Valvole e attuatori termoplastici: tutto quello che devi sapere

L'industria delle pompe presenta un numero diversificato di operazioni che richiedono il controllo del flusso di vari fluidi in diversi processi.

Da oltre 50 anni, le valvole termoplastiche sono sempre più accettate come scelta efficace rispetto alle valvole metalliche in molte applicazioni. I vantaggi delle valvole termoplastiche includono:

Le valvole termoplastiche hanno il vantaggio di essere leggere, resistenti alla corrosione, agli agenti chimici e non tossiche. Inoltre non si scalano né arrugginiscono e hanno una bassa conduttività termica. Comunemente utilizzato nei sistemi di alimentazione chimica municipali e industriali, il materiale termoplastico è robusto e ben collaudato per applicazioni industriali se utilizzato nell'ambito delle specifiche del materiale. Le valvole termoplastiche dotate di attuatori elettrici o pneumatici consentono inoltre il controllo automatizzato e l'accesso remoto da parte degli operatori.

Materiali termoplastici per valvole I materiali più comuni utilizzati nella produzione di valvole termoplastiche sono PVC, CPVC, GFPP e PVDF. Entrambi i materiali hanno prestazioni intrinsecamente diverse alla stessa temperatura operativa, pressione, impatto ed esposizione ai raggi UV.

Il corpo della valvola in materiale termoplastico è stampato con precisione dal materiale di base. I gruppi valvola termoplastici presentano inoltre componenti più piccoli realizzati con materiali diversi che interagiscono anch'essi con il processo liquido. Tutti questi materiali richiedono particolare attenzione durante la scelta della valvola a causa della potenziale compatibilità chimica. La scelta errata dei materiali, in particolare degli O-ring e delle camicie, può portare al guasto prematuro della valvola.

Le valvole a sfera utilizzano O-ring in elastomero realizzati in EPDM o FMP. Questi si trovano nelle connessioni terminali e nello stelo per creare una superficie di tenuta tra i componenti in plastica. Le sedi in PTFE su entrambi i lati della sfera forniscono una corsa liscia e una superficie di tenuta su cui la sfera può scorrere e appoggiarsi. Le valvole a farfalla termoplastiche hanno un rivestimento in elastomero su cui sigilla il disco e O-ring in EPDM, Viton o Nitrile. Una valvola a farfalla termoplastica è inoltre dotata di un albero in acciaio inossidabile o titanio che mantiene il gruppo rivestimento e disco in posizione all'interno del corpo valvola.

Quando si specifica una valvola per un'applicazione potenzialmente corrosiva, la consultazione di una tabella di resistenza chimica per la compatibilità chimica dei materiali termoplastici ed elastomerici garantirà la corretta selezione del materiale. La gomma EPDM è un elastomero consigliato per acqua, vapore, acidi diluiti, alcali diluiti e alcoli.

La pressione operativa di tutti i materiali termoplastici diminuisce all'aumentare della temperatura. La pressione operativa massima di una valvola a sfera da 2 pollici può essere 250 psi a 70 °F, senza shock. Le curve di pressione e temperatura sono diverse per PVC e CPVC. La stessa valvola a sfera in PVC schedula 80 avrà una pressione massima di 130 psi a 145 °F.

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Un attuatore per valvola è il dispositivo che "aziona" o sposta una valvola aperta o chiusa. Si collega e funziona insieme a due parti: il corpo della valvola e il pilota della valvola.

Tipi di attuatori

Quando si considera l'attivazione di una valvola termoplastica, è necessario identificare i seguenti punti:

Elettrico o pneumatico Gli attuatori pneumatici richiedono aria fornita dall'impianto e sono disponibili a doppio effetto o con ritorno a molla. Le opzioni includono solenoide (CA o CC), filtro/regolatore dell'aria, posizionatore (4-20 mA), interruttori di finecorsa ausiliari, indicatore visivo e comando manuale disinnestabile.

Il tempo di ciclo dell'attuatore è il tempo impiegato da un attuatore per spostarsi dall'apertura alla chiusura ed è importante per prevenire il colpo d'ariete derivante dall'apertura o chiusura troppo rapida della valvola. Il tempo di ciclo dell'attuatore elettrico HRSN2 di Hayward per una valvola a sfera da 4 pollici è di circa 9-13 secondi. Il tempo di ciclo per una valvola a farfalla da 12 pollici è di circa 39 secondi. Per gli attuatori elettrici questa velocità è fissa.

La velocità di un attuatore pneumatico è regolata da un gruppo solenoide che si apre o si chiude a comando e regola il flusso d'aria dentro e fuori il cilindro del pistone dell'attuatore. Gli attuatori a doppio effetto forniscono aria sia al cilindro di apertura che a quello di chiusura. In caso di perdita dell'aria di alimentazione, una valvola a doppio effetto rimarrà nell'ultima posizione. Gli attuatori con ritorno a molla di sicurezza vengono utilizzati in applicazioni che richiedono che una valvola si sposti in una posizione completamente aperta o completamente chiusa in caso di perdita di alimentazione d'aria. La posizione di sicurezza viene selezionata quando si specifica l'attuatore ma può essere modificata sul campo, se necessario.