Valvola di controllo ugello

Che cos'è una valvola di ritegno per ugelli?

La valvola di ritegno per ugelli è un tipo di valvola utilizzata per impedire il flusso inverso del fluido e prevenire il colpo d'ariete e gli effetti correlati. I produttori di valvole di ritegno per ugelli progettano queste valvole per applicazioni in cui possono essere trasferiti fluidi liquidi, gas o fanghi. Le valvole di ritegno per ugelli sono progettate per chiudersi silenziosamente e rapidamente quando la pressione si riduce o in assenza di flusso. In questo modo, impediscono che il fluido fluisca nella direzione opposta. I produttori di valvole di ritegno per ugelli le progettano per funzionare automaticamente. Ciò significa che le valvole non necessitano di un attuatore o di un volantino. Queste valvole funzionano in base al principio della differenza di pressione: la pressione di aspirazione in entrata apre il disco della valvola e quando la pressione di aspirazione si riduce, il disco si chiude automaticamente. Le valvole di ritegno a ugello sono utilizzate in varie applicazioni di fluidi, dalle basse alle alte temperature e dai fluidi corrosivi a quelli non corrosivi. 

Figura: Valvola di non ritorno dell'ugello.

Componenti di una valvola di ritegno per ugelli 

Corpo valvola 

Questa è la parte di un ugello valvola di ritegno utilizzati per coprire le parti interne. I produttori di valvole di ritegno per ugelli progettano il corpo della valvola utilizzando materiali metallici robusti, in grado di resistere a pressioni e temperature elevate. Inoltre, tali materiali impediscono alle parti interne di subire danni da impatto quando la valvola cade o in caso di caduta di oggetti. Alcuni dei materiali metallici resistenti che i produttori di valvole di ritegno per ugelli utilizzano per realizzare i corpi valvola sono, tra gli altri, l'acciaio inossidabile, il ferro duttile, l'acciaio al carbonio, la ghisa e l'ottone. 

Disco 

È la parte di una valvola di ritegno dell'ugello che viene utilizzata per aprire e chiudere il flusso del fluido. La chiusura del flusso del fluido ha lo scopo di impedire il flusso inverso.

Primavera 

La molla serve a favorire l'apertura e la chiusura del disco. Si apre quando la pressione del fluido di aspirazione supera la sua forza, comprimendola e spostando così il disco per aprire la valvola. La forza di progetto della molla dipende dalla quantità di flusso di fluido prevista attraverso la valvola. 

Sedile 

È un componente montato tra il disco della valvola e il corpo della valvola per prevenire le perdite di fluido e fornire la superficie di tenuta del disco della valvola. Il materiale utilizzato per costruire la sede determina il suo campo di applicazione. Alcuni materiali sono indicati per le basse temperature, altri per le alte temperature.

Guarnizione 

È un componente utilizzato nelle valvole di ritegno degli ugelli per prevenire le perdite tra la valvola e il raccordo del tubo. 

Figura: Componenti di una valvola di ritegno per ugelli.

Come funziona una valvola di ritegno per ugelli? 

La valvola di ritegno dell'ugello si chiude e si apre utilizzando il componente a disco. Il disco è assistito da una molla elicoidale della valvola che viene compressa quando la pressione del fluido in aspirazione è elevata rispetto alla pressione in uscita. La molla si comprime a causa dell'elevata pressione di aspirazione e, essendo collegata al disco, costringe quest'ultimo a spostarsi in avanti lasciando spazio al flusso del fluido. Finché la pressione del fluido in aspirazione rimane elevata rispetto alla pressione in uscita, il fluido continua a scorrere attraverso la valvola di non ritorno dell'ugello. Tuttavia, ogni volta che la pressione di aspirazione inizia a ridursi, la molla e il disco iniziano a retrocedere lentamente, poiché la forza che trattiene la molla in una posizione dipende dalla quantità di pressione del fluido di aspirazione. Grazie alla loro struttura, le valvole di ritegno per ugelli prevengono il colpo d'ariete in quanto impediscono contemporaneamente l'inversione del flusso del fluido. Le valvole di ritegno per ugelli sono molto importanti in diverse applicazioni, ad esempio nei processi di miscelazione in cui i componenti devono essere mantenuti a percentuali precise, come nel caso della miscelazione di etanolo e additivi, in cui la prevenzione del flusso inverso è molto importante. 

Tipi di valvole di ritegno per ugelli 

Valvola di ritegno per ugelli con estremità filettata 

Si tratta di una valvola di ritegno per ugelli che viene collegata al tubo tramite filettatura. L'ugello produttore di valvole di ritegno produce questo tipo di valvola con filettature su entrambi i lati delle porte della valvola. Anche le estremità dei tubi da collegare alla valvola di ritegno per ugelli sono prodotte con filettature. Se l'estremità filettata del controllo ugelli è dotata di filettature maschio, il tubo deve avere filettature femmina. In questo modo si garantisce che la connessione valvola-tubo sia sufficientemente stretta da non avere perdite di fluido. Le valvole di ritegno con estremità filettate sono consigliate per l'uso in applicazioni a bassa e media pressione. Queste valvole sono più leggere rispetto a quelle imbullonate. Inoltre, le valvole di ritegno filettate occupano meno spazio rispetto a quelle avvitate. 

Figura: Valvola di ritegno per ugelli con estremità filettata.

Valvola di ritegno per ugelli con estremità flangiata 

Si tratta di una valvola di ritegno per ugelli che viene collegata al tubo mediante bulloni e dadi. I bulloni e i dadi di questa valvola sono montati attraverso i fori della valvola stessa. Per questo motivo, i produttori di valvole di ritegno per ugelli progettano queste valvole con flange. Le flange fungono da facce di accoppiamento e sono anche il punto in cui vengono praticati i fori. Sia la valvola che il tubo hanno flange e fori della stessa dimensione. I produttori di valvole di ritegno per ugelli con estremità flangiata progettano queste valvole per l'uso in applicazioni ad alta pressione, in quanto la connessione a bullone e l'uso della guarnizione garantiscono una tenuta perfetta senza perdite. Uno dei problemi delle valvole di ritegno per ugelli con estremità flangiata è che sono più pesanti rispetto a quelle con estremità filettate. Il peso elevato deriva dall'uso di bulloni e dadi e di flange aggiuntive.

Figura: Valvole di ritegno per ugelli con estremità flangiata.

Valvola di non ritorno per ugelli saldati 

Si tratta di una valvola di ritegno per ugelli che viene collegata al tubo mediante saldatura. Ciò significa che la valvola e il tubo sono saldati insieme. Questo tipo di valvola di ritegno per ugelli diventa essenziale quando si utilizzano per il trasporto di fluidi pericolosi come acidi, olio e gas, in cui ogni minima perdita può essere disastrosa. Il metodo di saldatura assicura che la valvola e il tubo siano completamente integri, senza alcun foro. Tuttavia, questo tipo di valvola è molto difficile da riparare a causa della saldatura. I produttori di valvole di ritegno per ugelli raccomandano questa valvola per l'uso in applicazioni in cui non sono necessarie ispezioni e riparazioni frequenti. 

Valvola di non ritorno dell'ugello in plastica 

Si tratta di una valvola di ritegno per ugelli realizzata in materiale plastico. I materiali che possono essere utilizzati per produrre questo tipo di valvola sono il cloruro di polivinile e il propilene. Una valvola di ritegno per ugelli in plastica ha un peso molto ridotto rispetto a quella metallica. Questo perché i materiali plastici hanno una bassa densità, a differenza dei materiali metallici. La densità è il fattore chiave per aumentare il peso della valvola. Le valvole di ritegno per ugelli in plastica sono utilizzate in applicazioni a bassa temperatura e pressione. I materiali plastici sono economici rispetto a quelli metallici e rendono queste valvole relativamente più economiche di quelle metalliche. 

Fattori da considerare nella scelta di una valvola di ritegno per ugelli 

Tipo di media 

I produttori di valvole di ritegno per ugelli progettano queste valvole con materiali specifici in grado di funzionare con un determinato tipo di fluidi. Alcuni materiali funzionano molto bene in ambienti corrosivi come gli acidi. I materiali adatti all'uso in applicazioni acide sono le materie plastiche. Anche altri materiali, come l'acciaio, sono resistenti alla corrosione, ma non sono molto resistenti come la plastica. Se la valvola di ritegno dell'ugello viene utilizzata per i fluidi sbagliati, la sua durata sarà molto breve e la manutenzione sarà costosa, poiché le parti interne si consumeranno molto rapidamente. 

Pressione e temperatura di lavoro 

I produttori di valvole di ritegno per ugelli progettano queste valvole per funzionare a un determinato intervallo di pressione. L'utilizzo di queste valvole per livelli di pressione molto elevati può causare perdite di fluido. Inoltre, se la valvola viene utilizzata per pressioni molto basse, il fluido potrebbe non essere in grado di aprire la valvola e non vi sarà alcun flusso di fluido attraverso la valvola di ritegno dell'ugello. Inoltre, i produttori di valvole di ritegno per ugelli indicano la temperatura del fluido di lavoro della valvola. Temperature molto elevate, superiori alle specifiche del produttore, possono danneggiare le parti interne della valvola, come dischi, guarnizioni, O-ring e guarnizioni. Inoltre, le temperature elevate possono far reagire le parti interne della valvola con il fluido trasportato.

Condizioni di flusso 

Questo è il caso in cui la valvola è stata realizzata per essere utilizzata a un determinato livello di portata e di viscosità del fluido. Una velocità del fluido molto elevata rispetto all'intervallo indicato dal produttore della valvola di ritegno dell'ugello può causare vibrazioni o rumori forti. Un fluido molto viscoso potrebbe non essere in grado di passare attraverso la valvola di ritegno per ugelli. Pertanto, la valvola deve essere utilizzata secondo le istruzioni fornite dal produttore della valvola di ritegno dell'ugello. È necessario fornire al produttore o al fornitore le condizioni di flusso, la pressione, la temperatura e il tipo di fluido per consigliare la migliore valvola di ritegno per ugelli.

Applicazioni delle valvole di ritegno per ugelli 

• Industrie chimiche. 
• Applicazioni per il trattamento delle acque reflue. 
• Lavorazione di alimenti e bevande. 
• Vengono utilizzati nei sistemi di approvvigionamento idrico domestico. 
• Impedire l'inversione del flusso del fluido nelle caldaie. 
• Applicazioni per petrolio e gas. 

Vantaggi delle valvole di ritegno per ugelli 

• Queste valvole prevengono i colpi d'ariete e gli effetti correlati. 
• Non consentono il flusso inverso del fluido. 
• Funzionamento automatico.
• Assenza di perdite di fluido. 
• Bassa caduta di pressione che contribuisce a migliorare l'efficienza del pompaggio.
• Il design delle valvole di ritegno degli ugelli consente di mantenere la pressione di esercizio. 
• Queste valvole hanno una risposta rapida e dinamica alle variazioni di velocità e di pressione, che le aiuta a funzionare più rapidamente, a differenza di altre valvole quali valvola a saracinesca. 

Svantaggi delle valvole di ritegno per ugelli 

• Il flusso del fluido nelle valvole di ritegno a ugello avviene in una sola direzione. 
• Le valvole di ritegno degli ugelli non possono essere ispezionate mentre sono in funzione. 

Risoluzione dei problemi delle valvole di ritegno degli ugelli 

La valvola di ritegno dell'ugello vibra o vibra 

• Alta velocità. Assicurarsi che la velocità del flusso del fluido sia quella raccomandata dal produttore della valvola di ritegno dell'ugello. 

Perdita di fluido interno 

• Superfici di seduta usurate o danneggiate. Sostituire le superfici di seduta. 
• I detriti hanno intasato le valvole. Rimuovere i detriti all'interno della valvola di non ritorno dell'ugello. 
• O-ring usurati. Sostituire gli O-ring.

Nessun flusso di fluido attraverso la valvola di non ritorno dell'ugello 

• La valvola è stata installata nella direzione sbagliata. Installare la valvola secondo le indicazioni del produttore della valvola di ritegno dell'ugello riportate nel manuale d'uso o sul corpo della valvola. 
• Il tubo che trasferisce il fluido alla valvola è bloccato. Controllare che non vi siano materiali che causano l'ostruzione della valvola e rimuoverli. 
• La valvola a valle è chiusa. Assicurarsi che la valvola a valle sia aperta. 
• Bassa pressione di aspirazione. Aumentare la pressione di aspirazione al livello indicato dal produttore della valvola di ritegno dell'ugello. 

La valvola non si chiude 

• Il disco o la molla della valvola sono stati bloccati da particelle solide. Aprire la valvola di non ritorno dell'ugello e rimuovere il materiale che trattiene la molla o il disco della valvola. 

Perdita di fluido attraverso la connessione valvola-tubo 

• Guarnizione usurata. Sostituire la guarnizione. 
• Collegamento allentato. Serrare gli elementi di collegamento, ossia i bulloni o le viti. 

Sintesi 

La valvola di ritegno dell'ugello è un tipo di valvola utilizzata per impedire il flusso inverso del fluido e per prevenire il colpo d'ariete. Questo tipo di valvola funziona automaticamente utilizzando la differenza di pressione in cui la pressione di aspirazione deve essere superiore alla pressione di uscita. Il fluido in ingresso fornisce energia potenziale per comprimere la molla della valvola che sposta il disco della valvola in avanti consentendo il flusso del fluido. Il fluido continua a scorrere attraverso la valvola di ritegno dell'ugello fino al momento in cui la pressione di aspirazione inizia a ridursi. In quel momento, la molla della valvola inizia a riportare il disco in posizione di riposo fino a impedire completamente l'inversione del fluido, evitando i colpi d'ariete e i relativi effetti.

I produttori di valvole di ritegno per ugelli producono diversi tipi di queste valvole per determinate applicazioni industriali. I fattori da considerare nella scelta di una valvola di ritegno per ugelli includono il tipo di fluido, la pressione e la temperatura di esercizio e le condizioni di flusso.