Valvola di riduzione della pressione idraulica

Che cos'è la valvola riduttrice di pressione idraulica?

Si tratta di una valvola di riduzione della pressione automatica e autonoma che funziona con il fluido idraulico. Questa valvola viene utilizzata per ridurre la pressione elevata del fluido a una pressione costante e utilizzabile. Questa valvola è costituita da una membrana flessibile che controlla la valvola tramite un perno interconnesso e una molla di compressione. La molla è caricata da una vite metallica che si muove verso l'alto e verso il basso per controllare la pressione del fluido come necessario. L'uso di questa valvola è importante in quanto la riduzione dell'alta pressione a una pressione costante e utilizzabile previene le perdite che possono verificarsi a causa di perdite o di danni alle apparecchiature a valle. Inoltre, l'uso di questa valvola contribuisce a ridurre i livelli di rumore che derivano dalle elevate velocità del flusso del fluido. I produttori di valvole di riduzione della pressione idraulica ne producono di vari tipi. Tali valvole sono realizzate in diversi materiali e sono destinate all'uso in diverse applicazioni industriali. 

Figura: Valvola di riduzione della pressione idraulica.

Componenti della valvola riduttrice di pressione idraulica 

Corpo 

Questo componente è realizzato in materiali metallici resistenti come l'acciaio inossidabile, la lega di nichel, l'acciaio al carbonio, l'ottone e altri materiali resistenti. Idraulico produttori di valvole riduttrici di pressione progettare il corpo con tali materiali per garantire che sia robusto e in grado di resistere alla pressione del fluido e all'impatto di oggetti che cadono. Il corpo ospita le parti interne della valvola e contiene anche le porte di ingresso e di uscita della valvola. 

Valvola pilota 

Questa valvola regola il flusso del fluido in entrata e in uscita dalla camera di controllo per migliorare la rapidità di risposta e il flusso costante.

Molla di regolazione 

Si tratta di una molla elicoidale che collega il diaframma della valvola al sistema idraulico tramite una vite. Trasmette la forza necessaria a premere il diaframma per variare la pressione del fluido. 

Diaframma 

Questo componente è utilizzato per consentire il flusso del fluido attraverso la valvola. La pressione del fluido in ingresso spinge il diaframma contro la tensione della molla. Ciò costringe la valvola ad aprirsi e il fluido scorre a valle. 

Vite 

Si tratta di un componente metallico con filettature che aiutano a comprimere o allungare la molla per spingere il diaframma verso l'alto o verso il basso per variare la pressione del fluido. 

Guarnizioni 

Questi componenti sono collocati tra le superfici di accoppiamento del tubo e della valvola. La loro funzione è quella di prevenire le perdite di fluido attraverso le connessioni. 

Figura: Componenti di una valvola riduttrice di pressione idraulica.

Come funziona un riduttore di pressione idraulico? 

Idraulico valvole riduttrici di pressione funzionano convertendo l'alta pressione del fluido all'ingresso della valvola in bassa pressione all'uscita della stessa. Per avviare la valvola, l'utente imposta la pressione di uscita richiesta sulla valvola. Il sistema idraulico regola la valvola alla pressione impostata. Il funzionamento avviene tramite una molla di compressione che mantiene la membrana nella sua posizione. I produttori di riduttori di pressione idraulici progettano la valvola in modo che, se la pressione di ingresso è inferiore o pari al punto di regolazione della pressione a valle, il fluido continui a scorrere attraverso la valvola. Ciò significa che la pressione non sarà al livello tale da costringere la molla a chiudere la valvola. È la richiesta sul lato di uscita che causa la caduta di pressione, il che significa che la valvola riduttrice di pressione idraulica rimarrà aperta. Quando la pressione di ingresso supera la pressione di uscita richiesta, la tensione della molla della valvola viene annullata. Questa tensione della molla è dovuta al valore di pressione impostato dall'utente. Di conseguenza, la pressione di uscita costringe la membrana della valvola a muoversi verso l'alto, chiudendo di fatto la valvola. Ciò si verifica soprattutto quando la richiesta dal lato di uscita è bassa o nulla. 

Figura: Funzionamento di una valvola riduttrice di pressione idraulica.

Tipi di riduttori di pressione idraulici 

Riduttore di pressione idraulica in plastica 

Si tratta di una valvola di riduzione della pressione idraulica realizzata in materiali plastici come il cloruro di polivinile (PVC) e il propilene. Questi materiali hanno un'elevata resistenza tale da sopportare pressioni moderate e danni da impatto. I produttori di valvole di riduzione della pressione idraulica progettano queste valvole per l'uso in applicazioni con pressione moderata e bassa temperatura. L'uso di queste valvole a temperature elevate causa danni alla valvola a causa delle scarse proprietà termiche dei materiali plastici. L'alta pressione può causare danni alla valvola e perdite di fluido in eccesso. Tuttavia, questa valvola è ottima per controllare il flusso di prodotti corrosivi perché la resistenza alla corrosione dei materiali plastici è superiore a quella dei materiali metallici. Inoltre, queste valvole sono più economiche rispetto alle loro controparti metalliche. 

Figura: Riduttore di pressione idraulico in plastica.

Riduttore di pressione idraulico pilotato

Si tratta di una valvola di riduzione della pressione idraulica progettata per l'uso in grandi carichi che richiedono un controllo ravvicinato. Questa valvola ha una risposta rapida alle variazioni di carico ed è la migliore per un'ampia gamma di portate di fluido rispetto ad altri tipi di valvole. I produttori di valvole riduttrici di pressione idraulica progettano questa valvola con dimensioni elevate per migliorare le portate del fluido. Le grandi dimensioni rendono la valvola più costosa rispetto ad altre valvole. I produttori di riduttori di pressione idraulici utilizzano una valvola ausiliaria, nota come valvola pilota, per azionare questa valvola. La valvola pilota viene utilizzata per caricare una membrana o un pistone per aumentare la forza verso il basso. Questa forza viene utilizzata per aprire la valvola principale e consentire il flusso del fluido. Questo tipo di progettazione consente di aumentare il flusso del fluido a basse variazioni di pressione. 

Il controllo dell'apertura e della chiusura della valvola pilota è migliorato dalla forza di bilanciamento tra la pressione secondaria e la forza della molla. La valvola pilota è destinata a fornire pressione alla membrana o al pistone della valvola principale. Crea una forza verso il basso che viene poi amplificata dall'area della membrana o del pistone. Ciò favorisce l'apertura della valvola principale che facilita un'elevata portata di fluido. Pertanto, questa valvola idraulica di riduzione della pressione ha una risposta rapida in un'ampia gamma di portate di fluido. Un altro vantaggio di questa valvola è la tenuta della pressione sul lato a valle. 

Riduttore di pressione idraulica ad azione diretta 

È una valvola di riduzione della pressione idraulica utilizzata per piccoli carichi. Questa valvola è la più semplice tra le valvole di riduzione della pressione idraulica e utilizza un soffietto convoluto o un diaframma piatto per funzionare. La precisione di questa valvola rispetto al set point a valle è di circa +/- 10%. Questa valvola non offre un controllo preciso del flusso del fluido. Questa valvola di riduzione della pressione idraulica è più economica rispetto al tipo pilotato. Inoltre, questa valvola ha un design compatto ed è facile da installare. Tuttavia, questa valvola presenta una maggiore variazione di pressione rispetto al tipo pilotato.

Questa valvola funziona utilizzando una forza di regolazione della molla innescata dall'attuatore idraulico per aprire direttamente la valvola. La molla sfrutta le sue proprietà di compressione per creare la forza di apertura della valvola che determina il flusso del fluido. Quando la pressione aumenta a valle, si crea un bilanciamento in cui la pressione a valle viene trasmessa alla parte inferiore della molla, dove la forza verso l'alto si bilancia con la forza di compressione. Questa forza di compressione è limitata per aumentare la sensibilità della molla in modo da bilanciare le variazioni di pressione a valle. 

Fattori da considerare quando si acquista una valvola di riduzione della pressione idraulica 

Tipo di media 

I produttori di valvole riduttrici di pressione idraulica progettano vari tipi di valvole da utilizzare in diverse applicazioni. Ciascuna valvola è destinata all'uso con un fluido specifico. Alcune di queste valvole sono adatte a fluidi corrosivi, mentre altre non lo sono. È quindi molto importante conoscere il tipo di fluido a cui la valvola sarà esposta prima dell'acquisto.

Temperatura di esercizio 

I produttori di valvole di riduzione della pressione idraulica utilizzano diversi materiali metallici o morbidi per realizzare le valvole. I materiali morbidi sono destinati ad applicazioni a bassa temperatura, mentre quelli metallici sono destinati ad applicazioni ad alta temperatura. L'utilizzo della valvola alla temperatura sbagliata la danneggerà anche durante il primo giorno di lavoro.

Pressione

Ogni valvola riduttrice di pressione idraulica ha un livello di pressione massimo a cui può funzionare comodamente. L'utilizzo della valvola a livelli di pressione errati causerà malfunzionamenti o perdite eccessive che comporteranno perdite nel fluido trasportato o altri danni all'ambiente. 

Applicazioni delle valvole riduttrici di pressione idraulica 

• Utilizzato nei sistemi antincendio per contribuire a ridurre la pressione di ingresso a una pressione di uscita stabile e sicura.
• Queste valvole sono utilizzate nei sistemi di approvvigionamento idrico domestico e commerciale. 
• Operazioni minerarie.
• Sono utilizzati per il controllo delle sostanze chimiche nelle applicazioni industriali. 
• Queste valvole sono utilizzate negli ospedali per controllare il flusso di ossigeno. 
• Controllare il flusso di vapore e acqua nelle centrali elettriche a vapore. 
• Industrie del petrolio e del gas. 
• Sistemi di aria e gas compressi. 

Vantaggi dei riduttori di pressione idraulici 

• Queste valvole sono prive di perdite di fluido. 
• Evitare di danneggiare gli apparecchi per il plumping. 
• Il funzionamento è rapido. 
• Il loro funzionamento avviene tramite un sistema idraulico. 
• Consentono un flusso di fluidi costante e sicuro. 
• Non si intasano perché utilizzano un filtro per filtrare i materiali estranei. 
• Sono altamente affidabili in quanto il fluido in eccesso non può passare attraverso la valvola. 

Svantaggi dei riduttori di pressione idraulici 

• Queste valvole sono più costose rispetto ad altre. 
• Sono di grandi dimensioni rispetto alle altre valvole e quindi occupano un'ampia area di installazione. 

Risoluzione dei problemi delle valvole riduttrici di pressione idraulica 

La pressione controllata supera i limiti in condizioni di carico normale 

• È presente un'ostruzione nella linea di rilevamento della pressione o negli orifizi. Rimuovere i materiali bloccanti. 
• Tra la testa e la valvola pilota sono presenti sporcizia o materiali estranei. Aprire la valvola e pulire lo sporco o i materiali estranei. 
• Tra la sede e la testa della valvola principale sono presenti materiali estranei. Aprire la valvola idraulica e pulire i materiali estranei. 

La pressione controllata supera il limite per i carichi leggeri 

• Sporcizia tra la sede e la testa della valvola principale. Aprire la valvola e pulire lo sporco. 
• Perdita sulla valvola di bypass. Riparare la valvola di bypass come necessario. 

La valvola di riduzione della pressione idraulica non si apre 

• Membrana della valvola principale difettosa. Sostituire il diaframma. 
• Orifizio ostruito. Rimuovere il materiale bloccante. 
• Filtro bloccato. Rimuovere i materiali di blocco. 
• Sporcizia sulla sede della valvola pilota. Eliminare lo sporco. 

Bassa pressione di mandata 

• Membrana della valvola principale difettosa. Sostituire il diaframma. 
• Valvola sottodimensionata. Assicurarsi che il carico corrisponda ai valori nominali della valvola raccomandati dal produttore della valvola di riduzione della pressione idraulica. 

La valvola non si chiude 

• Perdita attraverso la valvola di bypass. Riparare la valvola di bypass. 
• Linea di rilevamento pilota ostruita. Eliminare il materiale bloccante. 

Sintesi 

Una valvola riduttrice di pressione idraulica è una valvola auto-operante utilizzata per ridurre la pressione in eccesso in un sistema di tubazioni a una pressione di esercizio stabile e sicura. Le valvole di riduzione della pressione idraulica funzionano utilizzando un diaframma flessibile che controlla il flusso del fluido tramite una molla e una vite di regolazione. Il lato di pressione del diaframma si collega all'estremità di uscita della valvola per esercitare una pressione controllata sul diaframma. I produttori di riduttori di pressione idraulici progettano questa valvola in modo che, in assenza di carico sulla molla, la valvola si chiuda. Il sistema idraulico applica la coppia su una vite di regolazione e quindi sulla molla per trasmettere la forza alla membrana della valvola. In questo modo il diaframma si apre e il fluido esce dalla valvola. 

I produttori di riduttori di pressione idraulici progettano queste valvole utilizzando materiali diversi, da quelli metallici a quelli plastici. I materiali utilizzati per la realizzazione della valvola determinano l'area di applicazione ed è quindi importante informarsi presso i produttori di riduttori di pressione idraulici. produttore di valvole o il venditore della valvola in base all'applicazione della valvola stessa. I fattori da considerare per l'acquisto di valvole di riduzione della pressione idraulica sono la pressione di esercizio, la temperatura e il tipo di fluido.