Valvola a farfalla manuale

Che cos'è una valvola a farfalla manuale? 

Si tratta di una valvola a farfalla che viene azionata con un volantino o una leva manuale. Per avviare e arrestare la valvola è necessario un operatore. Questa valvola funziona ruotando la maniglia che fa ruotare il disco in modo da aprire o chiudere il flusso del fluido come necessario. Le operazioni di apertura e chiusura richiedono solo un quarto di giro della maniglia, caratteristica che rende queste valvole rapide nel funzionamento. Queste valvole sono più economiche rispetto a quelle automatiche. I produttori di valvole a farfalla manuali producono queste valvole utilizzando diversi materiali. Questi materiali determinano l'impiego della valvola in termini di temperatura e di tipo di fluido, ovvero corrosivo o non corrosivo, o di fluidi viscosi. Le valvole a farfalla manuali sono progettate con lunghezze ridotte che le fanno occupare uno spazio ridotto rispetto ad altre valvole. Inoltre, ciò contribuisce a ridurre il peso e il costo della valvola. Queste valvole sono progettate per consentire il flusso bidirezionale del fluido, anche se ve ne sono alcune destinate al flusso unidirezionale. 

Figura: Valvole a farfalla manuali.

Componenti di una valvola a farfalla manuale 

Volantino/leva a mano 

Questa è la parte di un manuale valvola a farfalla in cui l'operatore applica una forza per avviare o interrompere il flusso del fluido. Alcune valvole sono progettate per funzionare con un volantino, mentre altre utilizzano una leva manuale. 

Corpo 

Il corpo è il componente principale che ospita le parti interne. Farfalla manuale produttore di valvole progettare il corpo utilizzando materiali metallici resistenti come l'acciaio inossidabile, l'acciaio al carbonio, le leghe di nichel e l'ottone. Questi materiali rendono il corpo molto resistente, tanto da sopportare il peso di altri componenti. L'elevata resistenza aiuta inoltre la valvola a resistere alla pressione dei fluidi e a proteggere i componenti interni dalla caduta di oggetti. 

Stelo 

Lo stelo è la parte che collega il volantino/leva manuale al disco. Questo componente della valvola a farfalla manuale serve a trasmettere la potenza dal volantino al disco. Lo stelo è realizzato in materiale metallico per resistere alla coppia necessaria per aprire e chiudere la valvola. 

Scatola ingranaggi

Si tratta di un componente che ospita gli ingranaggi utilizzati in alcune valvole a farfalla manuali per cambiare la direzione della coppia da orizzontale a verticale. Ciò avviene quando il volantino è orientato perpendicolarmente allo stelo. La scatola degli ingranaggi è montata sulla parte superiore dello stelo della valvola.

Disco 

È il componente responsabile dell'apertura e della chiusura del flusso del fluido attraverso la valvola. Il disco riceve l'energia per funzionare dal volantino attraverso lo stelo. 

Posti a sedere

Si tratta di un componente posto tra il disco e il corpo della valvola. Le sedi fungono da superfici su cui poggia il disco quando la valvola è chiusa. I produttori di valvole a farfalla manuali progettano queste valvole con due sedi. Il compito delle sedi è quello di impedire la fuoriuscita del fluido quando la valvola è chiusa.

Guarnizione 

Si tratta di un componente interposto tra la valvola e il raccordo del tubo per evitare perdite di fluido. I produttori di valvole a farfalla manuali progettano la guarnizione con diversi materiali. Il materiale utilizzato per la realizzazione della guarnizione determina i settori in cui la valvola può essere utilizzata. 

Figura: Componenti della valvola a farfalla manuale.

Come funziona una valvola a farfalla manuale? 

Una valvola a farfalla manuale funziona quando l'operatore applica una coppia sul volantino o sulla leva manuale. Ciò consente di chiudere o aprire il flusso del fluido. Per aprire la valvola, il volantino/leva manuale viene ruotato in senso antiorario. La coppia viene trasmessa al disco della valvola attraverso lo stelo. Il disco compie quindi un angolo di un quarto di giro, allineandosi parallelamente al flusso del fluido e lasciando la valvola aperta. Il fluido continua a scorrere attraverso la valvola aperta. Per chiudere la valvola, il volantino/leva manuale viene ruotato in senso orario per un altro quarto di giro. Questa coppia riporta il disco in posizione di riposo. In questa posizione, il disco diventa perpendicolare alla direzione del flusso del fluido e blocca il fluido che tenta di attraversare la valvola. Per strozzare il flusso del fluido, l'operatore ruota il volantino/leva manuale a un certo angolo inferiore a 90^o che costringe il disco ad aprirsi leggermente, consentendo a una certa quantità di fluido di attraversare la valvola. 

Figura: Funzionamento di una valvola a farfalla manuale.

Tipi di valvole a farfalla manuali 

Valvola a farfalla manuale concentrica 

Questa valvola è nota anche come valvola a farfalla manuale a offset zero. È il tipo più elementare di valvola a farfalla manuale. I produttori di valvole a farfalla manuali progettano questa valvola in modo che l'asse dello stelo sia allineato con l'asse del disco. Il disco è posizionato al centro del diametro del tubo, mentre la sede si trova alla periferia del corpo della valvola. Il disco e la sede rimangono in costante contatto. I produttori di valvole a farfalla manuali progettano queste valvole con sedi morbide, cioè sedi in materiali plastici o in gomma. La flessibilità della sede fa sì che la valvola sigilli efficacemente il flusso del fluido quando la valvola è ferma. Grazie alle sedi morbide, questa valvola a farfalla concentrica è adatto all'uso solo in applicazioni a bassa pressione e a bassa temperatura, al di sotto del 60 ^oC. Il fluido che attraversa questa valvola non entra in contatto con il corpo della valvola perché la sede è realizzata come un manicotto all'interno del corpo della valvola. 

Figura: Valvola a farfalla manuale concentrica.

Valvola a farfalla manuale eccentrica

Questa valvola è nota anche come valvola a farfalla ad alte prestazioni. Questa valvola ha lo stelo che passa a una certa distanza dall'asse del disco. Da questo progetto derivano due tipi di valvole: il tipo a doppio offset e il tipo a triplo offset. 

1. Valvola a farfalla manuale a doppio offset. Questo tipo ha l'asse dello stelo sfalsato rispetto all'asse del seggio e del corpo valvola, il che forma il primo disassamento. Il secondo disassamento si ottiene sfalsando lo stelo rispetto alla linea centrale verticale del corpo valvola. Quando la valvola viene avviata, la sede si solleva dalla guarnizione, riducendo così l'attrito per il primo e l'ultimo 10^o gradi dell'avvio e dell'arresto della valvola rispettivamente. I produttori di valvole a farfalla manuali utilizzano questo design per migliorare il funzionamento regolare e la tenuta dell'otturazione. Questo design aumenta anche la durata della valvola rispetto alle valvole a farfalla manuali concentriche. Queste valvole sono progettate con sedi morbide che le rendono adatte a pressioni moderate e basse temperature. Per utilizzare questa valvola a temperature più elevate, il disco viene rivestito con uno strato di materiale metallico. Valvole a farfalla a doppio sfalsamento sono utilizzati in applicazioni quali HVAC, trattamento delle acque reflue e protezione antincendio. 

2. Valvola a farfalla manuale a triplo offset. Questo tipo di valvola eccentrica ha tre offset. I primi due sono uguali a quelli di una valvola a doppio offset, mentre il terzo è un asse conico della tenuta del corpo. Il terzo offset è ottenuto utilizzando un profilo conico ad angolo retto della sede della valvola e un profilo corrispondente sul bordo del disco. L'uso di un terzo disassamento contribuisce a ridurre il contatto tra il disco e la sede durante la chiusura o l'apertura della valvola, riducendo così l'attrito. Il contatto avviene quando la valvola è completamente chiusa. Manuale produttore di valvole a farfalla progettare questa valvola con sedi metalliche. Le sedi metalliche sono più rigide e resistenti rispetto a quelle in gomma o plastica. Pertanto, questa valvola può funzionare a temperature e pressioni elevate. L'uso di sedi metalliche contribuisce inoltre a ridurre l'usura delle parti interne. Valvola a farfalla a triplo offset hanno una lunga durata rispetto alle valvole doppie e concentriche. I produttori di valvole a farfalla manuali progettano questa valvola per lavorare in applicazioni difficili come prodotti chimici corrosivi, vapore surriscaldato, gas ad alta temperatura e liquidi, tra le altre applicazioni in cui non possono essere utilizzate altre valvole a farfalla manuali. 

Valvola a farfalla manuale con saldatura di testa 

 Si tratta di una valvola a farfalla manuale saldata al tubo. Questo tipo di valvola viene utilizzato quando il sistema di tubazioni trasporta fluidi pericolosi come corrosivi e prodotti infiammabili. I produttori di valvole a farfalla manuali progettano questa valvola per l'uso in cui non è previsto un funzionamento frequente. Inoltre, questa valvola è adatta per l'uso dove non sono previsti alti livelli di igiene, poiché la valvola non può essere aperta per la pulizia sul campo. Nel caso in cui la valvola necessiti di riparazioni, è necessario rimuovere prima la saldatura. Queste valvole garantiscono l'impermeabilità tra la valvola e il tubo, evitando così di danneggiare l'operatore o l'ambiente, come potrebbe accadere con altre valvole che utilizzano bulloni. 

Applicazioni delle valvole a farfalla manuali

• Raffineria di petrolio. 
• Riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC). 
• Centrali elettriche a vapore per controllare il flusso di acqua e vapore in entrata e in uscita dalle caldaie. 
• Industrie minerarie. 
• Vengono utilizzati nella produzione di vari tipi di prodotti chimici. 
• Depurazione delle acque municipali e trattamento delle acque reflue. 
• Lavorazione degli alimenti, grazie alla facilità di pulizia per migliorare l'igiene.      
• Trattamento del petrolio e del gas e oleodotti offshore.
• Le valvole sono utilizzate nella produzione di carta e cellulosa. 
• Queste valvole sono utilizzate per la protezione antincendio. 

Vantaggi delle valvole a farfalla manuali 

• Più economico rispetto ai tipi automatici. 
• Hanno un design semplice e compatto. 
• Per aprirli e chiuderli basta un quarto di giro, risparmiando tempo ed energia. 
• Leggero rispetto ad altre valvole. 
• Grazie alle loro dimensioni ridotte rispetto alle altre valvole, si adattano bene alle aree con spazio limitato. 
• Possono essere bidirezionali o unidirezionali.
• Facile da installare, riparare e pulire. 
• Chiusura o strozzatura del flusso. 

Svantaggi delle valvole a farfalla manuali 

• Queste valvole si aprono con il disco nel percorso del fluido, riducendo la pressione del fluido.
• Può essere noioso quando è necessaria una coppia elevata o un funzionamento frequente. 
• Queste valvole hanno guarnizioni deboli rispetto ad altre valvole, come quelle a sfera. 
• Incline alla cavitazione e al soffocamento. 

Risoluzione dei problemi delle valvole a farfalla manuali 

La valvola è difficile da azionare 

• Particelle solide intasate nella valvola. Aprire la valvola e rimuovere le particelle solide. 
• Il disco e o lo stelo sono corrosi. Aprire la valvola e rimuovere la corrosione. Pulire l'interno della valvola. 

Perdita di fluido quando la valvola è chiusa

• Sporco all'interno della valvola. Aprire la valvola e pulire lo sporco. 
• Sedili usurati. Sostituire i sedili. 
• Disco usurato. Riparare o sostituire il disco come necessario. 
• O-ring usurati. Sostituire gli O-ring. 

Perdita di fluido tra la valvola e il tubo 

• Bulloni allentati. Serrare i bulloni alla coppia raccomandata dal produttore della valvola a farfalla manuale. 
• Alta pressione del fluido. Verificare che il livello di pressione del fluido sia quello raccomandato dal produttore della valvola a farfalla manuale. 

Sintesi 

Una valvola a farfalla manuale è una valvola che viene azionata manualmente. Questa valvola viene azionata tramite un volantino o una leva manuale. Il volantino o la leva manuale è il punto in cui l'operatore applica la coppia per avviare o arrestare la valvola.

I produttori di valvole a farfalla manuali progettano questa valvola per funzionare con un angolo di un quarto di giro. L'operatore ruota la maniglia per un angolo di 90^o in senso antiorario per aprire il flusso del fluido. La maniglia viene ruotata nella direzione opposta per un altro quarto di giro per chiudere il flusso del fluido. Questa valvola viene utilizzata anche per la strozzatura del flusso del fluido, quando l'operatore ruota la maniglia con un angolo inferiore a 90 gradi.^o gradi.