Valvola di ritegno a Y

Che cos'è una valvola di ritegno a Y? 

Si tratta di una valvola di ritegno che è una modifica di una valvola di ritegno standard in cui il disco/sfera della valvola è montato ad angolo rispetto all'asse del tubo. L'angolazione del disco rispetto al tubo crea una valvola a Y. Per questo motivo è stata chiamata "valvola di ritegno a Y". Questo tipo di valvola viene utilizzato per impedire l'inversione del fluido nel sistema di tubazioni. Il flusso del fluido in senso inverso si verifica quando la pompa si spegne o quando si verifica un riflusso del fluido. Impedire l'inversione del flusso del fluido è molto importante, in quanto aiuta a prevenire la contaminazione in applicazioni come gli alimenti e l'acqua e a prevenire i danni alle apparecchiature come le caldaie e le pompe. I produttori di valvole di ritegno a Y progettano vari tipi di valvole con determinate proprietà dei materiali che le rendono adatte all'uso in un settore specifico di applicazione. Le valvole presenti sul mercato sono corredate da un manuale d'uso redatto dal produttore della valvola di ritegno a Y che illustra le modalità di utilizzo della valvola e i parametri di funzionamento, quali temperatura, pressione e velocità. Seguendo tali parametri dal produttore di valvole di ritegno aiuta la valvola a funzionare a lungo. 

Figura: Valvola di ritegno a Y.

Componenti della valvola di ritegno a Y 

Corpo 

Il corpo di una valvola di ritegno a Y serve a coprire le parti interne. I produttori di valvole di ritegno a Y progettano il corpo con materiali robusti per garantire un'elevata resistenza in grado di proteggere le parti interne dagli urti. Inoltre, il corpo è realizzato in modo da poter resistere a livelli di pressione elevati nel fluido che scorre. I produttori di valvole di ritegno a Y realizzano il corpo con le porte di ingresso e di uscita della valvola, dove il fluido entra ed esce rispettivamente. 

Cofano 

Si tratta di un componente di una valvola di ritegno a Y che viene posizionato sopra il corpo della valvola. Il coperchio è realizzato con lo stesso materiale del corpo per garantire un'elevata resistenza. Il collegamento tra il coperchio e il corpo può essere effettuato mediante bulloni, filettature o saldatura. Ciascuno di questi metodi di collegamento presenta vantaggi e svantaggi. 

Disco 

È la parte responsabile dell'apertura e della chiusura del flusso del fluido. Il disco si apre quando la pressione di aspirazione è elevata e si chiude quando questa pressione si riduce o si verifica un riflusso. 

Sedile 

Si tratta di un componente di una valvola di ritegno a Y in cui il disco/sfera si appoggia durante la chiusura della valvola. La sede è montata tra l'interno del corpo e il disco per evitare perdite quando la valvola impedisce il flusso inverso. 

Primavera 

Si tratta di un componente di una valvola di ritegno a Y che viene utilizzato per aiutare il disco o la sfera della valvola a tornare in posizione di chiusura una volta spenta la pompa o quando si verifica una caduta di pressione. I produttori di valvole di ritegno a Y progettano la molla della valvola con una forza direttamente proporzionale alla pressione di esercizio della valvola, in modo che il disco possa aprirsi con facilità. 

Figura: Componenti di una valvola di ritegno a Y.

Come funziona una valvola di ritegno a Y? 

Una valvola di ritegno a Y consente il flusso del fluido sfruttando la differenza di pressione. La differenza di pressione si ottiene con una pressione di aspirazione superiore alla pressione di uscita. Con questa differenza di pressione positiva, il fluido può creare una forza che agisce sul disco/sfera della valvola per tirarlo verso il coperchio della valvola. In questo modo il fluido crea un percorso libero in cui scorre attraverso la valvola. valvola di ritegno. Con un'elevata pressione di aspirazione, il disco/sfera della valvola rimane aperto fino al momento in cui la pompa viene arrestata o la pressione del fluido si riduce. In questo caso, la molla della valvola si alleggerisce e inizia a tornare indietro costringendo il disco in posizione di riposo. Mentre il disco/sfera è in posizione di riposo, impedisce al fluido di scorrere all'indietro. Altri produttori di valvole di ritegno a Y progettano la valvola senza molla. In queste valvole, il disco è costretto a tornare alla sede della valvola per gravità o per riflusso. 

Tipi di valvole di ritegno a Y 

Valvola di ritegno a Y caricata a molla 

Si tratta di una valvola di ritegno a Y che utilizza un componente a molla per aprire e chiudere il flusso del fluido. I produttori di valvole di controllo a Y orientano la molla della valvola ad angolo rispetto al tubo. Questo tipo di valvola a Y si apre quando l'elevata pressione del fluido in ingresso agisce sul disco della valvola comprimendo la molla che si sposta verso l'alto lungo il coperchio della valvola lasciando un percorso libero per il flusso del fluido. Questo tipo di valvola può essere installato in posizione verticale o orizzontale e funzionare senza stallo.

Figura: Valvola di ritegno a Y caricata a molla.

Valvola di ritegno a Y con comando a sfera 

Si tratta di una valvola di ritegno a Y in cui il componente di chiusura che impedisce il flusso inverso del fluido è una sfera. Questo tipo di valvola può essere assistita da una molla o può funzionare senza molla. Le valvole a molla possono essere installate in posizione verticale o orizzontale senza che si verifichi uno stallo. Le valvole senza molla possono chiudersi utilizzando la forza di riflusso o la forza di gravità. La sfera si muove lungo il coperchio della valvola per aprirla. La sfera inizia a muoversi verso la sede della valvola quando la pressione in ingresso si riduce. I produttori di valvole di ritegno a Y con comando a sfera progettano la sfera con diversi materiali che consentono di lavorare su diversi tipi di fluidi. Alcune sfere sono rivestite con materiali resistenti per evitare l'usura abrasiva e per resistere alle alte temperature. Queste valvole a Y con comando a sfera possono essere utilizzate in applicazioni con fanghi e applicazioni a vapore. 

Figura: Valvola di ritegno a Y con comando a sfera.

Valvola di ritegno a Y in plastica 

Si tratta di un tipo speciale di valvola di ritegno a Y, realizzata in materiale completamente plastico. I produttori di valvole di ritegno a Y progettano queste valvole solo per l'uso a basse temperature, al di sotto del 60 ^oC. Le valvole di ritegno a Y in plastica sono ottime quando si tratta di fluidi corrosivi. Questo perché i materiali plastici resistono molto meglio alla corrosione rispetto alle loro controparti metalliche. I materiali plastici sono anche più economici rispetto a quelli metallici e ciò rende queste valvole più economiche. Le valvole a Y in plastica sono realizzate con materiali come il cloruro di polivinile e il propilene. Una valvola di controllo a Y in materiale plastico ha un peso ridotto rispetto a quelle metalliche, grazie alla bassa densità associata alla plastica. Tuttavia, le valvole di ritegno a Y in plastica hanno una bassa resistenza rispetto a quelle metalliche e quindi possono essere utilizzate solo a livelli di pressione bassi o moderati. Una pressione molto elevata può danneggiare la valvola o causare perdite di fluido attraverso le connessioni.

Figura: Valvola di ritegno a Y Platsic.

Valvola di ritegno a Y con estremità flangiata 

Si tratta di una valvola di ritegno a Y che viene collegata al tubo mediante bulloni e dadi. I produttori di valvole di ritegno a Y progettano questo tipo di valvola con flange sulle porte di ingresso e di uscita. Anche l'estremità del tubo da collegare alla valvola di ritegno a Y è realizzata con un'estremità flangiata. Questa estremità flangiata presenta dei fori. I bulloni vengono inseriti attraverso questi fori. Il produttore di valvole di ritegno a Y progetta questo tipo di valvola per l'uso in applicazioni ad alta pressione. L'uso di diversi bulloni e dadi rende il collegamento molto stretto e privo di perdite di fluido, quindi è raccomandato per l'uso in alta pressione. 

Il produttore di valvole di ritegno a Y con estremità flangiata utilizza materiali metallici resistenti come l'acciaio inossidabile e la ghisa duttile per realizzare queste valvole. Per la realizzazione delle parti interne, come le sedi e gli anelli, vengono utilizzati anche materiali morbidi. Tuttavia, queste valvole con materiali morbidi sono consigliate per l'uso in applicazioni a bassa temperatura. Nonostante la valvola di ritegno a Y flangiata sia molto robusta e abbia una tenuta ermetica, le valvole sono di grandi dimensioni e pesanti. Il peso elevato deriva dall'uso di numerosi bulloni e dadi e dal materiale extra utilizzato per realizzare le flange. 

Figura: Valvola di ritegno a Y con estremità flangiata.

Valvola di ritegno a Y con estremità filettata 

È un tipo di valvola di ritegno a Y che viene collegata al tubo tramite filettatura. Questo tipo di valvola può anche avere il coperchio e il corpo collegati tramite filettatura o saldati insieme. I produttori di valvole di ritegno a Y filettate producono questo tipo di valvola per applicazioni a media pressione. A seconda del materiale utilizzato per la realizzazione delle parti interne, la valvola può essere utilizzata da basse ad alte temperature, in base alle istruzioni del produttore della valvola di ritegno a Y. Un vantaggio dell'utilizzo di una valvola di ritegno a Y con estremità filettata è la leggerezza e le dimensioni ridotte rispetto al tipo imbullonato. Questo tipo di valvola può essere aperta per la pulizia, l'ispezione e la riparazione. 

Figura: Valvola di ritegno a Y con estremità filettata.

Applicazioni delle valvole di ritegno a Y 

• Le valvole di ritegno a Y sono utilizzate nella produzione di alimenti e bevande. 
• Vengono utilizzati nei sistemi di approvvigionamento di acqua dolce. 
• Sono utilizzati nel trattamento delle acque reflue. 
• Le valvole di ritegno a Y sono utilizzate nelle raffinerie di petrolio e gas.
• Sono utilizzati in applicazioni chimiche e petrolchimiche. 
• Queste valvole sono utilizzate nelle centrali elettriche a vapore. 
• Sono utilizzati nelle applicazioni antincendio. 

Vantaggi delle valvole di ritegno a Y 

• Le valvole di ritegno a Y possono essere ispezionate, pulite o riparate senza doverle rimuovere dal raccordo del tubo. 
• Queste valvole vengono azionate automaticamente grazie alla differenza di pressione tra l'ingresso e l'uscita. 
• Le valvole di ritegno a Y sono esenti da perdite di fluido grazie alle guarnizioni a tenuta stagna utilizzate. 
• Queste valvole hanno una bassa perdita di pressione che contribuisce a migliorare l'efficienza del pompaggio. 
• Le valvole di ritegno a Y sono prive di lubrificazione. 
• Queste valvole mantengono la pressione di esercizio durante il funzionamento. 
• Le valvole di ritegno a Y non consentono il flusso inverso del fluido.
• Possono essere utilizzati sia in applicazioni a bassa che ad alta temperatura. 
• Le valvole di ritegno a Y agiscono rapidamente quando aprono o chiudono il flusso del fluido. 
• Queste valvole sono versatili, poiché vengono utilizzate in diverse applicazioni, da mezzi corrosivi a non corrosivi.

Svantaggi delle valvole di ritegno a Y 

• Queste valvole occupano uno spazio maggiore rispetto ad altre valvole di ritegno. 
• Le valvole di ritegno a Y possono consentire il flusso del fluido in una sola direzione. 
• Queste valvole non sono adatte all'uso in flussi di fluidi pulsanti.  

Risoluzione dei problemi delle valvole di ritegno a Y 

Livelli elevati di vibrazioni o di rumore 

• Elevata velocità del fluido. Assicurarsi che la velocità del flusso corrisponda al valore consigliato dal produttore della valvola di ritegno a Y. 

Inversione del flusso del fluido 

• La valvola non è completamente chiusa. Aprire la valvola e verificare se il disco/sfera potrebbe essere bloccato da materiali estranei. Rimuovere i materiali.

Perdita di fluido nella valvola 

• O-ring usurati/danneggiati. Sostituire gli O-ring. 
• Sedile danneggiato/rovinato. Sostituire il sedile. 
• Detriti all'interno della valvola. Pulire i detriti. 

Perdita di fluido attraverso le connessioni della valvola 

• Cofano allentato. Serrare i bulloni o le viti di collegamento. 
• Collegamento valvola-tubo allentato. Serrare i bulloni o le viti. 
• Guarnizione danneggiata. Sostituire la guarnizione. 

Flusso di fluido nullo attraverso la valvola di ritegno a Y 

• Bassa pressione del fluido. Aumentare la pressione del fluido al valore richiesto dal produttore della valvola di ritegno a Y per garantire una forza sufficiente ad aprire il disco/sfera.
• Direzione di installazione errata. Installare nuovamente la valvola assicurandosi che la direzione del flusso sia quella indicata dalla freccia sul corpo della valvola. 
• Blocco del tubo. Controllare che il tubo che convoglia il fluido alla valvola di controllo a Y non sia ostruito. Se è ostruito, rimuovere il materiale bloccante. 
• Valvola a valle chiusa. Controllare se la valvola a valle è aperta e, in caso contrario, aprirla. 

Sintesi 

La valvola di ritegno a Y è un tipo di valvola progettata con la sede orientata ad angolo rispetto all'asse del tubo. Questo tipo di valvola funziona in base al principio della differenza di pressione: il fluido in ingresso spinge il disco/sfera della valvola verso l'alto lungo il coperchio. Lo spostamento del disco verso l'alto lascia uno spazio in cui il fluido passa attraverso la valvola. Le valvole di ritegno a Y non vengono azionate manualmente o tramite attuatori, ma sono progettate per aprirsi e chiudersi da sole. La valvola si chiude quando la pressione di aspirazione si riduce o quando la pompa si ferma. I produttori di valvole di ritegno a Y progettano queste valvole con diversi materiali. È il materiale con cui è realizzata la valvola che disattiva le condizioni e le aree di applicazione. Alcune valvole sono destinate a prodotti corrosivi, ad alta pressione, ad alta temperatura e a fanghi, mentre altre non lo sono. Per questo motivo, si consiglia di consultare gli esperti o i produttori di valvole per conoscere la valvola migliore per l'applicazione in questione. 

I produttori di valvole Y-check producono vari tipi di queste valvole, tra cui valvole Y-check con estremità flangiata, valvole Y-check con estremità filettata, valvole Y-check in plastica, valvole Y-check a molla e valvole Y-check a sfera. Le valvole a Y sono utilizzate in diversi settori industriali, come quello petrolifero e del gas, chimico, alimentare e del trattamento delle acque reflue. L'utilizzo di valvole di ritegno a Y offre vantaggi quali il funzionamento automatico, l'assenza di lubrificazione, l'assenza di perdite, l'alta efficienza, la rapidità di funzionamento, l'assenza di flusso inverso e la versatilità.