Valvola PRV

Che cos'è la valvola PRV? 

PRV significa valvola riduttrice di pressione. Una valvola PRV è una valvola di controllo utilizzata per ridurre l'elevata pressione di ingresso non regolata a una pressione di uscita costante, nonostante le fluttuazioni della pressione a monte. Una valvola PRV riduce la pressione in eccesso in un sistema di tubazioni. Questa valvola è nota anche come regolatore di riduzione della pressione. Le valvole PRV sono utilizzate in applicazioni quali l'industria del vapore, dell'acqua, del gas e del petrolio. La valvola PRV aiuta a ridurre la pressione a livelli di lavoro sicuri prima che il fluido raggiunga qualsiasi apparato idraulico nell'area di applicazione. Una pressione molto elevata può provocare problemi di ingolfamento e quindi le valvole PRV sono indispensabili per evitarlo. Un buon esempio di applicazione di una valvola PRV si trova spesso in un sistema di approvvigionamento idrico municipale, dove viene utilizzata per ridurre la pressione del flusso d'acqua per garantire che non si verifichino danni agli impianti idraulici quando questa fluisce verso il sistema di tubature domestiche. 

Figura: Valvola PRV.

Componenti di una valvola PRV

Corpo valvola 

È il componente utilizzato per alloggiare le parti interne dell'apparecchio. Valvola PRV. I produttori di valvole PRV progettano il corpo utilizzando materiali robusti, come l'acciaio inossidabile e l'acciaio al carbonio, per assicurarsi che abbia una resistenza sufficiente a sopportare la pressione del fluido e il peso degli altri componenti. 

Maniglia

Si tratta di un componente sul quale l'operatore della valvola può applicare una forza per ruotare una vite che si sposta verso il basso o verso l'alto per variare la pressione del fluido.

Diaframma 

È il componente di una valvola PRV che viene premuto verso l'alto per consentire l'apertura della valvola e l'ingresso del fluido nella tubazione a bassa pressione.

Vite di regolazione 

Si tratta di una vite con un dado di bloccaggio e viene utilizzata per modificare la pressione della molla. La vite viene ruotata dall'impugnatura e si sposta verso l'alto o verso il basso per modificare la pressione.

Filtro 

Si tratta di un componente utilizzato per filtrare lo sporco o i detriti dalla linea principale per evitare che la valvola PRV si blocchi. 

Porta di ingresso 

È la porta attraverso la quale il fluido ad alta pressione entra nella valvola PRV. 

Porta di uscita 

È la porta attraverso la quale passa il fluido in uscita dalla valvola. Si tratta del fluido la cui pressione è stata regolata in modo da non danneggiare le apparecchiature a valle. 

Primavera 

La molla viene utilizzata per modificare la pressione di apertura della valvola PRV.

Figura: Componenti di una valvola PRV.

Come funziona una PRV? 

A Produttore di valvole PRV progetta questa valvola con una forma a cupola. Questa valvola viene installata prima della valvola di intercettazione, dove la pressione del fluido deve essere regolata per evitare danni ad altre tubazioni. I produttori di valvole PRV progettano questa valvola con una vite di regolazione sulla parte superiore. Nella valvola è presente una membrana variabile caricata a molla che viene utilizzata per allargare e restringere automaticamente in base alla quantità di pressione del fluido che entra nella valvola PRV. Quando il fluido entra nella valvola PRV ad alta pressione, il meccanismo interno comprime la membrana per ridurre il flusso del fluido. Ciò può contribuire a ridurre la pressione del fluido, riducendo così le sollecitazioni sui dispositivi e sulle tubazioni installate dopo la valvola PRV. D'altra parte, quando la pressione del fluido in ingresso si riduce, il diaframma si allarga consentendo il passaggio di una maggiore quantità di fluido attraverso la valvola. Una vite di regolazione montata sulla parte superiore può essere stretta per aumentare la tensione della molla interna (riducendo così la pressione del fluido in uscita) o allentata per consentire al fluido di scorrere liberamente attraverso la valvola (aumentando così la pressione del fluido in uscita). Quando il sistema di tubazioni è protetto dalla valvola PRV, le valvole interne degli apparecchi, le valvole di intercettazione e i rubinetti hanno meno probabilità di avere perdite di fluido e le fluttuazioni di pressione del fluido sono uniformate. 

Tipi di valvole PRV 

Valvola PRV ad azione diretta 

Si tratta di una valvola PRV ideale per piccoli carichi di pressione in cui non è necessario un controllo preciso della pressione del fluido. I produttori di valvole PRV hanno progettato questa valvola per avere dimensioni compatte, facilità di installazione e costi contenuti. Tuttavia, questa valvola presenta una maggiore variazione della pressione di taratura rispetto ad altre valvole PRV. I produttori di valvole PRV progettano questa valvola per servizi di tipo point-of-use. La valvola PRV ad azione diretta è il tipo più semplice di valvola PRV. Questa valvola funziona con soffietti convoluti o con un diaframma piatto. Questa valvola ha una precisione di +/- 10% del set point a valle. Questa valvola è progettata in modo che il movimento della molla di regolazione contribuisca ad aprire direttamente la valvola. La compressione della molla produce una forza di apertura che contribuisce ad aumentare il flusso del fluido. Quando la pressione aumenta a valle, il livellamento avviene quando la pressione a valle viene alimentata alla parte inferiore della molla di regolazione per controbilanciare la compressione della molla. La forza di compressione della molla viene limitata per aumentare la sensibilità della molla stessa al livellamento con le variazioni della pressione a valle. In questo modo si ottiene un semplice controllo della pressione del fluido attraverso l'orifizio della valvola. Tuttavia, un fluido con una portata elevata provoca una variazione della pressione. 

Figura: Valvola PRV ad azione diretta.

Valvola PRV pilotata

Si tratta di una valvola PRV utilizzata per grandi carichi che richiedono un controllo stretto della pressione. Queste valvole forniscono una risposta rapida alle variazioni di carico e sono adatte a un'ampia gamma di portate di fluido rispetto ai tipi ad azione diretta. Le valvole PRV pilotate sono più grandi e più costose. I produttori di valvole PRV progettano queste valvole in modo da utilizzare una valvola pilota per caricare una membrana o un pistone che aumenta la forza verso il basso necessaria per aprire la valvola più grande. In questo modo si ottiene una grande capacità di flusso con una bassa variazione di pressione. La chiusura e l'apertura della valvola pilota possono essere controllate bilanciando la forza tra la pressione secondaria e la molla di regolazione. La valvola pilota contribuisce a fornire pressione al diaframma o al pistone della valvola principale. La forza verso il basso risultante dalla pressione del flusso pilota viene moltiplicata per le aree della membrana o del pistone. Ciò favorisce l'apertura della valvola grande o principale, aumentando le portate molto elevate. 

Grazie a questa moltiplicazione, una piccola variazione dell'apertura della valvola pilota determina una variazione significativa della portata del fluido e della pressione a valle attraverso la valvola principale. Pertanto, quando la forza della molla di regolazione effettua una piccola variazione sul pilota, si ottiene una risposta rapida e un'ampia gamma di portate. Le valvole PRV pilotate hanno il vantaggio di uno stretto controllo della pressione a valle e di una risposta rapida. I produttori di valvole PRV producono due tipi di valvole pilotate, che sono:

• Valvola PRV a pilotaggio interno. Questa valvola è composta da due valvole: la valvola principale e la valvola pilota in un'unica unità. La precisione di questa valvola è di circa +/- 5%. 
• Valvola PRV a pilotaggio esterno. Questo tipo utilizza doppi diaframmi al posto degli operatori a pistone del tipo a pilotaggio interno. Questa valvola ha una precisione di +/- 1%. 

Figura: Valvola PRV pilotata.

Fattori da considerare per l'acquisto di una valvola PRV 

Pressione di esercizio 

I produttori di valvole PRV progettano valvole PRV diverse per l'uso a diversi livelli di pressione. Ogni valvola ha livelli di pressione in uscita e in ingresso. Per scegliere la valvola PRV migliore, è necessario conoscere i valori di pressione in ingresso e in uscita dell'applicazione. Questo aiuterà anche a determinare la precisione necessaria.

Requisiti di flusso del fluido 

Per scegliere la valvola PRV giusta è necessario conoscere la portata del fluido e le dimensioni del tubo, per garantire che il tubo e la valvola siano in grado di sopportare tali carichi di flusso. Una valvola che opera con carichi molto elevati può subire perdite e, di conseguenza, perdite.

Tipo di media 

Alcune valvole PRV sono destinate a fluidi non corrosivi, mentre altre sono destinate a fluidi corrosivi, viscosi o contenenti particelle solide. Per questo motivo, conoscere il tipo di fluido specifico aiuterà il produttore o il venditore di valvole PRV a fornire la valvola migliore per quel lavoro. 

Temperatura di esercizio 

I produttori di valvole PRV utilizzano materiali diversi per realizzare i vari componenti della valvola PRV. Ogni materiale ha proprietà termiche diverse dagli altri. Per questo motivo, è importante conoscere l'intervallo di temperatura di funzionamento per far sì che il produttore o il venditore di valvole PRV scelga la valvola migliore che non possa essere danneggiata da temperature basse o molto elevate. 

Applicazioni di un riduttore di pressione valvola 

• Vengono utilizzati per l'approvvigionamento idrico domestico e commerciale.
• Regolare la pressione dell'acqua dalla conduttura comunale alla conduttura che alimenta gli apparecchi domestici. In questo modo si evitano perdite d'acqua e danni ai rubinetti. 
• Ridurre la pressione in umidificatori, riscaldatori, sterilizzatori e altre apparecchiature di processo. 
• Sistemi ad aria compressa come l'azionamento di utensili, il gonfiaggio di pneumatici e la pulizia. 
• Sono utilizzati anche nelle centrali elettriche a vapore per regolare il flusso di vapore e acqua. 
• Taglio e saldatura a ossitaglio. 
• Utilizzato negli ospedali per controllare il flusso di ossigeno. 

Vantaggi delle valvole PRV 

• Sono privi di perdite di fluido. 
• Queste valvole non necessitano di regolatori di retroazione o apparecchiature di misura separate.
• Versatili in quanto utilizzati in diversi settori. 
• Queste valvole aiutano a prevenire i danni agli impianti idraulici dovuti alla pressione eccessiva della rete di alimentazione. 
• Contribuiscono a migliorare la portata del fluido in modo confortevole e costante. 

Svantaggi delle valvole PRV 

• Le valvole PRV sono costose. 
• Occupano molto spazio di installazione rispetto ad altre valvole. 

Risoluzione dei problemi delle valvole PRV 

La pressione si sovraccarica in condizioni di carico normale 

• Tra la testa e la sede della valvola pilota sono intasati materiali estranei o sporcizia. Aprire la valvola secondo le istruzioni del produttore della valvola PRV e pulire lo sporco o i materiali estranei. 
• Materiali estranei tra la sede e la testa della valvola principale. Pulire la sede e la testa. 
• Le linee o gli orifizi di rilevamento della pressione sono bloccati. Rimuovere i materiali bloccanti e pulire le linee e gli orifizi. 

Sovracarico di pressione in caso di carichi leggeri 

• Sporcizia tra la sede e la testa della valvola principale. Aprire la valvola PRV e pulire lo sporco. 
• La valvola di bypass perde o non è chiusa bene. Serrare la valvola di bypass e ripararla se necessario. 

La valvola PRV non si apre 

• Diaframma difettoso. Sostituire il diaframma. 
• L'orifizio è ostruito. Rimuovere lo sporco che blocca. 
• La sede della valvola pilota è intasata di sporco. Pulire la sede della valvola pilota o sostituirla se necessario. 
• Blocco nel filtro della tubazione. Pulire il filtro. 

Bassa pressione di mandata 

• La regolazione della valvola pilota non è stata effettuata correttamente. Regolarla alla pressione raccomandata dal produttore della valvola PRV. 
• Valvola sottodimensionata. Verificare il carico rispetto al valore nominale indicato nelle istruzioni del produttore della valvola PRV. 

La valvola non si chiude 

• La valvola di bypass perde o è aperta. Riparare la valvola. 
• Linea di rilevamento del pilota bloccata. Rimuovere il materiale di blocco. 
• Pilota rotto. Sostituire il gruppo della membrana pilota. 

Sintesi 

PRV significa valvola riduttrice di pressione. Si tratta di una valvola di controllo utilizzata per regolare l'alta pressione di ingresso in una pressione di uscita costante. La riduzione della pressione è necessaria per evitare danni alle apparecchiature a monte. Tali dispositivi sono progettati per sopportare una bassa pressione del fluido e quindi la necessità di una valvola PRV.

I produttori di valvole PRV progettano questa valvola con una maniglia utilizzata per regolare la pressione del fluido richiesta. La maniglia è dotata di uno stelo filettato e di una molla che aiuta ad aumentare o diminuire il livello di pressione a valle della valvola PRV. Esistono vari tipi di valvole, i più comuni sono le valvole PRV ad azione diretta e le valvole PRV pilotate.