Valvola a farfalla flangiata

Che cos'è una valvola a farfalla flangiata? 

Si tratta di una valvola a farfalla progettata con flange sia in ingresso che in uscita. La flangia è una superficie piana che rende il collegamento tra la valvola e il tubo molto semplice e privo di perdite.

La valvola a farfalla di tipo flangiato ha le flange con fori. Anche l'estremità del tubo da collegare alla valvola è progettata con una flangia e fori delle stesse dimensioni di quelli della valvola flangiata. La valvola viene fissata al sistema di tubazioni mediante bulloni e dadi. I produttori di valvole a farfalla flangiate progettano queste valvole per garantire prestazioni impeccabili e senza problemi. Queste valvole sono destinate all'uso in applicazioni pesanti, in quanto sono in grado di sopportare un ambiente duro e difficile. Questa valvola è destinata ad applicazioni di intercettazione e strozzamento. Il funzionamento di questa valvola si basa su un quarto di giro dell'elemento di chiusura della valvola che apre e chiude il flusso del fluido secondo le necessità. Questo tipo di valvola può essere azionata manualmente o tramite attuatori. 

Figura: Valvola a farfalla flangiata.

Componenti di una valvola a farfalla flangiata

Volantino/attuatore 

Questo componente fornisce la potenza necessaria per avviare e arrestare la valvola. Nelle valvole manuali si utilizza il volantino o la leva manuale. L'operatore applica la forza per aprire e chiudere la valvola sulla leva o sul volantino. L'attuatore è utilizzato nelle valvole automatiche e semiautomatiche e fornisce la potenza necessaria per azionare la valvola e un sistema di automazione che determina quando aprire e chiudere il flusso del fluido. 

Corpo 

Questa è la parte principale di un valvola a farfalla di tipo flangiato che viene utilizzato per alloggiare e sostenere tutte le altre parti. Le altre parti della valvola trovano il loro supporto nel corpo. Per questo motivo, i produttori di valvole a farfalla flangiate progettano il corpo in materiali metallici robusti, come l'acciaio al carbonio e l'acciaio inox, per garantire che il corpo della valvola sia sufficientemente resistente al peso delle altre parti e all'alta pressione del fluido. Il corpo protegge inoltre le parti interne dai danni causati dalla caduta di oggetti. 

Stelo 

È il componente di una valvola a farfalla flangiata che collega il disco e il volantino. Lo stelo è un albero che trasmette la forza di rotazione applicata al volantino al disco, in modo che il flusso del fluido possa essere avviato o interrotto secondo le necessità. 

Disco 

È l'elemento di chiusura di una valvola a farfalla flangiata e garantisce l'assenza di flusso del fluido quando la valvola è chiusa. Il disco riceve la forza di rotazione dal volantino attraverso lo stelo. 

Sedile 

Si tratta di un materiale morbido o metallico posto tra il disco e il corpo per evitare perdite di fluido quando la valvola è chiusa. La sede serve come superficie di appoggio su cui poggia il disco una volta che la valvola è chiusa. Flangia produttore di valvole a farfalla produrre la sede con materiali diversi a seconda della temperatura di esercizio e del tipo di fluido su cui la valvola verrà utilizzata. 

Imballaggio 

Si tratta di un materiale sigillante posto tra lo stelo e il corpo della valvola per impedire la fuoriuscita del fluido e l'ingresso di polvere e sporcizia nella valvola. 

Guarnizione 

È un componente posto tra le superfici flangiate della valvola e del tubo. Contribuisce a prevenire le perdite di fluido garantendo una tenuta ermetica. 

Figura: Componenti di una valvola a farfalla flangiata.

Come funziona una valvola a farfalla flangiata? 

La valvola a farfalla flangiata è una valvola a quarto di giro. Ciò significa che il disco della valvola viene ruotato di un quarto di giro per avviare o arrestare il flusso del fluido. Per aprire una valvola a farfalla di tipo flangiato, la leva manuale o il volantino vengono ruotati in senso antiorario per un quarto di giro (90^o gradi). Questo movimento rotatorio del volantino viene trasmesso al disco della valvola. In questo modo, il disco della valvola è costretto a rimanere allineato al tubo. Questo costringe il disco a creare un percorso senza ostacoli per il flusso del fluido. Per chiudere una valvola a farfalla flangiata, il volantino viene ruotato di un quarto di giro nella direzione opposta (in senso orario) a quella di apertura. Questo costringe il disco a girare nella direzione opposta, allineandosi perpendicolarmente al tubo. In questo modo, blocca il fluido che tenta di attraversare la valvola. Per utilizzare questa valvola per la strozzatura, il volantino viene ruotato leggermente per un angolo inferiore a 90^o gradi. In questo modo è possibile far passare una certa quantità di fluido attraverso la valvola. I produttori di valvole a farfalla flangiate raccomandano l'uso di questa valvola per le applicazioni di strozzamento solo se la caduta di pressione è bassa, in modo da non interferire con il raggiungimento della destinazione del fluido. 

Figura: Funzionamento di una valvola a farfalla flangiata.

Tipi di valvole a farfalla flangiate 

Valvola a farfalla manuale flangiata 

Si tratta di una valvola a farfalla flangiata che viene azionata con un volantino o una leva manuale. I produttori di valvole a farfalla flangiate progettano alcune di queste valvole con un sistema di ingranaggi. Il sistema di ingranaggi serve a cambiare la direzione della coppia da orizzontale a verticale. Il volantino è progettato per essere orizzontale e perpendicolare allo stelo. Per questo motivo, i produttori di valvole a farfalla flangiate utilizzano il sistema di ingranaggi per convertire la coppia lungo l'asse orizzontale in una coppia lungo l'asse verticale. Il sistema di ingranaggi aiuta anche a moltiplicare la coppia applicata dall'operatore della valvola per facilitare l'apertura e la chiusura della valvola. Farfalla manuale flangiata sono più economiche rispetto a quelle automatiche o semiautomatiche. Queste valvole sono più versatili da usare, in quanto vengono utilizzate dove non è disponibile l'elettricità o un'altra fonte di energia. Inoltre, le valvole a farfalla flangiate manuali possono essere automatizzate se l'utente lo ritiene necessario. Tuttavia, se la coppia della valvola è elevata o le operazioni sulla valvola diventano troppo frequenti, l'operatore della valvola si stancherà molto. 

Figura: Tipo di flangia della valvola a farfalla manuale (tipi a volantino e a leva).

Valvole a farfalla flangiate azionate 

Questa è la categoria di valvole a farfalla flangiate che vengono azionate mediante un attuatore. L'attuatore è la fonte di energia che fa aprire e chiudere la valvola. I produttori di valvole a farfalla flangiate progettano queste valvole in modo che possano essere controllate a distanza e che siano in grado di determinare quando aprire e chiudere il flusso del fluido. Il sistema di automazione viene fornito con l'attuatore utilizzato. Queste valvole a farfalla flangiate attuate sono molto più sicure rispetto a quelle manuali, soprattutto quando la valvola opera su fluidi pericolosi e ad alta pressione, poiché qualsiasi perdita può causare lesioni all'operatore. Inoltre, queste valvole riducono il costo degli operatori. Queste valvole possono essere dotate di tre tipi di attuatori: pneumatici, elettrici e idraulici. 

Figura: Valvola a farfalla attuata di tipo flangiato.

Valvola a farfalla flangiata a doppio offset 

Si tratta di una valvola con l'asse dello stelo sfalsato rispetto all'asse della sede e del corpo. Lo stelo è nuovamente disassato rispetto alla linea centrale verticale della valvola. Questo porta il numero totale di offset a due, da cui il nome di valvola a farfalla flangiata "a doppio offset". I produttori di valvole a farfalla flangiate progettano questa valvola in modo tale che, quando la valvola viene aperta, la sede si solleva dalla guarnizione, contribuendo a ridurre l'attrito quando il disco compie i primi e gli ultimi dieci gradi della valvola, rispettivamente all'avvio e all'arresto. Questo design rende la valvola molto fluida nel funzionamento e presenta migliori caratteristiche di tenuta e, di conseguenza, una lunga durata rispetto ad altre valvole con offset zero. I produttori di valvole a farfalla flangiate progettano questa valvola con sedi morbide. Grazie alle sedi morbide, queste valvole a farfalla a doppio sfalsamento sono adatti all'uso in ambienti a bassa temperatura, al di sotto di 60 ^oC. Queste valvole sono utilizzate in varie applicazioni come la purificazione dell'acqua, il trattamento delle acque reflue, la protezione antincendio, il riscaldamento, la ventilazione e il condizionamento dell'aria (HVAC). 

Figura: Tipo di flangia della valvola a farfalla a doppio offset.

Valvola a farfalla flangiata a triplo offset 

Si tratta di una valvola a farfalla flangiata con tre offset. I primi due offset sono di tipo doppio, mentre il terzo offset è un cono di tenuta angolare del corpo. Questo terzo offset è caratterizzato da un profilo conico ad angolo retto della sede della valvola. Questo offset contribuisce a eliminare il contatto tra il disco e la sede durante l'avvio e l'arresto della valvola, eliminando così l'attrito. Il contatto avviene solo quando la valvola è completamente chiusa e questo funge da arresto per garantire che il disco non ruoti ulteriormente. I produttori di valvole a farfalla flangiate progettano questo tipo di valvola con sedi metalliche. Le sedi metalliche sono più rigide e resistenti rispetto alle sedi morbide. Per questo motivo, queste sedi resistono alle alte temperature e alle alte pressioni. Queste caratteristiche contribuiscono a ridurre l'usura. Le valvole a farfalla flangiate a triplo offset hanno una lunga durata rispetto a quelle a doppio offset.

Figura: Tipo di flangia della valvola a farfalla a triplo offset.

Applicazioni delle valvole a farfalla flangiate 

• Le centrali elettriche della squadra S. 
• Vengono utilizzati nell'industria mineraria. 
• Impianti di lavorazione di alimenti e bevande perché sono facili da pulire. 
• Queste valvole sono utilizzate anche nella produzione di prodotti farmaceutici, poiché possono essere pulite per migliorare i livelli di igiene. 
• Approvvigionamento idrico comunale e trattamento delle acque reflue. 
• Protezione antincendio. 
• Produzione di carta e cellulosa. 
• Sono utilizzati nella raffinazione dei prodotti petroliferi. 
• Produzione di diversi prodotti chimici. 
• Valvole a farfalla SS sono utilizzati nei sistemi HVAC.

Vantaggi delle valvole a farfalla flangiate 

• Queste valvole possono essere azionate manualmente o automaticamente. 
• Dimensioni e peso ridotti rispetto a valvola a saracinesca, valvola di ritegno e Valvola a globo. 
• Hanno un design compatto e semplice. 
• Può essere utilizzata in applicazioni ad alta pressione e ad alta temperatura, a seconda del materiale della sede della valvola. 
• Assenza di perdite di fluido. 
• Possono essere installate dove lo spazio è limitato, a differenza di altre valvole di grandi dimensioni. 
• Applicazioni di intercettazione e strozzamento del flusso di fluidi. 
• Queste valvole funzionano con un quarto di giro, il che rende le loro operazioni molto rapide. 
• Facile da installare, pulire e riparare. 

Svantaggi delle valvole a farfalla flangiate 

• Queste valvole presentano scarse caratteristiche di tenuta rispetto ad altre valvole, come ad esempio valvola a sfera. 
• Adatto all'uso in applicazioni di strozzatura se la caduta di pressione è bassa.
• Il disco della valvola rimane nel percorso del fluido quando la valvola è aperta, aumentando le probabilità di perdita di pressione e quindi di bassa efficienza. 

Risoluzione dei problemi delle valvole a farfalla flangiate 

La valvola è difficile da azionare 

• Materiali intasati all'interno della valvola. Aprire la valvola e rimuovere tali materiali. 
• Parti interne corrose. Aprire la valvola e pulire la corrosione. 

Perdita di fluido interno 

• Sedi danneggiate. Sostituire le sedi delle valvole. 
• O-ring usurati. Sostituire gli O-ring. 
• Sporco nella valvola. Aprire la valvola e pulire lo sporco.

Perdita di fluido esterno 

• Alta pressione del fluido. Assicurarsi che la valvola funzioni al livello di pressione raccomandato dal produttore della valvola a farfalla flangiata. 
• Bulloni allentati. Serrare i bulloni alla coppia richiesta dal produttore della valvola a farfalla flangiata.
• Guarnizione usurata. Sostituire la guarnizione. 
• Pacco di imballaggio usurato. Sostituire la guarnizione. 

Sintesi 

Una valvola a farfalla flangiata è una valvola dotata di flange sui lati di ingresso e di uscita. Le flange sono dotate di fori utilizzati per fissare i bulloni quando si collega la valvola al tubo. Tra la valvola e il tubo viene inserita una guarnizione per garantire la tenuta.

I produttori di valvole a farfalla flangiate producono queste valvole con materiali diversi per l'uso in diverse applicazioni. Queste valvole funzionano ruotando il disco di un quarto di giro per avviare e arrestare il flusso del fluido. Il funzionamento della valvola può essere manuale o tramite attuatori. Le valvole a farfalla a flangia sono più robuste rispetto ad altri tipi di valvole a farfalla.