Valvola a farfalla ad azionamento elettrico

Che cos'è una valvola a farfalla ad azionamento elettrico? 

È una valvola a farfalla azionata da un attuatore elettrico. Si tratta di una valvola a un quarto di giro che utilizza un disco rotante per avviare, accelerare o arrestare il flusso del fluido attraverso un sistema di tubazioni. Il disco rotante è montato sul passaggio del fluido. Questo disco è controllato dall'attuatore elettrico tramite un componente dell'albero ad esso collegato. I produttori di valvole a farfalla ad azionamento elettrico producono vari tipi di queste valvole, classificate per livelli di temperatura, pressione e portata del fluido. Queste valvole sono in grado di funzionare con gas, liquidi e fanghi. I produttori di valvole a farfalla ad azionamento elettrico progettano queste valvole per l'uso in diversi mezzi, a seconda del materiale di costruzione utilizzato per la valvola. Alcune di queste valvole sono destinate all'uso in fluidi non corrosivi, mentre altre sono utilizzate in fluidi molto corrosivi. La valvola deve essere utilizzata in base alle caratteristiche della valvola stessa. produttore di valvole a farfallaLe istruzioni per l'uso sono molto semplici da seguire, in modo da renderlo economico e utilizzarlo per un lungo periodo. 

Figura: Valvola a farfalla ad azionamento elettrico.

Componenti di una valvola a farfalla ad azionamento elettrico 

Corpo valvola 

È la parte di una valvola a farfalla ad azionamento elettrico utilizzata per coprire i componenti interni. Il corpo è anche il componente che contiene le porte di ingresso e di uscita della valvola. Il corpo è realizzato in materiali resistenti come l'acciaio inossidabile, la lega di nichel e l'acciaio al carbonio. 

Attuatore elettrico 

È il componente che fornisce l'energia necessaria per il funzionamento del sistema elettrico. valvola a farfalla. Converte l'energia elettrica in energia meccanica che produce una coppia utilizzata per avviare o arrestare la valvola. 

Stelo 

È un componente dell'albero che collega l'attuatore al disco della valvola. La funzione dello stelo è quella di trasmettere l'energia meccanica dall'attuatore al disco. 

Disco 

È il componente principale di una valvola a farfalla ad azionamento elettrico, utilizzato per avviare, accelerare o arrestare il flusso del fluido attraverso la valvola. Il disco è alimentato dall'attuatore attraverso lo stelo. 

Posti a sedere

Si tratta di componenti collocati all'interno del corpo della valvola e che costituiscono la superficie di appoggio del disco una volta che la valvola è chiusa. Le sedi sono componenti molto importanti in quanto determinano l'utilizzo della valvola in termini di temperatura. Le sedi possono essere morbide o metalliche. Le sedi morbide sono utilizzate a basse temperature, mentre quelle metalliche sono destinate alle alte temperature. 

Guarnizione 

Questo componente viene posizionato tra le superfici di accoppiamento del tubo e della valvola. La guarnizione contribuisce a creare una tenuta stagna tra il tubo e la valvola. 

Figura: Componenti di una valvola a farfalla ad azionamento elettrico.

Come funziona una valvola a farfalla ad azionamento elettrico? 

Una farfalla ad azionamento elettrico è molto veloce nel funzionamento, in quanto richiede solo un quarto di giro del disco per aprirsi o chiudersi come necessario. Per avviare il flusso del fluido, l'attuatore elettrico si attiva. Si attiva quindi un motore elettrico che converte l'energia elettrica in energia meccanica in termini di coppia. Questa coppia viene trasmessa dallo stelo della valvola al disco. Ciò costringe il disco della valvola a compiere un angolo di un quarto di giro, pari a 90^o grado di rotazione. Il disco diventa quindi parallelo al passaggio del flusso, lasciando la valvola aperta al flusso del fluido. Per arrestare la valvola, l'attuatore inverte il senso di rotazione del motore, costringendo lo stelo a ruotare nella direzione opposta (in senso orario). In questo modo, il disco diventa complanare al tubo e al flusso del fluido, bloccando il fluido che tenta di passare attraverso la valvola. Le valvole a farfalla ad azionamento elettrico sono utilizzate anche per applicazioni di strozzamento del flusso. Quando viene utilizzata per la strozzatura, il disco si apre leggermente. In questo modo è possibile far passare una leggera quantità di fluido attraverso la valvola. 

Figura: Funzionamento di una valvola a farfalla ad azionamento elettrico.

Tipi di valvole a farfalla ad azionamento elettrico 

Valvola a farfalla ad azionamento elettrico a offset zero 

Si tratta di una valvola a farfalla ad azionamento elettrico in cui lo stelo è allineato all'asse del disco. Il disco è centrato sulla sede. Il disco, lo stelo e la sede sono centrati all'interno del corpo. Quando la valvola è chiusa, la sede, il corpo e il disco si trovano in posizione concentrica. Questo design consente la rotazione sull'asse centrale. Quando la valvola è completamente aperta, il flusso del fluido si divide in due porzioni su ciascun lato del disco. I produttori di valvole a farfalla ad azionamento elettrico progettano questa valvola in modo che la sede copra il corpo per evitare che il fluido entri in contatto. Queste valvole sono realizzate con sedi morbide, che consentono di affidarsi alla deformazione e alla flessibilità delle sedi per creare una tenuta ermetica. Tuttavia, quando la valvola è in funzione, i bordi del disco scivolano nella sede, provocando un attrito completo tra di essi. Di conseguenza, la durata della valvola si riduce. Poiché la sede è in gomma o in materiale plastico, la valvola ad azionamento elettrico valvola a farfalla concentrica I produttori raccomandano l'uso di questa valvola a basse temperature e pressioni. 

Figura: Valvola a farfalla concentrica ad azionamento elettrico.

Valvola a farfalla ad azionamento elettrico a doppio offset 

Si tratta di una valvola a farfalla ad azionamento elettrico in cui lo stelo non passa attraverso la linea centrale del disco della valvola. Lo stelo è sfalsato rispetto alla linea centrale della sede e del corpo. Lo stelo è anche sfalsato rispetto alla linea centrale verticale della valvola. Questo design comporta due disassamenti. Il seggio si solleva dalla sede quando il disco viene aperto. Ciò contribuisce a ridurre l'attrito quando la valvola si apre e si chiude durante i primi e gli ultimi dieci gradi di chiusura del disco. Il design consente di ottenere una valvola a farfalla ad azionamento elettrico dal funzionamento fluido e dalla buona tenuta. Inoltre, rispetto al tipo a offset zero, la valvola ha una lunga durata. I produttori di valvole a farfalla ad azionamento elettrico progettano questa valvola con sedi morbide. Pertanto, questa valvola è consigliata per l'uso in presenza di basse temperature e pressioni moderate. Le applicazioni di questa valvola sono, tra le altre, l'approvvigionamento idrico, l'HVAC e la lotta antincendio. 

Figura: Valvola a farfalla ad azionamento elettrico a doppio offset e illustrazione degli offset (lato destro).

Valvola a farfalla elettrica a triplo offset 

Si tratta di una valvola a farfalla ad azionamento elettrico con tre offset. I primi due sono identici a quelli della valvola Valvola a farfalla a doppio sfalsamento tipo. Il terzo disassamento si trova nell'asse del cono di tenuta del corpo. L'aggiunta del terzo disassamento aiuta a eliminare il contatto tra disco e sede durante l'apertura o la chiusura della valvola. Ciò contribuisce a eliminare l'attrito. Il contatto è possibile solo quando la valvola si chiude completamente e questo contribuisce a creare un arresto meccanico che impedisce un'ulteriore rotazione del disco. I produttori di valvole a farfalla ad azionamento elettrico realizzano la sede in materiali metallici per renderla applicabile alle applicazioni ad alta pressione e ad alta temperatura. Una sede metallica è più rigida e resistente rispetto alle sedi morbide e quindi la valvola può resistere all'usura abrasiva. Inoltre, questo design di una Valvola a farfalla a triplo offset aumenta la durata rispetto alle altre valvole a farfalla. Le applicazioni di questa valvola includono il vapore surriscaldato nelle centrali elettriche a vapore, i fluidi ad alta temperatura, i prodotti chimici corrosivi, il petrolio e il gas, le condutture offshore, la carta e la cellulosa. 

Figura: Valvola a farfalla ad azionamento elettrico a triplo offset e illustrazione dei tre offset (lato destro).

Valvola a farfalla ad azionamento elettrico a doppia flangia 

Si tratta di una valvola a farfalla ad azionamento elettrico dotata di estremità piatte flangiate sulle porte di ingresso e di uscita. Queste estremità flangiate sono dotate di fori per il fissaggio dei bulloni che collegano la valvola e il tubo. Anche il tubo ha un'estremità piatta e flangiata con fori, in modo da potersi accoppiare perfettamente con la valvola. I produttori di valvole a farfalla ad azionamento elettrico producono queste valvole per l'uso in applicazioni gravose che coinvolgono fanghi e fanghiglia, nonché mezzi corrosivi, per renderne economico l'uso. Il costo di queste valvole è più elevato rispetto ad altre valvole a farfalla. Queste valvole sono in grado di resistere alle alte temperature e alle alte pressioni. 

Figura: Valvola a farfalla a doppia flangia ad azionamento elettrico.

Valvola a farfalla ad azionamento elettrico con saldatura di testa 

Si tratta di una valvola collegata alla tubazione mediante saldatura. Le porte di ingresso e di uscita della valvola sono saldate al sistema di tubazioni. I produttori di valvole a farfalla ad azionamento elettrico progettano queste valvole per l'uso in applicazioni che coinvolgono fluidi pericolosi come corrosivi e infiammabili. L'uso di una valvola con estremità saldata in tali applicazioni garantisce la sicurezza non solo dell'ambiente a causa di perdite, ma anche del personale addetto alla valvola. Lo svantaggio di questa valvola è che non può essere riparata o pulita mentre è collegata alla tubazione. La saldatura deve essere rimossa prima di effettuare qualsiasi riparazione. 

Figura: Valvola a farfalla ad azionamento elettrico Butt-weld.

 Applicazioni delle valvole a farfalla azionate elettricamente

• Industrie minerarie. 
• Produzione di prodotti farmaceutici. 
• Approvvigionamento idrico e trattamento delle acque reflue. 
• Lavorazione di alimenti e bevande. 
• Produzione di prodotti di carta e cellulosa. 
• Controllo del flusso di vapore e acqua nelle centrali elettriche a vapore. 
• Raffinazione di prodotti petroliferi. 
• Trasferimento di prodotti petroliferi e di gas. 

Vantaggi delle valvole a farfalla ad azionamento elettrico 

• Sono automatizzati.
• Operano molto velocemente. 
• Design semplice e compatto. 
• Sono utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni industriali. 
• Sono di peso ridotto rispetto a valvola a saracinesca o Valvola a globo. 
• Sono adatti per l'installazione in spazi limitati. 
• Resistente alla corrosione e all'usura da abrasione. 
• Possono tollerare liquami e fanghi. 

Svantaggi delle valvole a farfalla ad azionamento elettrico 

• Causano una certa caduta di pressione perché, una volta aperta la valvola, il disco rimane nel passaggio del flusso del fluido. 
• Sono soggetti a soffocamento e cavitazione. 
• Scarse caratteristiche di tenuta, soprattutto ad alta pressione. 

Risoluzione dei problemi della valvola a farfalla ad azionamento elettrico 

La valvola non si apre o non si chiude 

• Non c'è corrente. Controllare l'alimentazione e verificare che la frequenza e la tensione siano quelle raccomandate dal produttore della valvola a farfalla ad azionamento elettrico.

L'attuatore elettrico non funziona 

• Fili allentati, interruttore o altri cavi scollegati. Controllare i fili, l'interruttore e gli altri cavi nell'attuatore e ricollegarli se necessario. 
• Condensatore allentato o collegamento errato. Controllare lo schema di cablaggio per il collegamento corretto, come indicato dal produttore della valvola a farfalla ad azionamento elettrico. 
• Il motore è danneggiato. Sostituire il motore elettrico. 
• I fili della morsettiera sono allentati o scollegati. Collegare i fili della morsettiera come necessario.

L'alimentazione è attiva ma la valvola non funziona 

• Il condensatore è danneggiato. Sostituire il condensatore. 
• La valvola necessita di una coppia maggiore. Verificare la presenza di materiali estranei che ostruiscono il disco della valvola.

Perdita di fluido interno 

• I sedili sono usurati. Sostituire i sedili. 
• Gli O-ring sono usurati. Sostituire gli O-ring. 
• Sporco nella valvola. Aprire la valvola e pulire lo sporco. 

Perdita di fluido esterno 

• La guarnizione è danneggiata o usurata. Sostituire la guarnizione. 
• Collegamento allentato tra tubo e valvola. Serrare i bulloni di collegamento ai valori di coppia indicati dal produttore della valvola a farfalla ad azionamento elettrico. 
• Gli O-ring sono usurati. Sostituire gli O-ring. 

Sintesi 

Una valvola a farfalla ad azionamento elettrico è una valvola che viene azionata mediante un attuatore elettrico. Questa valvola funziona utilizzando un motore elettrico per convertire l'energia elettrica in energia meccanica. Questa energia meccanica è in termini di coppia utilizzata per ruotare il disco della valvola per consentire o bloccare il flusso del fluido. Il funzionamento di queste valvole è molto rapido, in quanto il disco della valvola deve ruotare solo per 90 secondi.^o gradi per raggiungere la completa chiusura o per essere completamente aperto.

Le valvole a farfalla ad azionamento elettrico sono utilizzate in varie applicazioni, come l'approvvigionamento idrico, le attività minerarie, la lavorazione di alimenti e bevande, le raffinerie di petrolio, la carta e la cellulosa, le centrali elettriche a vapore e i sistemi HVAC.