Valvola di non ritorno

Che cos'è una valvola di non ritorno?

La valvola di non ritorno è nota anche come valvola di ritegno. Si tratta di una valvola utilizzata per impedire che il fluido scorra all'indietro in una tubazione. Una valvola di non ritorno è nota anche come valvola unidirezionale. Questo perché i produttori di valvole di non ritorno le progettano in modo che il fluido scorra in una sola direzione. Le valvole di non ritorno funzionano in base al principio della pressione differenziale. In base a questo principio, e in termini di valvola di non ritorno, la valvola si apre quando la pressione a valle è inferiore a quella a monte. La valvola si chiude quando la pressione a valle diventa superiore a quella a monte. I produttori di valvole di non ritorno progettano queste valvole per essere automatiche. Di conseguenza, queste valvole funzionano in modo indipendente, a differenza di altre valvole come le valvole a saracinesca che possono richiedere un operatore. Per questo motivo, la maggior parte delle valvole di non ritorno non ha una maniglia o uno stelo. Le valvole di non ritorno sono realizzate in metallo o in plastica. Queste valvole sono destinate all'uso in diverse applicazioni come turbine, forni, caldaie e compressori. La scelta della valvola di non ritorno dipende da alcuni fattori, come il tipo di fluido e i livelli di pressione e temperatura. Le valvole di non ritorno sono semplici nel design, poco costose e di dimensioni ridotte.

Figura: Valvola di non ritorno.

Termini utilizzati nelle valvole di non ritorno 

Pressione di rottura 

La pressione di fessurazione è nota anche come pressione di apertura o pressione di testa. In un sistema di non ritorno valvola di ritegno La pressione di apertura è la quantità minima di pressione differenziale a monte tra l'ingresso e l'uscita della valvola per la quale la valvola di non ritorno si apre. Tutte le valvole di non ritorno sono progettate per applicazioni specifiche, con una specifica pressione di apertura. 

Retropressione 

È la differenza di pressione tra l'ingresso e l'uscita della valvola di non ritorno.

Pressione di richiusura 

È la differenza di pressione tra l'ingresso e l'uscita quando la valvola di non ritorno si chiude e non vi sono perdite di fluido. La pressione di richiamo è nota anche come pressione di chiusura. 

Come funziona una valvola di non ritorno? 

La valvola di non ritorno funziona sfruttando il principio della differenza di pressione. La pressione di apertura è molto importante per l'apertura e la chiusura del flusso del fluido. La valvola di non ritorno si apre quando la pressione di rottura è uguale alla pressione a monte e a questo punto il fluido inizia a entrare nella valvola. Quando la pressione a monte diventa inferiore alla pressione di cracking, il fluido cerca di passare dal lato di uscita a quello di entrata della valvola di non ritorno. In questa situazione, la valvola si chiude impedendo il flusso del fluido all'indietro. Il processo di chiusura della valvola di non ritorno dipende dal design e dalle dimensioni della valvola. Impedire il flusso del fluido all'indietro è molto importante, soprattutto nei casi in cui il fluido che scorre all'indietro contiene sostanze che possono contaminare il fluido a monte o causare altri problemi tecnici. 

Figura: Funzionamento di una valvola di non ritorno.

Tipi di valvole di non ritorno

Valvola di non ritorno in linea caricata a molla 

È il tipo più comune di valvola di non ritorno. Come suggerisce il nome, questo tipo di valvola utilizza una molla in linea per chiudere il flusso del fluido. Affinché il fluido possa entrare nella valvola, deve avere una pressione sufficiente a superare la pressione di rottura e la forza della molla. Una volta che il fluido ha superato la pressione di rottura, costringe il disco ad aprire l'orifizio della valvola. Quando l'orifizio si apre, il fluido inizia a muoversi nella valvola di non ritorno. Quando la pressione di uscita diventa inferiore alla pressione di rottura, la pressione di rottura e la forza della molla spingono il disco nella direzione opposta all'orifizio e chiudono la valvola di non ritorno. La molla ha una breve distanza di corsa che accelera il tempo di chiusura. Valvola di non ritorno in linea caricata a molla I produttori impiegano un design che rende queste valvole in grado di bloccare le fluttuazioni di pressione nel sistema di tubazioni e di impedire il verificarsi di colpi d'ariete. Il colpo d'ariete è un fenomeno che si verifica quando si verifica un'improvvisa interruzione del fluido nel sistema di tubazioni. 

Figura: Valvola di non ritorno in linea caricata a molla.

Valvola di non ritorno a Y caricata a molla 

Si tratta di un altro tipo di valvola di non ritorno che utilizza una molla, ma con un carico obliquo. I produttori di valvole di non ritorno progettano questa valvola in modo che la molla e il disco della valvola siano installati con un certo angolo, come mostrato nella figura seguente. Grazie a questa angolazione, la valvola ha una forma a Y e da qui il nome di valvola di non ritorno a Y caricata a molla. Questo tipo di valvola nrv funziona come la valvola di ritegno in linea a molla. Tuttavia, per la pulizia e la riparazione della valvola di ritegno a Y non è necessario rimuoverla dal sistema di tubazioni. Questo tipo di valvola è pesante e la sua installazione occupa più spazio rispetto ad altre valvole. 

Figura: Valvola di non ritorno a Y caricata a molla.

 Valvola di non ritorno a sfera 

Si tratta di una valvola di non ritorno che utilizza un elemento a forma di sfera per aprire e chiudere il flusso del fluido. Per chiudere la valvola, l'elemento a sfera si sposta verso la sede per ottenere un allineamento stretto della sfera. In altri casi, i produttori di valvole di non ritorno a sfera progettano la valvola in modo da utilizzare un meccanismo a molla per aiutare la chiusura della valvola. Le altre valvole che non dispongono del meccanismo a molla utilizzano il flusso inverso per spostare la sede della sfera e creare una tenuta del fluido. I produttori di valvole di non ritorno a sfera progettano queste valvole in modo che possano essere utilizzate in applicazioni con sedimenti e incrostazioni e in fluidi viscosi. Questo tipo di valvola di non ritorno funziona in modo silenzioso ed è adatto all'uso in applicazioni in cui il fluido cambia rapidamente flusso. La valvola di non ritorno a sfera utilizza sedi sostituibili e sia la sfera che le sedi possono essere rimosse senza dover aprire il tubo. 

Figura: Valvola di non ritorno a sfera.

Valvola di non ritorno a battente 

Si tratta di una valvola di non ritorno nota anche come valvola di non ritorno a disco inclinabile. Questo tipo di valvola di non ritorno ha porte di ingresso e di uscita e un disco. Il disco si apre quando la pressione d'ingresso diventa superiore alla pressione di fessurazione. Quando la pressione di ingresso diventa inferiore alla pressione di riflusso, il disco oscilla e chiude la valvola. valvola di ritegno a battente. L'angolo tra la sede della valvola e il piano verticale è noto come angolo di sede. L'angolo di sede è compreso tra 0^o e 45^o gradi. Aumentando l'angolo di tenuta di una valvola di non ritorno a battente, il disco percorre una distanza minore. In questo modo, il disco chiude la valvola più rapidamente e riduce i problemi di colpo d'ariete. 

Figura: Valvola di non ritorno a rotazione.

Sollevare la valvola di non ritorno 

Si tratta di una valvola di non ritorno che utilizza un disco per bloccare e consentire il flusso del fluido. I produttori di valvole di non ritorno di sollevamento progettano queste valvole per l'uso in applicazioni di flusso di fluidi ad alta velocità e ad alta pressione. Il fluido gira a 90^o per lo scarico attraverso l'uscita. Quando la pressione di uscita diventa inferiore alla pressione di fessurazione, il fluido tenta di tornare alla sezione di ingresso e quindi la forza di gravità o la forza della molla vengono utilizzate per chiudere la valvola di non ritorno. Una valvola di non ritorno a sollevamento può essere installata sia in direzione orizzontale che verticale. Tuttavia, per una valvola di non ritorno di sollevamento che si basa sulla forza di gravità, deve essere installata in modo che il disco viaggi in direzione verticale. 

Figura: Sollevare la valvola di non ritorno.

Valvola di arresto di non ritorno 

Si tratta di una valvola di non ritorno progettata in modo simile alle altre valvole di non ritorno, ma dotata di meccanismi di controllo esterni come un volantino, una leva o un attuatore. Questo tipo di valvola di ritegno è simile a una valvola di ritegno Valvola a globo come mostrato nella figura seguente. I produttori di valvole di non ritorno di arresto progettano questa valvola con un meccanismo di controllo che consente di chiudere la valvola nonostante la pressione del flusso del fluido. La valvola di non ritorno di arresto ha la testa dello stelo che fluttua nel disco. Il disco non è collegato allo stelo e viene utilizzato per consentire e bloccare il flusso del fluido. Questo aiuta a controllare il flusso, ma nel caso in cui il fluido tenti di tornare indietro, il disco si chiude rapidamente per impedire il flusso del fluido nella direzione opposta. Lo stelo può anche essere abbassato manualmente per arrestare il flusso del fluido. In breve, una valvola di non ritorno di arresto è utilizzata come un'altra versione di una valvola a globo per aprire e chiudere il flusso del fluido e impedire automaticamente il flusso del fluido in senso inverso, evitando così di danneggiare apparecchiature come pompe o caldaie. 

Figura: Valvola di non ritorno di arresto.

Applicazioni di una valvola di non ritorno di arresto 

• Utilizzato nei sistemi di pompaggio per evitare che il fluido scorra all'indietro, causando danni al sistema di pompaggio. 
• Applicazioni chimiche per prevenire la contaminazione dei fluidi.
• Sono utilizzati nell'industria alimentare e delle bevande. 
• Controllo del flusso dei fluidi utilizzati nelle centrali elettriche. 
• Industrie del petrolio e del gas. 
• Acque reflue, acqua potabile e sistemi di irrigazione. 
• Applicazioni per caldaie per evitare che l'acqua calda scorra all'indietro. Inoltre, la valvola di non ritorno viene utilizzata per impedire il flusso dell'acqua dalla pompa alla caldaia. 
• Impediscono il riflusso di gas o aria compressa nei compressori. 

Vantaggi delle valvole di non ritorno 

• Garantisce l'assenza di flusso di ritorno del fluido. 
• Impedisce alle pompe di danneggiarsi a causa del flusso di fluido inverso. 
• Aiutano a prevenire le perdite di produzione che possono verificarsi quando si mescolano i fluidi, ad esempio nell'industria alimentare e chimica. 
• Caduta di pressione molto bassa. 
• Poco costoso per le riparazioni e la manutenzione. 
• Mantenere la pressione richiesta. 
• Queste valvole possono essere utilizzate sia in direzione verticale che orizzontale. 
• Versatili, possono essere utilizzati in diverse applicazioni industriali. 
• Queste valvole sono durevoli. 
• Non necessitano di un operatore di valvola. 

Svantaggi delle valvole di non ritorno 

• Il flusso del fluido avviene in una sola direzione. 
• Non adatto all'uso in sistemi a pulsazione. 
• Queste valvole non possono essere ispezionate quando sono aperte o chiuse. 
• Creare problemi di colpo d'ariete nel sistema. 

Risoluzione dei problemi di una valvola di non ritorno 

La valvola di non ritorno non consente il passaggio del fluido dal lato di aspirazione a quello di uscita

• La pressione di aspirazione è inferiore alla pressione di uscita. Aumentare il livello di pressione di aspirazione secondo le istruzioni del produttore. 
• La tubazione è bloccata. Controllare che la valvola non sia ostruita e rimuovere il materiale che blocca il flusso del fluido. 

La valvola di non ritorno non impedisce al fluido di scorrere in senso inverso. 

• La valvola di non ritorno è ostruita da materiali estranei. Chiudere il flusso del fluido e depressurizzare il sistema di tubazioni. Rimuovere la valvola dal sistema di tubazioni e smontare la valvola per accedere ai materiali estranei e pulirli. Rimontare la valvola secondo le istruzioni del produttore della valvola di non ritorno. 
• La guarnizione della filettatura del tubo si è guastata e ha bloccato l'orifizio. Sostituire la guarnizione della filettatura. 

Perdita di fluido attraverso l'attacco della valvola 

• Elementi di collegamento allentati come bulloni, dadi e viti. Serrare le viti secondo la coppia raccomandata dal produttore della valvola di ritegno. 

Perdita attraverso il corpo della valvola 

• Il corpo della valvola di non ritorno è stato danneggiato dalla caduta di un oggetto. Riparare il corpo della valvola o contattare il produttore della valvola di non ritorno per ulteriori istruzioni. 

Sintesi 

La valvola di non ritorno è un tipo di valvola utilizzata per impedire l'inversione del flusso del fluido nel sistema di tubazioni. È nota anche come valvola unidirezionale, poiché il fluido scorre solo in una direzione. I produttori di valvole di non ritorno progettano queste valvole in modo che non sia necessario un operatore, poiché la valvola si chiude e si apre automaticamente. La valvola funziona in base al principio della pressione differenziale. Secondo questo principio, la valvola si apre quando la pressione del fluido a monte è superiore alla pressione a valle. La valvola si chiude quando la pressione a valle è superiore a quella a monte. Le valvole di non ritorno funzionano in base alla pressione per aprirsi e chiudersi automaticamente, il che aiuta a prevenire il flusso del fluido all'indietro che può causare danni ad altri sistemi come le pompe o contaminare il fluido nella tubazione.

Esistono vari tipi di valvole di non ritorno, tra cui la valvola di non ritorno in linea caricata a molla, la valvola di non ritorno a Y caricata a molla, la valvola di non ritorno a sfera, la valvola di non ritorno a battente, la valvola di non ritorno di sollevamento e la valvola di non ritorno di arresto. Le applicazioni delle valvole di non ritorno comprendono, tra l'altro, industrie chimiche, alimentari e bevande, centrali elettriche, irrigazione, acque reflue, caldaie e pompe. I vantaggi dell'utilizzo di una valvola di non ritorno sono la bassa caduta di pressione, la versatilità, la durata, l'assenza di inversione di flusso, l'economicità delle riparazioni, la possibilità di installazione orizzontale o verticale e l'automatismo.