Valvola di ritegno con carico a molla

Che cos'è una valvola di non ritorno a molla? 

La valvola di ritegno a molla è un tipo di valvola utilizzata per impedire il flusso inverso dei fluidi in diverse applicazioni industriali. Una valvola di ritegno a molla è nota anche come valvola di non ritorno a molla. Il nome deriva dal fatto che queste valvole sono idealmente destinate a garantire che il fluido scorra in una sola direzione e che non possa scorrere all'indietro. I produttori di valvole di ritegno a molla producono queste valvole che funzionano automaticamente senza bisogno di un attuatore o di un operatore. Come suggerisce il nome, le valvole di ritegno a molla funzionano grazie a una molla che aiuta ad aprire e chiudere la valvola. Queste valvole funzionano in base alla differenza di pressione, cioè si aprono quando la pressione di aspirazione è elevata e si chiudono quando la pressione di aspirazione è inferiore a quella di uscita. La molla aiuta a riportare il componente di chiusura della valvola nella sua posizione di riposo utilizzando l'energia potenziale creata quando il fluido si fa strada attraverso le valvole di ritegno a molla. I produttori di valvole di ritegno a molla producono diversi tipi di valvole per l'uso in diversi livelli di pressione e temperatura, nonché per prodotti corrosivi e non corrosivi. 

Figura: Valvola di ritegno a molla.

Componenti di una valvola di non ritorno a molla? 

Corpo valvola 

Si tratta di un componente esterno di una valvola di ritegno a molla che viene utilizzato per racchiudere le parti interne della valvola. Il corpo della valvola può essere realizzato in diversi materiali, ma deve essere in grado di garantire elevati livelli di integrità strutturale per assicurare che la valvola non possa rompersi o perdere fluido a causa di danni da impatto o da alta pressione. I materiali resistenti che possono essere utilizzati per realizzare i corpi valvola sono l'acciaio inox, l'acciaio al carbonio, l'ottone, il bronzo, la ghisa e la ghisa duttile.

Cofano 

Questo è il componente di una molla valvola di ritegno che viene posizionato sopra il corpo valvola per aiutare a coprire i componenti interni. Il coperchio è collegato al corpo della valvola mediante elementi di collegamento come bulloni e dadi o viti. Il coperchio viene utilizzato anche quando la valvola deve essere ispezionata: in questo caso, gli elementi di collegamento vengono aperti per rimuovere il coperchio e rendere facilmente visibili le parti interne. Tuttavia, non tutte le valvole di ritegno a molla sono dotate di coperchio.

Elemento di apertura/chiusura 

A molla produttore di valvole di ritegno utilizzano un disco o una sfera per aprire o chiudere il flusso del fluido attraverso la valvola. L'elemento di chiusura funziona con il supporto della molla per aiutare a chiudere la valvola subito dopo lo spegnimento della pompa o quando la pressione di aspirazione si riduce. 

Primavera 

È il componente di una valvola di ritegno a molla che aiuta il disco o la sfera a chiudere la valvola. La molla viene compressa dalla pressione del fluido di aspirazione, costringendo il disco ad aprirsi. La capacità di apertura della molla dipende da alcuni parametri come la resistenza, il diametro e la rigidità del materiale. 

Sedile 

È la parte di una valvola di ritegno a molla che serve a fornire una superficie di appoggio per il disco o la sfera. La sede contribuisce inoltre a garantire la tenuta tra il disco o la sfera e il corpo della valvola per evitare perdite di fluido. 

Figura: Componenti di una valvola di ritegno a molla.

Come funziona una valvola di non ritorno a molla? 

Una valvola di ritegno a molla funziona secondo il principio della differenza di pressione. In questo caso, se la pressione di aspirazione è sufficientemente alta, essa si fa strada attraverso il disco o la sfera della valvola comprimendo la molla della valvola. Una volta che il disco o la sfera della valvola si apre, il fluido continua a scorrere fino a quando la pressione di aspirazione inizia a ridursi o quando la pompa viene spenta. Quando la pompa è spenta, il fluido tenta di tornare indietro perché la pressione di aspirazione è inferiore alla pressione di uscita. Tuttavia, prima che il fluido fluisca all'indietro, la molla della valvola, che era stata compressa dalla pressione del fluido di aspirazione, si allunga di nuovo fino alla sua lunghezza originale, costringendo il disco/sfera a tornare in posizione. In questo modo, il meccanismo a molla garantisce l'assenza di inversione del fluido. I produttori di valvole a molla mirano a garantire l'assenza di inversione del fluido all'indietro, soprattutto quando la valvola viene utilizzata in applicazioni critiche come il trattamento delle acque reflue, gli alimenti e le bevande che possono causare contaminazioni. 

Figura: Funzionamento di una valvola di ritegno a molla.

Tipi di valvole di ritegno a molla 

Valvola di non ritorno a molla in linea 

Si tratta di una valvola di non ritorno a molla in cui la molla e il disco/sfera sono orientati a 0^o rispetto al corpo della valvola. Questo tipo di valvola può essere installato sia in direzione verticale che orizzontale. Le valvole di ritegno in linea a molla sono molto diffuse sul mercato per il loro design semplice e compatto. Questo tipo di valvola ha una breve distanza di spostamento del disco/sfera grazie alla molla. Ciò contribuisce a migliorare il tempo di chiusura rapido, garantendo l'assenza di flusso inverso del fluido. 

Figura: Valvola di ritegno in linea a molla.

Valvola di non ritorno a molla a Y 

Si tratta di una valvola di ritegno a molla in cui la sede e il disco sono orientati rispetto all'asse del tubo con un'angolazione di circa 45^o gradi. Il principio di funzionamento di questo tipo di valvola è lo stesso della valvola in linea. I produttori di valvole di ritegno a molla mirano a realizzare questa valvola per l'uso in cui è necessario aprire la valvola per l'ispezione senza scollegare la valvola dal sistema di tubazioni. Tuttavia, questo tipo di valvola di ritegno a molla occupa più spazio rispetto al tipo in linea. 

Figura: Valvola di ritegno a molla a Y.

Sollevare la valvola di non ritorno a molla 

Si tratta di una valvola di ritegno a molla in cui il fluido scorre dal lato inferiore della sede e del disco della valvola. La molla è orientata perpendicolarmente alla sede della valvola. Questo tipo di valvola funziona in base allo stesso principio della differenza di pressione: la pressione del fluido in ingresso deve essere sufficientemente alta da forzare il disco verso l'alto. Il movimento verso l'alto del disco lascia spazio al fluido che passa attraverso la valvola. Il valvola di ritegno per ascensori Il disco si muove verso il basso quando la pressione del fluido si riduce, sfruttando l'energia potenziale della molla e la forza gravitazionale. Questo tipo di valvola assomiglia a una valvola di ritegno di arresto ma non ha un volantino o un attuatore per la valvola. 

Figura: Sollevare la valvola di non ritorno a molla.

Valvola di non ritorno silenziosa a molla 

Si tratta di una valvola di ritegno a molla progettata non solo per impedire l'inversione del flusso del fluido, ma anche per eliminare il colpo d'ariete e i problemi ad esso associati. Il colpo d'ariete è un fenomeno che si verifica quando una valvola si chiude bruscamente o quando la pompa si spegne improvvisamente. Il colpo d'ariete provoca sollecitazioni meccaniche sul sistema di tubature che possono interferire con l'integrità strutturale dei tubi e degli impianti idraulici. I produttori di valvole di ritegno a molla progettano queste valvole in modo che possano chiudersi lentamente, eliminando i colpi d'ariete, le vibrazioni e impedendo il flusso inverso del fluido. La molla di questo tipo di valvola di ritegno silenziosa serve a riportare lentamente il disco in posizione di riposo dopo che la pressione del fluido inizia a ridursi. 

Figura: Valvola di ritegno silenziosa a molla.

Valvola di ritegno a molla Wafer 

È una valvola di ritegno a molla progettata con un corpo sottile ma robusto. Questo tipo di valvola è adatto all'impiego in applicazioni che richiedono una lunghezza di estrazione ridotta. Grazie alle loro dimensioni ridotte, queste valvole sono leggere. Le valvole di ritegno a molla Wafer utilizzano due piastre imperniate al centro di un perno di cerniera. Le molle sono utilizzate per mantenere le piastre in posizione. Le molle sono fissate sul perno della cerniera e non possono ruotare liberamente grazie a un perno montato parallelamente al perno della cerniera. La pressione del fluido comprime le molle costringendo le piastre ad aprirsi. valvola di ritegno wafer. Il grado di apertura delle piastre dipende dalla pressione del fluido, vale a dire che maggiore è la pressione del fluido, più le piastre si aprono consentendo il passaggio di una maggiore quantità di fluido.

Figura: Valvola di ritegno a molla Wafer.

Valvola di ritegno a sfera con molla 

Si tratta di una valvola di ritegno a molla che utilizza una sfera per aprire e chiudere il flusso del fluido. La sfera è posizionata vicino all'orifizio nella sezione di ingresso. La sede è progettata per aiutare a guidare la sfera nell'orifizio e quindi fornire una chiusura ermetica quando il fluido tenta di invertire la direzione del flusso. I produttori di valvole di ritegno con molla a sfera progettano questa valvola in modo che la sfera si muova quando la pressione di aspirazione è superiore alla forza della molla. La molla si comprime spostando la sfera lontano dall'ingresso e consentendo così al fluido di entrare e attraversare la valvola. La molla, insieme alla sfera, ritorna in posizione di riposo quando la pompa si ferma o quando la pressione del fluido si riduce. 

Figura: Valvola di non ritorno con molla a sfera.

Applicazioni della valvola di ritegno a molla

• Utilizzato negli impianti di approvvigionamento di acqua dolce e di trattamento delle acque reflue. 
• Impianti di produzione chimica. 
• Industrie di trasformazione di alimenti e bevande. 
• Applicazioni farmaceutiche. 
• Sono utilizzati per controllare l'acqua di alimentazione e il vapore nelle caldaie. 
• Sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria. 
• Industrie di lavorazione del petrolio e del gas. 
• Applicazioni minerarie. 

Vantaggi delle valvole di ritegno a molla 

• Funzionano automaticamente, risparmiando sui costi dell'attuatore della valvola. 
• La bassa caduta di pressione aumenta l'efficienza del pompaggio. 
• Queste valvole possono mantenere la pressione di esercizio attraverso il sistema di tubazioni.
• Sono durevoli perché utilizzano materiali resistenti che ne aumentano la durata, soprattutto se utilizzate secondo le istruzioni fornite dal produttore della valvola di ritegno a molla. 
• Possono essere installati sia in verticale che in orizzontale, poiché la loro chiusura dipende dalla forza della molla quando la pressione del fluido si riduce.
• Assenza di perdite di fluido. 
• Non necessitano di lubrificazione. 
• Funziona molto velocemente, a differenza di altre valvole come valvola a saracinesca e Valvola a globo.
• Non consentire il flusso inverso del fluido. 

Svantaggi delle valvole di ritegno a molla 

• Non è adatto all'uso in sistemi con flusso di fluido pulsante.
• Alcune valvole causano problemi di colpo d'ariete. 
• Queste valvole non possono consentire il flusso del fluido in entrambe le direzioni.  
• Non possono essere ispezionati mentre sono in funzione.

Risoluzione dei problemi delle valvole di ritegno a molla 

Il fluido non passa attraverso la valvola

• La valvola è stata installata nella direzione sbagliata. Installare la valvola secondo la direzione indicata sulla valvola o sul manuale del produttore della valvola di ritegno a molla. 
• Il tubo che trasporta il fluido attraverso la valvola è bloccato. Controllare la valvola e rimuovere i materiali che causano l'ostruzione. 
• La pressione del fluido di aspirazione non è sufficiente per aprire il disco o la sfera della valvola. Aumentare la pressione di aspirazione. 

Perdita di fluido quando la valvola è completamente chiusa 

• O-ring danneggiati o usurati. Sostituire gli O-ring. 
• Particelle solide intasate nella valvola. Aprire la valvola di non ritorno a molla e rimuovere il materiale intasato. 

Perdita di fluido esterno 

• Collegamento allentato di viti o bulloni. Serrare i bulloni o le viti alla coppia raccomandata dal produttore della valvola di ritegno a molla. 
• O-ring usurati o danneggiati. Sostituire gli O-ring. 
• Guarnizione usurata o danneggiata. Sostituire la guarnizione. 

Sintesi 

La valvola di ritegno a molla è una valvola utilizzata per impedire il flusso inverso del fluido in diverse applicazioni. Questa valvola funziona in base al principio della pressione differenziale. In base a questo principio, la valvola si apre quando la pressione del fluido in aspirazione è sufficientemente alta da comprimere la molla per aprire la valvola. Una volta aperta la valvola, il fluido continua a scorrere fino al momento in cui la pressione di aspirazione diminuisce, dando alla molla l'energia necessaria per tornare in posizione. La capacità del disco/sfera della valvola di aprirsi o chiudersi dipende dalla forza della molla. Più forte è la molla, maggiore è la pressione del fluido necessaria per aprire e più facile sarà chiudere la valvola.