Valvola a globo a Y

Che cos'è una valvola a globo a Y?

La valvola a globo a Y è un tipo di valvola a globo utilizzata per regolare, aprire e chiudere il flusso di fluidi. Queste valvole sono note anche come valvole a globo a schema obliquo. Il design di una valvola a globo con schema a Y prevede che la sede e lo stelo siano orientati a 45^o gradi rispetto all'asse della conduttura. Schema Y Produttori di valvole a globo raccomandiamo queste valvole per l'uso in applicazioni che richiedono una pressione elevata e in cui la perdita di pressione non è desiderabile. Altri tipi di valvole a globo, come le valvole a globo a Z, sono soggette a perdite di pressione. Con le valvole a globo a Y il problema della perdita di pressione è ridotto e la loro collocazione nel sistema di tubazioni non è limitata. Queste valvole hanno una bassa caduta di pressione dovuta alla bassa resistenza del fluido. Lo stelo e la sede delle valvole a globo con schema a Y offrono un percorso di flusso rettilineo quando sono completamente aperte, il che contribuisce a ridurre la resistenza al flusso del fluido. Le valvole a globo a Y utilizzano sedi morbide o metalliche. Le sedi morbide sono utilizzate a basse temperature, fino al 60 ^oC, mentre i sedili metallici sono utilizzati per le alte temperature superiori a 60^oC. Le valvole a globo a Y vengono azionate con un volantino manuale o con un attuatore. 

Figura: Valvola a globo a Y.

Componenti di una valvola a globo con schema a Y 

Volantino 

È il componente utilizzato dall'operatore della valvola per applicare la forza per aprire, regolare o chiudere lo schema Y Valvola a globo. Il volantino viene utilizzato per le valvole manuali. Per le valvole a globo automatiche a Y è previsto un attuatore. L'attuatore può essere elettrico, idraulico o pneumatico. L'attuatore determina quando aprire o chiudere la valvola e fornisce la coppia necessaria per aprire, regolare o chiudere il flusso del fluido. 

Corpo valvola 

Il corpo della valvola è il componente di una valvola a globo con schema a Y che viene utilizzato per alloggiare tutte le parti interne della valvola. Il corpo circonda tutti i componenti interni. Garantisce che tutte le parti interne di una valvola a globo a Y siano ben protette dai danni causati dalla caduta di oggetti. Inoltre, il corpo funge da barriera alla pressione, conferendo alla valvola a globo a Y un'elevata resistenza. 

Cofano 

Il coperchio è il componente di una valvola a globo a Y che serve a prevenire la perdita di fluido attraverso lo stelo della valvola. Il coperchio è posizionato sopra il corpo della valvola. Il coperchio è dotato di filettature che corrispondono allo stelo della valvola, in modo che lo stelo possa essere ruotato attraverso queste filettature. 

Stelo 

Lo stelo è la parte di una valvola a globo a Y che collega il volantino e il disco della valvola. Lo stelo serve a trasmettere la coppia necessaria per accelerare, aprire o chiudere il flusso del fluido. Lo stelo è dotato di filettature che corrispondono a quelle del coperchio e che garantiscono il movimento rotatorio e la forza del disco per chiudere il flusso del fluido. 

Disco

Il disco è il componente di una valvola a globo a Y responsabile del controllo, dell'apertura e della chiusura del flusso del fluido. Il disco riceve la forza per svolgere il suo lavoro dal volantino attraverso lo stelo. Il disco è collegato al volantino attraverso lo stelo della valvola. 

Sedile

La sede si riferisce al componente di una valvola a globo con schema a Y che viene utilizzato per sostenere il disco e impedire la fuoriuscita del fluido. Il disco crea un'area adatta in cui il disco si inserisce e arresta il flusso del fluido. 

Imballaggio del premistoppa 

È il materiale interposto tra lo stelo e il coperchio per evitare perdite attraverso lo stelo. La guarnizione è costituita da materiali come PTFE e grafite. Questi materiali si usurano e devono essere controllati durante la riparazione e la manutenzione per essere sostituiti se usurati. 

Gabbia 

La gabbia si riferisce alla parte di una valvola a globo con schema a Y che circonda il disco e si trova all'interno della valvola. La gabbia determina il flusso del fluido nella valvola. Quando il disco viene spostato, la gabbia espone le aperture della valvola, aumentando il flusso del fluido e viceversa. 

Figura: Componenti di una valvola a globo con schema a Y.

Come funziona una valvola a globo con schema a Y? 

Una valvola a globo con schema a Y funziona sollevando o abbassando il disco per aprire, regolare o chiudere il flusso del fluido. La forza per sollevare o abbassare il disco proviene dal volantino o dall'attuatore. La forza viene poi trasmessa al disco attraverso lo stelo della valvola. Il volantino viene ruotato dall'operatore della valvola e quindi fa ruotare lo stelo. Quando lo stelo ruota, inizia a muoversi verso l'alto o verso il basso. Questo movimento lineare dello stelo aiuta il disco ad aprire o chiudere il flusso del fluido. Per aprire una valvola a globo a Y, il volantino viene ruotato in senso antiorario. Questo fa sì che lo stelo inizi a ruotare nella stessa direzione mentre si muove linearmente verso l'alto. In questo modo il disco collegato allo stelo inizia a muoversi verso l'alto, aprendo così il flusso del fluido. Per chiudere la valvola a globo a Y, il volantino viene ruotato in senso orario. Lo stelo ruota nella stessa direzione e inizia a muoversi linearmente verso il basso. In questo modo il disco si muove verso il basso fino a chiudere completamente il flusso del fluido. 

Tipi di valvole a globo con schema a Y 

Valvola a globo a Y con coperchio imbullonato 

La valvola a globo a Y con coperchio imbullonato è nota anche come valvola a globo a Y con coperchio flangiato. Si tratta di un tipo di valvola a globo a Y in cui il coperchio e il corpo sono collegati mediante bulloni e dadi. Il corpo e il coperchio sono realizzati con lo stesso materiale metallico e sono dotati di estremità flangiate. Le estremità flangiate sono dotate di fori in cui vengono fatti passare i bulloni e che vengono serrati con dadi. I produttori di valvole a globo con cofano imbullonato a Y progettano queste valvole per l'uso in applicazioni ad alta pressione e ad alta temperatura. La connessione bullonata è affidabile in termini di assenza di perdite nonostante l'elevata pressione del fluido. Questo tipo di valvola a globo a Y è facile da installare e smontare. Tuttavia, a causa dell'uso di diversi bulloni, dadi e due flange, queste valvole sono pesanti.

Figura: Valvola a globo a Y con coperchio imbullonato.

Valvola a globo a Y con coperchio avvitato 

Si tratta di una valvola a globo a Y in cui il coperchio e il corpo sono collegati mediante viti. I produttori di valvole a globo a Y raccomandano questa valvola per applicazioni a media pressione e a basso costo. Il vantaggio di questo tipo di valvola a globo a Y è che è molto semplice e meno costosa.

 Valvola a globo a Y con coperchio saldato 

Si tratta di una valvola a globo a Y in cui il coperchio e il corpo sono collegati tramite saldatura. La valvola a globo a Y con cofano saldato è molto economica e affidabile, in quanto il fluido non può fuoriuscire dal corpo nonostante la pressione e la temperatura. Tuttavia, con una valvola a globo a Y con coperchio saldato diventa molto difficile accedere alle parti interne in caso di riparazione o pulizia dell'interno della valvola. L'unico modo per accedere all'interno di questo tipo di valvole a globo a Y è rimuovere prima la saldatura. Per questo motivo, i produttori di valvole a globo a Y raccomandano l'uso di questo tipo di valvola solo se non si prevede una manutenzione o una pulizia frequente della valvola. 

Vite interna dello stelo Valvola a globo a Y 

Questo è il tipo di valvola a globo con schema a Y in cui la sezione filettata dello stelo si trova all'interno del corpo della valvola, mentre il pacco dello stelo è posizionato all'esterno. I produttori di valvole a globo a Y a vite con stelo interno progettano la filettatura dello stelo in modo che sia a contatto con il fluido che attraversa la valvola. Questo tipo di valvola a globo a Y è economico in termini di costruzione del coperchio. Tuttavia, la valvola a globo a Y con stelo interno non può essere riparata dall'esterno. Questo tipo di valvola a globo a Y è più adatta per l'uso con fluidi di buona lubricità. 

Figura: Vite interna dello stelo Valvola a globo a Y.

Vite esterna dello stelo Valvola a globo a Y 

Si tratta di una valvola a globo con schema a Y in cui lo stelo è filettato sul lato esterno, mentre la sezione dello stelo non filettata è all'interno della valvola. In questo tipo di valvola a globo a Y, le filettature dello stelo sono isolate dal fluido grazie alla guarnizione della valvola. I produttori di valvole a globo con schema a Y utilizzano questo design per evitare danni alle filettature della valvola che possono derivare dalla corrosione, dalle alte temperature e dalle particelle solide presenti nella valvola. Un vantaggio della valvola a globo a Y con stelo esterno è che può essere riparata dall'esterno, il che è preferibile per le applicazioni più severe. Tuttavia, la guarnizione della valvola è soggetta a usura a causa del movimento verso l'alto e verso il basso dello stelo e del movimento di rotazione. 

Figura: Vite dello stelo esterno Valvola a globo a Y.

Applicazioni della valvola a globo a Y 

• Prodotti chimici inorganici e organici. 
• Sono utilizzati nelle applicazioni petrolchimiche. 
• Sistemi di raffinazione di petrolio e gas. 
• Applicazioni farmaceutiche 
• Impianti di generazione di energia geotermica. 
• Sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento. 
• Applicazioni per alimenti e bevande. 
• Impianti di produzione dell'acciaio. 
• Applicazioni per il trattamento delle acque. 

Vantaggi delle valvole a globo a Y 

• Bassa perdita di carico rispetto alle valvole a globo con schema standard (schema a Z). 
• Queste valvole hanno una corsa breve. 
• Operare più velocemente rispetto a valvola a saracinesca. 
• Sono privi di perdite di fluido, a meno che non presentino danni meccanici. 
• Versatili, possono essere utilizzati in diverse applicazioni industriali. 
• Queste valvole sono durevoli e possono essere riparate per essere riutilizzate. 

Svantaggi delle valvole a globo con schema a Y 

• Pesanti rispetto alle loro dimensioni. 
• Hanno una perdita di pressione elevata rispetto alle valvole a saracinesca. 
• Tende a fare più rumore rispetto ad altre valvole, ad esempio valvola a sfera e valvola a otturatore

Risoluzione dei problemi delle valvole a globo con schema a Y

Perdita nel collegamento corpo-cuffia 

• Connessione allentata. Serrare gli elementi di collegamento secondo le istruzioni del produttore della valvola a globo con schema a Y. 
• Guarnizione danneggiata. Sostituire la guarnizione. 

Perdita del sedile 

• Sedi usurate o danneggiate. Sostituire le sedi delle valvole. 
• Materiali estranei nella gabbia della valvola. Smontare la valvola secondo le istruzioni del produttore della valvola a globo a Y e pulire i materiali estranei, quindi assemblare nuovamente la valvola. 

Perdita attraverso il premistoppa 

• Dadi del premistoppa allentati. Serrare i dadi del premistoppa.
• Il premistoppa non è stato posizionato correttamente. Posizionare correttamente il premistoppa. 
• Pacco di imballaggio usurato. Sostituire la guarnizione. 
• Danno meccanico o corrosione dello stelo. Sostituire lo stelo con un altro in materiale resistente alla corrosione. 

La valvola a globo a Y è difficile da azionare 

• Le filettature dello stelo sono danneggiate. Sostituire lo stelo. 
• Nella valvola sono rimasti incastrati materiali estranei. Smontare la valvola secondo le istruzioni del produttore della valvola a globo a Y e rimuovere i materiali estranei. 

Sintesi 

La valvola a globo a Y è uno dei tipi di valvola a globo. Questo tipo di valvola ha lo stelo e le sedi angolate a circa 45^o gradi. Hanno una perdita di pressione inferiore rispetto ad altre valvole, come le valvole a globo standard. Queste valvole sono utilizzate per aprire, strozzare e chiudere il flusso del fluido. I produttori di valvole a globo con schema a Y raccomandano queste valvole per l'uso in applicazioni che presentano un'elevata perdita di pressione e in cui non è necessaria una grande perdita di pressione. Quando una valvola a globo con schema a Y è completamente aperta, la sede e lo stelo forniscono un percorso rettilineo del flusso di fluido che contribuisce a ridurre la perdita di pressione.

Esistono vari tipi di valvole a globo a Y, tra cui le valvole a globo a Y con coperchio avvitato, le valvole a globo a Y con coperchio imbullonato, le valvole a globo a Y con coperchio saldato, le valvole a globo a Y con stelo interno e le valvole a globo a Y con stelo esterno. Queste valvole sono utilizzate in diverse applicazioni industriali, come raffinerie di petrolio e gas, prodotti farmaceutici, chimici, alimenti e bevande, trattamento delle acque, produzione di acciaio e centrali elettriche a vapore. I vantaggi dell'uso delle valvole a globo a Y sono, tra gli altri, l'applicabilità in diverse applicazioni, la lunga durata, l'assenza di perdite, la bassa perdita di pressione e la rapidità di funzionamento.