di pressione raccomandato dal produttore della valvola a farfalla a doppia flangia. Una pressione eccessiva del fluido può causare perdite di fluido attraverso le connessioni tubo-valvola. Se il fluido che fuoriesce è pericoloso, può causare danni all'ambiente o all'operatore della valvola. Inoltre, tali perdite comportano lo spreco del fluido trasportato. 

Applicazioni delle valvole a farfalla a doppia flangia 

• Adatto all'uso in applicazioni ad alta pressione e ad alta temperatura. 
• Servizi di trasporto di petrolio e gas. 
• Industrie di raffinazione del petrolio. 
• Industrie della carta e della cellulosa, perché difficilmente si intasano. 
• Applicazioni minerarie per il trasporto di liquami e fanghi. 
• Sono utilizzati nelle applicazioni antincendio. 
• Applicazioni per l'approvvigionamento idrico e il trattamento delle acque. 
• Centrali elettriche a vapore. 
• Lavorazione di alimenti e bevande.

Vantaggi delle valvole a farfalla a doppia flangia 

• Molto robusta rispetto ad altre valvole a farfalla. 
• Queste valvole necessitano solo di un quarto di giro per aprirsi e chiudersi e sono quindi a funzionamento rapido. 
• Assenza di perdite di fluido. 
• Applicazioni ad alta temperatura. 
• Design semplice e compatto. 
• Queste valvole occupano uno spazio minore quando vengono installate rispetto ad altre valvole, come ad esempio Valvola a globo. 
• Sono facili da installare, riparare e pulire.

Svantaggi delle valvole a farfalla a doppia flangia 

• Queste valvole sono pesanti rispetto ad altre valvole a farfalla. 
• Quando la valvola è aperta, il disco rimane nel percorso del fluido, riducendo la pressione del flusso. 
• Queste valvole sono adatte per l'uso di strozzatura quando la caduta di pressione è bassa. 

Risoluzione dei problemi delle valvole a farfalla a doppia flangia 

La valvola è difficile da aprire/chiudere 

• Nella valvola si sono intasati materiali estranei. Aprire la valvola e rimuovere i materiali estranei. 

Perdita di fluido esterno 

• Guarnizione usurata. Sostituire la guarnizione. 
• Bulloni e dadi allentati. Serrare i bulloni e i dadi per raggiungere la coppia richiesta dal produttore della valvola a farfalla a doppia flangia. 
• O-ring usurati. Sostituire gli O-ring. 
• Eccesso di pressione del fluido. Assicurarsi che la pressione del fluido sia al livello raccomandato dal produttore della valvola a farfalla a doppia flangia. 

Perdita di fluido interno 

• O-ring usurati. Sostituire gli O-ring. 
• Sedile danneggiato. Sostituire il sedile. 
• Disco danneggiato o usurato. Sostituire il disco. 
• Materiali estranei nella valvola. Eliminare i materiali. 

Sintesi 

La valvola a farfalla a doppia flangia è un tipo di valvola progettata con due estremità flangiate, una all'ingresso e l'altra all'uscita. Le estremità flangiate sono dotate di fori. Questo tipo di valvola viene collegata a un tubo con flange e fori della stessa dimensione della valvola.

I produttori di valvole a farfalla a doppia flangia progettano queste valvole per l'uso in applicazioni ad alta pressione, poiché sono molto resistenti. Queste valvole sono più costose rispetto alle altre valvole a farfalla. Queste valvole sono azionate manualmente o tramite attuatori come quelli elettrici, pneumatici o idraulici. Le valvole a farfalla a doppia flangia vengono azionate ruotando il disco della valvola di un quarto di giro in senso antiorario per consentire il flusso del fluido. La valvola viene chiusa ruotando il disco in senso orario.