Valvola a farfalla: Come funziona, Tipi, e vantaggi chiave

4. Componenti e materiali chiave

Componenti principali di una valvola a farfalla

Corpo valvola

• • Funzione: Il corpo valvola è l'alloggiamento principale che contiene tutti gli altri componenti.
    Fornisce integrità strutturale e garantisce che la valvola possa resistere alla pressione e alla temperatura del fluido che la attraversa.
  • Progetto: Tipicamente, il corpo è progettato per adattarsi tra due flange o può essere installato in una configurazione wafer.

Disco

• • Funzione: Il disco è la piastra circolare che controlla il flusso del fluido. Ruota attorno ad un asse centrale per aprire o chiudere la valvola.
  • Progetto: Il disco può essere concentrico o sfalsato, a seconda del tipo di valvola a farfalla (per esempio., doppio offset o triplo offset).

Posto a sedere

• • Funzione: La sede è la superficie di tenuta che garantisce una chiusura ermetica quando la valvola è in posizione chiusa. Forma una guarnizione attorno al disco per evitare eventuali perdite.
  • Progetto: I sedili possono essere realizzati in vari materiali e possono essere sia resilienti (morbido) o metallo con metallo, a seconda dei requisiti dell'applicazione.

Gambo

• • Funzione: Lo stelo collega il disco all'attuatore e consente la rotazione del disco. Trasmette la coppia dall'attuatore al disco.
  • Progetto: Lo stelo può essere monopezzo o multipezzo, e può essere solido o cavo, a seconda del design e dell'applicazione della valvola.

Sigilli

• • Funzione: Le guarnizioni prevengono perdite attorno allo stelo e ad altre parti mobili, garantire che la valvola funzioni in modo efficiente e sicuro.
  • Progetto: Le guarnizioni possono essere realizzate in vari materiali, come gli O-ring, guarnizioni, e imballaggio, e sono spesso progettati per essere facilmente sostituibili.

Materiali comuni utilizzati nelle valvole a farfalla

Materiali del corpo

• • Acciaio inossidabile: Resistente alla corrosione e durevole, rendendolo adatto ad una vasta gamma di applicazioni, compresi i processi chimici e petrolchimici.
    Tali noi: CF8, CF3, CF8M, CF3M.
  • Acciaio al carbonio: Forte ed economico, comunemente usato in applicazioni ad alta pressione e alta temperatura.
  • Ferro duttile: Economico e durevole, spesso utilizzato nei sistemi di trattamento dell'acqua e delle acque reflue.
  • Plastica: Leggero e resistente ad alcuni prodotti chimici, adatto per applicazioni a bassa pressione e bassa temperatura.

Materiali del disco

• • Acciaio inossidabile: Resistente alla corrosione e durevole, ideale per applicazioni che coinvolgono fluidi corrosivi. Tali noi: CF8, CF3, CF8M, CF3M.
  • Alluminio: Leggero e resistente alla corrosione, adatto per applicazioni a bassa pressione e bassa temperatura.
  • Varie leghe: Le leghe speciali possono essere utilizzate per applicazioni specifiche, come ambienti ad alta temperatura o ad alta corrosione.

Materiali dei sedili

• • PTFE (Politetrafluoroetilene): Chimicamente inerte e dotato di eccellenti proprietà antiaderenti, rendendolo adatto ad una vasta gamma di fluidi.
  • EPDM (Monomero di etilene propilene diene): Resistente a un'ampia gamma di sostanze chimiche e temperature, comunemente usato nelle applicazioni per l'acqua e le acque reflue.
  • NBR (Gomma nitrile butadiene): Resistente agli oli e ai carburanti, adatto per applicazioni petrolchimiche.
  • Altri elastomeri: A seconda dei requisiti specifici dell'applicazione possono essere utilizzati diversi altri elastomeri.

Materiali dello stelo

• • Acciaio inossidabile: Resistente alla corrosione e forte, rendendolo adatto ad una vasta gamma di applicazioni.
  • Acciaio al carbonio: Forte ed economico, comunemente usato in applicazioni ad alta pressione e alta temperatura.

Considerazioni sulla selezione dei materiali

• Resistenza alla corrosione: Scegliere materiali in grado di resistere alla natura corrosiva del fluido controllato.
• Temperatura e pressione: Selezionare materiali in grado di gestire la temperatura e la pressione operativa del sistema.
• Compatibilità chimica: Assicurarsi che i materiali siano compatibili con le sostanze chimiche o i fluidi specifici presenti nel sistema.
• Costo e disponibilità: Considera il costo e la disponibilità dei materiali, bilanciare i requisiti prestazionali con i vincoli di budget.

Selezionando attentamente i materiali appropriati per ciascun componente, è possibile garantire che la valvola a farfalla funzioni in modo affidabile ed efficiente nell'applicazione prevista.

Questa attenzione ai dettagli nella selezione dei materiali è fondamentale per mantenere la longevità e l'efficacia della valvola.

5. Tipi di valvole a farfalla

Le valvole a farfalla sono disponibili in vari tipi, ciascuno progettato per soddisfare requisiti applicativi specifici.

Comprendere le differenze tra questi tipi può aiutarti a scegliere la valvola giusta per le tue esigenze. Ecco uno sguardo dettagliato ai principali tipi di valvole a farfalla:

Valvola a farfalla con capocorda

Descrizione: Una valvola a farfalla con aletta è dotata di inserti o alette filettate sulla parte esterna del corpo valvola.

Queste alette consentono l'installazione della valvola tra due flange e possono essere utilizzate in servizi senza uscita.

Applicazioni tipiche:

• Trattamento delle acque e delle acque reflue: Ideale per controllare il flusso delle acque e delle acque reflue negli impianti di trattamento.
• Elaborazione chimica: Adatto per applicazioni che coinvolgono prodotti chimici corrosivi.

Vantaggi:

• Servizio senza uscita: Questo può essere utilizzato nel servizio senza uscita, dove un lato della valvola può essere isolato.
• Facilità di rimozione: Facile da rimuovere per manutenzione o sostituzione.

Svantaggi:

• Costo: Generalmente più costose delle valvole wafer.
• Peso: Più pesanti delle valvole wafer, che possono influenzare l'installazione e la movimentazione.

Punti dati:

• Le valvole a farfalla con alette possono gestire pressioni fino a 600 psi e temperature che vanno da -40°F a 450°F.
• Sono disponibili nelle taglie da 2 pollici a 72 pollici.

Valvola a farfalla wafer

Descrizione: Una valvola a farfalla wafer è inserita tra due flange e tenuta in posizione da bulloni. Non ha alette esterne e fa affidamento sulle flange per il supporto.

Applicazioni tipiche:

• Sistemi HVAC: Comunemente utilizzato nel riscaldamento, ventilazione, e sistemi di condizionamento per regolare il flusso di aria e acqua.
• Sistemi di protezione antincendio: Utilizzato nei sistemi antincendio a sprinkler per controllare il flusso d'acqua.

Vantaggi:

• Leggero ed economico: Più leggere e meno costose delle valvole a capocorda.
• Design compatto: Questo occupa meno spazio, rendendolo ideale per installazioni con spazio limitato.

Svantaggi:

• Non adatto per il servizio Dead-End: Non può essere utilizzato nel servizio senza uscita, poiché non può isolare un lato della valvola.
• Allineamento: Richiede un corretto allineamento durante l'installazione per garantire una vestibilità sicura.

Punti dati:

• Le valvole a farfalla wafer possono gestire pressioni fino a 300 psi e temperature che vanno da -40°F a 250°F.
• Sono disponibili nelle taglie da 2 pollici a 72 pollici.

Valvola a farfalla a doppio offset (D0)

Descrizione: La valvola a farfalla a doppio offset ha lo stelo sfalsato rispetto alla linea centrale del disco e del corpo. Questo design riduce l'usura e migliora le prestazioni di tenuta.

Applicazioni tipiche:

• Industrie petrolchimiche e chimiche: Utilizzato in applicazioni ad alte prestazioni in cui il controllo preciso del flusso e l'usura minima sono fondamentali.
• Industria farmaceutica: Adatto per applicazioni che richiedono elevata purezza e contaminazione minima.

Vantaggi:

• Migliore tenuta: Prestazioni di tenuta migliorate grazie al design sfalsato.
• Usura ridotta: Minore usura del disco e della sede, prolungare la durata della valvola.

Svantaggi:

• Complessità: Design più complesso rispetto alle valvole a farfalla standard, che può aumentare i costi.
• Costo più elevato: Generalmente più costose delle valvole a farfalla standard.

Punti dati:

• Le valvole a farfalla a doppio offset possono gestire pressioni fino a 1,000 psi e temperature che vanno da -40°F a 600°F.
• Sono disponibili nelle taglie da 2 pollici a 60 pollici.

Valvola a farfalla a triplo offset (T0)

Descrizione: La valvola a farfalla a triplo offset presenta tre offset, fornendo una tenuta metallo-metallo e zero perdite.

Il design garantisce una tenuta ermetica anche in condizioni di alta pressione e alta temperatura.

Applicazioni tipiche:

• Sistemi ad alta temperatura e alta pressione: Ideale per impianti di produzione di energia e altri sistemi con condizioni operative estreme.
• Applicazioni criogeniche: Adatto per sistemi che prevedono temperature molto basse, come lo stoccaggio e il trasporto del GNL.

Vantaggi:

• Zero perdite: Fornisce una tenuta metallo-metallo, garantendo zero perdite.
• Capacità ad alta pressione: In grado di gestire pressioni e temperature elevate.

Svantaggi:

• Più costoso: Il tipo più costoso di valvola a farfalla grazie al suo design complesso e ai materiali ad alte prestazioni.
• Progettazione complessa: Più complesso e richiede una manutenzione specializzata.

Punti dati:

• Le valvole a farfalla a triplo offset possono gestire pressioni fino a 1,500 psi e temperature che vanno da -320°F a 1.200°F.
• Sono disponibili nelle taglie da 2 pollici a 48 pollici.

Valvola a farfalla ad alte prestazioni (HPBV)

Descrizione: Le valvole a farfalla ad alte prestazioni sono progettate per offrire capacità di tenuta e controllo del flusso superiori.

Spesso presentano materiali e design avanzati per gestire applicazioni impegnative.

Applicazioni tipiche:

• Industria del petrolio e del gas: Utilizzato in condotte e impianti di lavorazione per controllare il flusso di idrocarburi.
• Elaborazione chimica: Adatto per applicazioni che coinvolgono prodotti chimici aggressivi e temperature elevate.

Vantaggi:

• Sigillatura superiore: Prestazioni di tenuta migliorate per applicazioni critiche.
• Durabilità: Costruito per resistere a condizioni operative difficili e all'uso prolungato.

Svantaggi:

• Costo: Più costose delle valvole a farfalla standard.
• Manutenzione: Richiede una manutenzione regolare per garantire prestazioni ottimali.

Punti dati:

• Le valvole a farfalla ad alte prestazioni possono gestire pressioni fino a 1,200 psi e temperature che vanno da -40°F a 800°F.
• Sono disponibili nelle taglie da 2 pollici a 60 pollici.

Valvola a farfalla eccentrica

Descrizione: Una valvola a farfalla eccentrica ha un disco sfalsato che aiuta a ridurre l'usura e migliorare la tenuta.

Il design eccentrico consente al disco di sollevarsi dalla sede durante l'apertura, riducendo l'attrito e l'usura.

Applicazioni tipiche:

• Applicazioni dei liquami: Ideale per la movimentazione di liquami e altri mezzi abrasivi.
• Trattamento delle acque: Utilizzato negli impianti di trattamento delle acque per controllare il flusso di acqua e acque reflue.

Vantaggi:

• Usura ridotta: Il design eccentrico riduce l'usura del disco e della sede.
• Sigillatura migliorata: Migliori prestazioni di tenuta, soprattutto nelle applicazioni con liquami.

Svantaggi:

• Complessità: Design più complesso rispetto alle valvole a farfalla standard.
• Costo: Generalmente più costose delle valvole a farfalla standard.

Punti dati:

• Le valvole a farfalla eccentriche possono gestire pressioni fino a 600 psi e temperature che vanno da -40°F a 450°F.
• Sono disponibili nelle taglie da 2 pollici a 72 pollici.

6. Azionamento della valvola a farfalla

Le valvole a farfalla possono essere azionate in diversi modi per controllare il flusso dei fluidi.

La scelta del metodo di attuazione dipende dai requisiti specifici dell'applicazione, come la frequenza di funzionamento, la necessità di un controllo preciso, e l'ambiente operativo.

Ecco i principali tipi di attuazione della valvola a farfalla:

Azionamento manuale

Descrizione: L'azionamento manuale prevede l'utilizzo di un volantino o di una leva per ruotare lo stelo e il disco della valvola. Questo è il metodo di attuazione più semplice ed economico.

Applicazioni tipiche:

• Operazioni a bassa frequenza: Adatto per applicazioni in cui la valvola viene aperta o chiusa raramente, come in piccoli impianti industriali o ambienti residenziali.
• Spegnimento di emergenza: Spesso utilizzato per valvole di intercettazione di emergenza dove è necessario un rapido intervento manuale.

Punti dati:

• Le valvole a farfalla manuali possono gestire pressioni fino a 600 psi e temperature che vanno da -40°F a 450°F.
• Sono disponibili nelle taglie da 2 pollici a 72 pollici.

Azionamento pneumatico

Descrizione: L'azionamento pneumatico utilizza aria compressa per spostare lo stelo e il disco della valvola. Gli attuatori pneumatici sono affidabili e possono fornire un controllo rapido e preciso.

Applicazioni tipiche:

• Controllo del processo: Comunemente utilizzato nei sistemi di controllo del processo in cui è essenziale un controllo del flusso rapido e accurato.
• Sistemi automatizzati: Adatto per sistemi completamente automatizzati in settori come quello petrolchimico e farmaceutico.

Punti dati:

• Le valvole a farfalla pneumatiche possono gestire pressioni fino a 1,000 psi e temperature che vanno da -40°F a 450°F.
• Sono disponibili nelle taglie da 2 pollici a 60 pollici.

Attuazione elettrica

Descrizione: L'attuazione elettrica utilizza un motore elettrico per ruotare lo stelo e il disco della valvola. Gli attuatori elettrici sono versatili e possono essere programmati per un controllo preciso.

Applicazioni tipiche:

• Posizioni remote: Ideale per luoghi remoti o difficili da raggiungere dove i sistemi pneumatici o idraulici potrebbero non essere realizzabili.
• Automazione: Adatto per sistemi completamente automatizzati in settori come petrolio e gas, trattamento dell'acqua, e HVAC.

Punti dati:

• Le valvole a farfalla elettriche possono gestire pressioni fino a 1,200 psi e temperature che vanno da -40°F a 450°F.
• Sono disponibili nelle taglie da 2 pollici a 60 pollici.

Azionamento idraulico

Descrizione: L'attuazione idraulica utilizza fluido pressurizzato per spostare lo stelo e il disco della valvola. Gli attuatori idraulici sono potenti e possono gestire requisiti di coppia elevati.

Applicazioni tipiche:

• Applicazioni per carichi pesanti: Adatto per applicazioni pesanti in settori come quello minerario, generazione di energia, e costruzione navale.
• Requisiti di coppia elevata: Ideale per valvole di grandi dimensioni che richiedono una coppia significativa per funzionare.

Punti dati:

• Le valvole a farfalla idrauliche possono gestire pressioni fino a 1,500 psi e temperature che vanno da -40°F a 450°F.
• Sono disponibili nelle taglie da 2 pollici a 72 pollici.

Azionamento del solenoide

Descrizione: L'attuazione del solenoide utilizza una bobina elettromagnetica per spostare uno stantuffo, che a sua volta muove lo stelo e il disco della valvola. Gli attuatori a solenoide sono compatti e forniscono un rapido controllo di accensione/spegnimento.

Applicazioni tipiche:

• Controllo accensione/spegnimento: Ideale per applicazioni che richiedono un semplice controllo di accensione/spegnimento, come negli impianti di irrigazione e nei piccoli processi industriali.
• Spegnimento di emergenza: Spesso utilizzato per valvole di intercettazione di emergenza in cui la risposta rapida è fondamentale.

Punti dati:

• Le valvole a farfalla elettromagnetiche possono gestire pressioni fino a 300 psi e temperature che vanno da -40°F a 250°F.
• Sono disponibili nelle taglie da 2 pollici a 12 pollici.

7. Vantaggi delle valvole a farfalla

Le valvole a farfalla offrono vantaggi significativi in ​​varie applicazioni, compreso:

• Leggero e compatto: Richiedono meno spazio, rendendoli adatti a sistemi compatti o installazioni in spazi limitati.
• Operazione rapida: Con un design a quarto di giro, le valvole a farfalla consentono cicli rapidi di apertura/chiusura, essenziale nei processi sensibili al fattore tempo.
• Efficienza in termini di costi: Rispetto ai tipi di valvole più complessi, le valvole a farfalla sono più semplici ed economiche da produrre.
• Versatilità: Le valvole a farfalla sono adatte a una varietà di fluidi, compresi i liquidi, gas, e anche liquami semisolidi.

8. Limitazioni delle valvole a farfalla

• Perdita potenziale nelle applicazioni ad alta pressione: Mentre eccellono nelle applicazioni a bassa pressione, le valvole a farfalla potrebbero non essere adatte per sistemi ad altissima pressione, dove potrebbero verificarsi perdite.
• Controllo del flusso meno preciso: Non offrono lo stesso livello di precisione delle valvole a globo per il controllo preciso del flusso.
• Usura in ambienti ad alto stress: In condizioni difficili, i componenti delle valvole a farfalla possono usurarsi più velocemente, che richiedono controlli e manutenzioni regolari.

9. Applicazioni delle valvole a farfalla

Applicazioni industriali:

• Trattamento delle acque e delle acque reflue: Le valvole a farfalla sono ampiamente utilizzate negli impianti di trattamento delle acque per gestire il flusso di acqua e acque reflue, garantendo un funzionamento efficiente e affidabile.
• Petrolchimica e lavorazione chimica: Controllano il flusso di prodotti chimici e petrolchimici in varie unità di lavorazione, mantenendo la sicurezza e l’efficienza.
• Sistemi HVAC: Le valvole a farfalla regolano il flusso di aria e acqua nel riscaldamento, ventilazione, e impianti di climatizzazione, ottimizzando il consumo energetico e il comfort.
• Industria alimentare e delle bevande: Controllano il flusso di liquidi e gas nella lavorazione degli alimenti, garantendo l’igiene e il rispetto degli standard di settore.

Applicazioni residenziali e commerciali:

• Sistemi idraulici: Le valvole a farfalla gestiscono il flusso d'acqua negli impianti idraulici residenziali e commerciali, garantire un approvvigionamento idrico costante.
• Sistemi di protezione antincendio: Controllano il flusso dell'acqua nei sistemi antincendio a sprinkler, migliorare la sicurezza antincendio.

Applicazioni specializzate:

• Sistemi ad alta temperatura e alta pressione: Le valvole a farfalla vengono utilizzate in sistemi con condizioni estreme, come gli impianti di produzione di energia.
• Applicazioni criogeniche: Sono impiegati in sistemi che coinvolgono temperature molto basse, come lo stoccaggio e il trasporto del GNL.

10. Confronto con altre valvole

• Valvole a saracinesca: Le valvole a saracinesca vengono utilizzate per il controllo on/off e sono più adatte per applicazioni ad alta pressione.
  Valvole a farfalla, Tuttavia, sono più compatti ed economici, rendendoli ideali per sistemi su larga scala.
• Valvole a sfera: Le valvole a sfera offrono eccellenti capacità di intercettazione ma hanno una maggiore caduta di pressione.
  Valvole a farfalla, d'altra parte, sono più adatti per flussi elevati, applicazioni a bassa pressione grazie alla loro minore caduta di pressione.
• Valvole a globo: Le valvole a globo forniscono un controllo preciso del flusso ma sono più costose e hanno una maggiore caduta di pressione.
  Le valvole a farfalla sono più economiche e più facili da installare, rendendoli la scelta preferita per molte applicazioni.

11. Consigli per la scelta della valvola a farfalla

• Considerazioni per la scelta del tipo di valvola giusto, Materiale, e dimensione:

• • Portata: Assicurarsi che la valvola possa gestire la portata richiesta, tipicamente misurato in galloni al minuto (GPM) o metri cubi all'ora (m³/h).
  • Pressione: Selezionare una valvola in grado di resistere alla pressione del sistema, che vanno da 150 psi oltre 1,000 psi a seconda dell'applicazione.
  • Temperatura: Scegli materiali in grado di gestire la temperatura operativa, dalle temperature criogeniche (-196°C) alle alte temperature (fino a 600°C).
  • Media: Considerare la compatibilità dei materiali della valvola con il fluido da controllare, se è acqua, prodotti chimici, o gas.

• Criteri di selezione basati sull'applicazione:

• • Trattamento delle acque e delle acque reflue: Utilizzare materiali resistenti alla corrosione come l'acciaio inossidabile per garantire una durata a lungo termine.
  • Petrolchimica e lavorazione chimica: Scegli valvole con elevata resistenza chimica per resistere a fluidi aggressivi.
  • Sistemi HVAC: Scegliete valvole leggere ed economiche per ottimizzare le prestazioni del sistema.
  • Industria alimentare e delle bevande: Seleziona valvole che soddisfano gli standard sanitari per garantire la sicurezza e la qualità degli alimenti.

12. Conclusione

In sintesi, le valvole a farfalla sono una pietra angolare della tecnologia di controllo dei fluidi, offerta efficiente, prestazioni affidabili in vari settori.

Sia che gestiate il trattamento delle acque e delle acque reflue, Sistemi HVAC, o processi petrolchimici, le valvole a farfalla offrono un modo affidabile ed efficiente per controllare il flusso del fluido.

Comprendere le diverse tipologie, materiali, e le migliori pratiche di installazione e manutenzione consentono agli utenti di massimizzare la durata e la funzionalità delle loro valvole a farfalla.

In definitiva, migliorando l'efficienza del sistema e riducendo i costi operativi.

DEZE è il fornitore principale di valvole a farfalla, con il suo fonderia di colata, Lavorazione CNC officina, e laboratorio di prova.

Se hai bisogno di valvole a farfalla e relativi accessori, per favore sentitevi liberi di farlo contattaci.