Selezione della valvola a farfalla: Stile del corpo, geometria del disco e materiale del seggio

Le valvole a farfalla svolgono la maggior parte dei compiti di isolamento nelle infrastrutture di distribuzione e trattamento dell'acqua. Le dimensioni compatte faccia a faccia, la bassa perdita di carico e il costo relativamente basso per diametro le rendono la scelta più pratica per i DN150 e oltre, dove il flusso a tutto tondo e l'accesso semplice per la manutenzione sono prioritari. La comprensione delle differenze tra gli stili di corpo, le geometrie dei dischi e i materiali delle sedi evita l'errore comune di specificare un design generico per un'applicazione che necessita di qualcosa di più specifico.

Stili di corpo: wafer, con alette e a doppia flangia

Le valvole a farfalla Wafer si trovano tra le flange, senza connessioni terminali proprie. Sono l'opzione più compatta e a basso costo, ma richiedono la separazione del gruppo di tubi flangiati per rimuovere la valvola e non possono essere utilizzate come valvole di fine linea o in applicazioni in cui un lato può essere non pressurizzato. Sono adatte all'installazione in linea, dove l'accesso alla manutenzione è facile e la disposizione delle tubazioni non cambia.

Le valvole a farfalla con zigrinatura sono dotate di inserti filettati che accettano i bulloni della flangia da ciascun lato in modo indipendente. Ciò consente alla valvola di rimanere in posizione mentre un lato del tubo viene rimosso: utile alla fine di un sistema di tubazioni o quando il tubo a valle deve essere scollegato per la manutenzione. Le valvole con zigrinatura sono preferite nei collettori delle pompe, nei bypass dei contatori e in tutti i punti in cui può essere necessario smontare il sistema a valle.

Le valvole a farfalla a doppia flangia hanno flange integrali e dimensioni faccia a faccia conformi alla norma EN 558 Serie 13 o 14. Consentono la rimozione senza disturbare le flange dei tubi adiacenti e semplificano l'installazione e la futura sostituzione. Per le installazioni interrate, le camere di valvole e le reti di distribuzione interrate, la costruzione a doppia flangia è la specifica standard.

Geometria del disco concentrico vs. doppio-eccentrico

Una valvola a farfalla concentrica ha l'albero del disco sulla linea centrale del disco e del foro. Quando il disco si chiude, sfrega contro la sede in gomma in un movimento circolare continuo. La sede in gomma si deforma leggermente per fornire una tenuta, e l'accoppiamento per interferenza tra il bordo del disco e la superficie della sede garantisce una chiusura ermetica. I design concentrici sono lo standard per l'isolamento della distribuzione idrica nella gamma da DN50 a DN600. Sono semplici, affidabili e completamente riparabili sul campo.

I design a doppio eccentrico sfalsano l'albero del disco dalla linea centrale in due piani, in modo che il disco si sollevi dalla sede nei primi gradi di apertura. Questo elimina il contatto continuo di sfregamento che logora le sedi concentriche in condizioni di cicli elevati, e consente tolleranze di chiusura più strette in presenza di pressione differenziale. Le valvole a doppio eccentrico sono appropriate quando l'alta frequenza di funzionamento, le pressioni superiori a PN16 o i requisiti di chiusura stretti rendono marginale il design concentrico. Il compromesso è un costo più elevato e una coppia operativa leggermente più alta.

Materiali del sedile

L'EPDM è il materiale standard dei sedili per il servizio di acqua potabile. Funziona in un'ampia gamma di temperature, resiste al cloro alle concentrazioni utilizzate nel trattamento dell'acqua e soddisfa i requisiti WRAS per il contatto con l'acqua potabile. L'EPDM dovrebbe essere specificato a meno che le condizioni di processo non indichino espressamente il contrario.

Le sedi in NBR (nitrile) sono utilizzate nei casi in cui l'acqua può contenere basse concentrazioni di idrocarburi, come ad esempio nelle stazioni di pompaggio in aree industriali o dove la fonte di approvvigionamento può essere contaminata. L'NBR resiste agli oli minerali e ai derivati degli idrocarburi, laddove l'EPDM si gonfierebbe e perderebbe l'efficacia della tenuta.

Le sedi in PTFE offrono resistenza chimica in un'ampia gamma e gestiscono temperature elevate che degraderebbero le sedi in gomma. Sono utilizzati nelle linee di dosaggio di sostanze chimiche e negli impianti di processo in cui vengono manipolati fluidi aggressivi, piuttosto che nel servizio idrico generale. I seggi in PTFE sono più resistenti e garantiscono una chiusura più stretta, ma la coppia richiesta aumenta e la sostituzione sul campo è più impegnativa.

Azionamento

Gli operatori manuali a ingranaggi sono standard per i DN200 e superiori, dove l'azionamento diretto della leva non è praticabile. Un operatore a vite senza fine riduce la coppia in ingresso a un livello gestibile e fornisce un'indicazione di posizione. Le valvole a ingranaggi devono essere selezionate in modo da fornire da due a quattro giri completi del volantino per l'apertura o la chiusura, consentendo un funzionamento regolare senza tempi di attuazione eccessivi.

Gli attuatori elettrici sono specificati quando è richiesto il funzionamento a distanza, l'automazione o la registrazione della posizione. La coppia nominale dell'attuatore deve superare la coppia di distacco della valvola di almeno il 25% e l'attuatore deve essere scelto in base al ciclo di lavoro: il servizio modulante (frequenti movimenti parziali) richiede un rating diverso dal servizio on-off. La maggior parte delle applicazioni di distribuzione dell'acqua sono a servizio on-off.

Standard e approvazioni

Le valvole a farfalla per l'approvvigionamento idrico sono prodotte secondo la norma EN 593 in Europa. La norma riguarda le dimensioni del lato frontale, i valori di pressione, i requisiti di prova e i materiali di costruzione. Le valvole con approvazione WRAS per il contatto con l'acqua potabile sono state sottoposte a test igienici indipendenti: la sede in gomma, il rivestimento del disco e il rivestimento del corpo devono essere tutti conformi alla normativa sugli accessori per l'acqua.

Per il servizio antincendio, nella maggior parte delle specifiche sono richieste l'approvazione FM e la certificazione UL. FM 1112 riguarda le valvole a farfalla per il servizio di protezione antincendio; le valvole elencate devono essere dotate di un indicatore di manomissione per mostrare se la valvola è stata parzialmente chiusa. Il modello di capocorda deve essere compatibile con lo standard di protezione antincendio applicabile nel Paese di installazione.