Valvola di ritegno a disco

Che cos'è una valvola di ritegno a disco? 

Una valvola di ritegno a disco è un tipo di valvola che utilizza un componente a disco per aprire e chiudere il fluido, assicurando che il fluido non possa scorrere nella direzione opposta. Questo tipo di valvola funziona in base alla differenza di pressione: la pressione di ingresso deve essere sufficientemente alta da fornire l'energia necessaria per aprire la valvola. I produttori di valvole di ritegno a disco impiegano idee diverse per progettare e produrre queste valvole da utilizzare in diverse applicazioni con l'obiettivo principale di impedire il flusso inverso del fluido. Il fluido in un sistema di tubazioni tende a scorrere all'indietro quando la pompa viene spenta o quando la pressione di aspirazione si riduce. Il fluido che scorre all'indietro può causare la contaminazione, ad esempio, dell'acqua dolce destinata al consumo umano. Inoltre, il flusso del fluido in senso inverso può causare danni ad altri dispositivi di pompaggio come pompe o caldaie. Pertanto, un disco valvola di ritegnoPur utilizzando una tecnologia semplice, serve a prevenire le perdite in diverse applicazioni. I materiali utilizzati per la produzione di queste valvole sono diversi e le loro proprietà determinano la pressione e la temperatura di esercizio. Di solito, i produttori di valvole di ritegno a disco forniscono un manuale d'uso con istruzioni sull'installazione, la riparazione e le condizioni di funzionamento.

Figura: Valvola di ritegno a disco.

Come funziona una valvola di non ritorno a disco? 

Una valvola di ritegno a disco funziona in base alla pressione di aspirazione. Quando la pressione di aspirazione è elevata, l'energia necessaria per forzare l'apertura del disco è sufficiente. Quando il disco si apre, il fluido continua a scorrere fino al momento in cui la pressione di aspirazione inizia a ridursi o quando la pompa si spegne. Quando la pressione di aspirazione si riduce, il fluido cambia la direzione del flusso verso la porta di ingresso della valvola. Se le valvole non si chiudono, il fluido può rifluire nel sistema di tubazioni o nel serbatoio di stoccaggio o nella caldaia, causando contaminazioni o danni. Per chiudere il flusso del fluido, il disco produttore di valvole di ritegno progettano queste valvole in modo da avere un'elevata sensibilità alle variazioni di pressione. Questo fa sì che il disco della valvola chiuda la valvola impedendo il flusso inverso del fluido. 

Figura: Funzionamento di una valvola di ritegno a disco.

Tipi di valvole di ritegno a disco 

Valvola di ritegno a disco caricata a molla 

Si tratta di un tipo di valvola di ritegno a disco che impiega una molla che aiuta a riportare il disco in posizione di riposo quando la valvola si chiude. Questo tipo di valvola ha il vantaggio di poter essere installata sia in verticale che in orizzontale, perché non dipende dalla forza gravitazionale per chiudersi. La molla utilizzata è progettata con una forza proporzionale alla pressione del fluido prevista. Se la molla è molto forte, avrebbe bisogno di una grande pressione per aprirsi. Il funzionamento di questa valvola di ritegno a disco è tale che la pressione del fluido di aspirazione costringe la molla a comprimersi mentre apre la valvola. Il disco viene quindi mantenuto aperto dalla pressione del flusso del fluido fino a quando la pressione si riduce. A questo punto, la molla si distende per mantenere la sua lunghezza. In questo modo, il disco della valvola viene riportato nella sua posizione di sede, impedendo al fluido di fluire all'indietro a causa della bassa pressione di aspirazione. Due tipi di valvole di ritegno a disco con molla sono le valvole di ritegno a disco con molla in linea e quelle a Y con molla. La differenza tra questi due tipi è che quello in linea ha la molla della valvola allineata all'asse del tubo, mentre quello a Y ha la molla della valvola orientata con un angolo di circa 45°.^o gradi rispetto all'asse del tubo. La valvola di ritegno a disco con molla a Y occupa più spazio rispetto al tipo in linea. La valvola a Y controllo del disco a molla La valvola facilita inoltre l'ispezione, la pulizia e la riparazione, in quanto può essere aperta senza scollegarla dalla tubazione. 

Figura: Valvola di ritegno a disco con molla in linea e valvola di ritegno a disco con molla a Y.

Valvola di ritegno a disco di sollevamento 

Si tratta di una valvola di ritegno a disco in cui il fluido passa attraverso la valvola dalla parte inferiore del disco. Come le altre valvole di ritegno a disco, questa valvola utilizza un'elevata pressione a monte per sollevare il disco dalla sua sede, lasciando spazio al flusso del fluido. Quando la pressione a monte si riduce o la pompa viene spenta, la valvola utilizza la forza gravitazionale o la molla per riportare il disco nella sua posizione di sede, impedendo il flusso inverso del fluido. I produttori di valvole di ritegno a disco progettano queste valvole con una breve distanza di corsa per raggiungere la posizione completamente aperta. I produttori di valvole di ritegno a disco utilizzano per lo più un percorso guidato per garantire che il disco si trovi esattamente sulla superficie di appoggio per evitare perdite. Tuttavia, le guide tendono ad accumulare sporcizia, riducendo l'efficienza della valvola o danneggiando la sede. La sporcizia può anche far bloccare il disco della valvola in posizione aperta, consentendo il flusso inverso del fluido. Valvole di ritegno di sollevamento sono installati in verticale sfruttando la forza gravitazionale durante la chiusura. 

Figura: Valvola di non ritorno a disco sollevabile.

Valvola di ritegno a disco Wafer 

La valvola di ritegno a disco wafer è una valvola di ritegno progettata con una lunghezza di estrazione ridotta. Questa valvola utilizza due mezzi dischi, detti anche piastre. Le piastre ruotano su un perno centrale che funge da cerniera. I semidischi sono tenuti in posizione da molle. Anche le molle sono montate sul perno della cerniera. La pressione del fluido apre la valvola forzando le molle attraverso i piattelli che causano l'apertura del piattello consentendo il flusso del fluido. I produttori di valvole di ritegno a disco mirano a rendere la valvola aperta in relazione alla pressione del fluido. Pertanto, il grado di apertura del piattello è direttamente proporzionale alla pressione del fluido e al volume del fluido stesso, vale a dire che maggiore è il fluido, maggiore sarà l'apertura dei piattelli. Uno dei vantaggi dell'utilizzo di una valvola di ritegno wafer è che è di dimensioni ridotte, il che contribuisce a ridurne il peso. 

Figura: Valvola di ritegno a disco Wafer.

Valvola di ritegno a disco silenziosa 

Si tratta di un tipo speciale di valvola di ritegno a disco utilizzata per prevenire i colpi d'ariete e l'inversione del flusso del fluido. Il colpo d'ariete è un fenomeno che si verifica quando una valvola di ritegno a disco si chiude bruscamente. Il colpo d'ariete può causare ingenti perdite, poiché può compromettere l'integrità strutturale delle tubature e di altri impianti idraulici. I produttori di valvole di ritegno a disco silenziose utilizzano un meccanismo che consente al disco di iniziare a chiudersi non appena rileva una riduzione della pressione di aspirazione. Valvola di ritegno silenziosa impiegano una molla in linea per aiutare il disco a tornare in posizione di riposo. Poiché queste valvole utilizzano una molla per chiudersi, possono essere installate sia in verticale che in orizzontale, dato che non si affidano alla gravità per chiudersi. 

Figura: Valvola di ritegno a disco silenziosa.

Fattori da considerare per l'acquisto di una valvola di ritegno a disco 

Condizioni di flusso 

Ciò riguarda la portata del fluido e i livelli di pressione. Affinché il disco della valvola funzioni bene, deve trasmettere la portata indicata dal produttore della valvola di ritegno a disco. Se la portata è molto elevata, la valvola potrebbe vibrare e fare molto rumore. Se la pressione di esercizio è inferiore alla pressione nominale della valvola, il fluido potrebbe non essere in grado di aprire la valvola di ritegno a disco. Inoltre, una pressione eccessiva del fluido è pericolosa in quanto può causare perdite di fluido attraverso la connessione valvola-tubo o le connessioni coperchio-corpo della valvola. 

Tipo di media 

I produttori di valvole di ritegno a disco producono diverse varietà di queste valvole per l'uso in diversi fluidi. Esistono valvole destinate all'uso con fluidi a bassa viscosità e valvole destinate all'uso con fluidi ad alta viscosità. Altre valvole di ritegno a disco sono destinate all'uso in fluidi corrosivi come gli acidi che, se non utilizzati in modo appropriato, possono danneggiare la valvola entro pochi giorni dall'utilizzo. Per questo motivo, prima di acquistare la valvola è necessario conoscere il tipo di fluido, in modo che il produttore o il fornitore di valvole di ritegno a disco possa conoscere la valvola specifica più adatta a quell'applicazione. 

Temperatura di esercizio 

La temperatura di esercizio di una valvola di ritegno a disco dipende dal materiale utilizzato per la sua costruzione. Alcune valvole hanno il disco o la sede in materiali morbidi come gomma e plastica, mentre altre sono realizzate in materiali metallici come l'acciaio. Le valvole di ritegno a disco con sede morbida non dovrebbero essere utilizzate a temperature superiori a 60 ^oC, poiché non sono in grado di sopportare il calore termico al di sopra di questa temperatura. Le valvole di ritegno a disco con sede metallica funzionano bene a temperature inferiori o superiori a 60 ^oC perché non possono essere danneggiati dal calore termico. Tuttavia, se la temperatura supera i 200 ^oC è importante consultare un produttore di valvole di ritegno a disco che consigli la migliore valvola di ritegno a disco con sede metallica. Questo perché a temperature superiori a 200 ^oC alcuni materiali metallici reagiscono e possono causare danni. 

Applicazioni delle valvole di ritegno a disco 

• Fornitura di acqua pulita e trattamento delle acque reflue. 
• Vengono utilizzati negli impianti di lavorazione degli alimenti. 
• Queste valvole sono utilizzate nella produzione di prodotti chimici.
• Applicazioni minerarie.
• Applicazioni per il vapore, come le centrali elettriche a vapore, per impedire il ritorno del vapore o dell'acqua. 
• Applicazioni farmaceutiche. 

Vantaggi delle valvole di ritegno a disco

• Queste valvole hanno una perdita di pressione ridotta. 
• Può mantenere i livelli di pressione di progetto. 
• Durevoli, in quanto possono essere utilizzati per lungo tempo senza essere sostituiti. 
• Necessità di lubrificazione come valvola a otturatore. 
• Può essere utilizzato in diverse applicazioni industriali. 
• Queste valvole non presentano perdite di fluido se utilizzate secondo le istruzioni del produttore della valvola di ritegno a disco. 
• Funzionano automaticamente senza bisogno di un operatore o di un attuatore. 
• Facile da installare e riparare. 

Svantaggi delle valvole di ritegno a disco 

• Queste valvole non sono raccomandate per l'uso in applicazioni in cui il flusso del fluido presenta pulsazioni. 
• Sono inclini a provocare colpi d'ariete. 
• Possono bloccarsi e causare danni o contaminazioni nell'area di applicazione. 

Risoluzione dei problemi della valvola di ritegno a disco 

Nessun flusso di fluido attraverso la valvola di ritegno a disco 

• Blocco all'interno della valvola. Aprire la valvola e rimuovere i materiali che causano l'ostruzione. Pulire la sede della valvola, la guida del disco e la molla. 
• La valvola è stata installata nella direzione opposta. Rimuovere la valvola dal sistema di tubazioni e installarla secondo le istruzioni fornite dal produttore della valvola di ritegno a disco. 
• Il tubo che collega la valvola è bloccato. Ispezionare il tubo che alimenta il fluido alla valvola per verificare che non vi siano ostruzioni e rimuovere eventuali materiali bloccanti. 

Perdita di fluido attraverso il collegamento tubo-valvola 

• Elementi di collegamento con filettature o bulloni allentati. Serrare le filettature o i bulloni al livello di coppia indicato dal produttore della valvola di ritegno a disco. 
• La guarnizione è danneggiata. Sostituire la guarnizione. 

La valvola produce vibrazioni o rumori eccessivi 

• Portata eccessiva del fluido. Assicurarsi che la portata sia compresa nell'intervallo raccomandato dal produttore della valvola di ritegno a disco. 

Perdita di fluido interno

• O-ring usurati. Sostituirli. 
• Materiali estranei all'interno della valvola. Rimuovere i materiali e pulire la sede della valvola. 

Sintesi 

La valvola di ritegno a disco è un tipo di valvola che utilizza un componente a disco per impedire il flusso inverso del fluido. La valvola funziona aprendo il disco quando c'è una certa pressione di aspirazione e si chiude quando la pressione di aspirazione si riduce o la pompa viene spenta. I produttori di valvole di ritegno a disco progettano queste valvole con un'elevata sensibilità alle variazioni di pressione che le fa chiudere immediatamente dopo la riduzione della pressione.

Le valvole di ritegno a disco funzionano automaticamente, quindi non hanno bisogno di un volantino o di un attuatore per funzionare. Alcune valvole di ritegno a disco si chiudono utilizzando la forza gravitazionale, mentre altre utilizzano il concetto di meccanismo a molla o una combinazione di molla e gravità. I fattori da considerare prima di acquistare una valvola di ritegno a disco sono il tipo di fluido, la temperatura e la portata di esercizio e la pressione.