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Guida alla valvola di ritegno in plastica: tipi, materiali, valori di pressione e selezione
Perché una valvola di ritegno in plastica appartiene al tuo sistema di tubazioni
Immaginate una linea di dosaggio di prodotti chimici: la pompa si ferma, la pressione nella linea di processo aumenta e il liquido scorre all'indietro nel serbatoio dei prodotti chimici. Quel singolo evento può contaminare i fluidi a monte, danneggiare la pompa e causare tempi di fermo non pianificati. Una valvola di ritegno in plastica impedisce ciò consentendo il flusso solo in una direzione e chiudendosi automaticamente non appena inizia il flusso inverso.
Una valvola di ritegno, chiamata anche valvola di non ritorno, non necessita di maniglia o attuatore. È guidato interamente dalla differenza di pressione tra l'ingresso e l'uscita. Per una visione più ampia della famiglia di prodotti, questa introduzione a cos'è una valvola di plastica spiega come le valvole si inseriscono in un sistema di tubazioni in plastica.
Le valvole di ritegno in metallo si corrodono rapidamente nelle linee chimiche aggressive, nei semiconduttori, nel trattamento delle acque e nelle linee farmaceutiche. Le valvole di ritegno in plastica realizzate in β-PPH, PPN e PVDF resistono agli acidi, agli alcali e ai solventi, pesano meno e richiedono meno manutenzione. Questo articolo spiega il principio di funzionamento, i tipi principali, la scelta dei materiali, le classi di pressione e i punti di installazione che determinano la durata.
Come funziona una valvola di ritegno in plastica
Il principio di funzionamento è semplice. Quando la pressione a monte supera la pressione a valle, l'elemento di chiusura, sia esso una sfera, un disco incernierato o un lembo, si solleva dalla sua sede e il fluido passa attraverso. Quando la pressione a valle aumenta, l'elemento di chiusura viene premuto nuovamente sulla sede e il percorso del flusso si sigilla. La valvola reagisce al flusso da sola, quindi non è richiesto alcun controllo manuale o segnale esterno.
Due numeri contano quando si confrontano le valvole di ritegno:
Pressione di rottura : la pressione differenziale minima necessaria per aprire la valvola. Un valore inferiore funziona meglio per il flusso a gravità e i sistemi di dosaggio a bassa pressione.
Prestazioni di tenuta : la tenuta dell'elemento di chiusura sotto pressione inversa, che dipende dalla geometria della chiusura e dal materiale della guarnizione.
Il design della chiusura è ciò che distingue i tipi principali: una valvola di ritegno a battente utilizza un disco incernierato, una valvola di ritegno con nucleo sferico utilizza una sfera a movimento libero e le valvole di tipo a raccordo sono definite principalmente dal modo in cui il corpo si collega alla tubazione.
Tipi comuni di valvole di ritegno in plastica
Le valvole di ritegno sono prodotte in diverse configurazioni. La scelta giusta dipende dal metodo di connessione, dalla necessità di accesso per la manutenzione e dalle condizioni del flusso. All'interno di un pacchetto completo di valvole in plastica, le valvole di ritegno si affiancano alle valvole a sfera, alle valvole a farfalla e alle valvole di fondo.
Famiglie di valvole in un pacchetto completo di valvole in plastica
Valvole a sfera 37,5% Valvole a farfalla 25% Valvole di ritegno 25% Valvole di fondo 6,25% Altre valvole 6,25%
La quota si basa sul numero di voci di prodotto nel catalogo delle valvole del produttore.
Valvole di ritegno a doppia unione
Una valvola di ritegno a doppio raccordo è dotata di un dado di raccordo su entrambe le estremità, quindi può essere rimossa dalla linea senza tagliare il tubo. Ciò lo rende l'opzione più semplice da manutenere per sistemi di dosaggio, linee di filtraggio e installazioni in cui è necessario eliminare incrostazioni o detriti. Il nostro Valvola di ritegno a doppio raccordo PPH è disponibile con estremità a fusione o filettate e guarnizioni in EPDM o FPM.
Una valvola di ritegno a raccordo singolo ha un lato raccordo e un lato fisso. È più compatto, ha un costo inferiore e si adatta a spazi ristretti in cui è possibile ancorare un'estremità della valvola. L'accesso per la manutenzione è ancora possibile ma meno comodo rispetto a un corpo a doppia unione.
Valvole di ritegno con nucleo sferico flangiato
Le valvole di ritegno con nucleo sferico flangiato utilizzano una sfera libera che solleva un anello di tenuta durante il flusso in avanti e preme nuovamente sull'anello quando inizia il flusso inverso. Le connessioni flangiate sono adatte a tubi di dimensioni maggiori e portate più elevate, mentre il comportamento autocentrante della sfera mantiene la tenuta costante nel tempo. Il valvola di ritegno con nucleo sferico flangiato è un'opzione affidabile per le linee industriali.
Le valvole di ritegno a battente utilizzano un disco incernierato che si apre con il flusso in avanti e si chiude per gravità e pressione inversa. Producono una bassa perdita di pressione, che li rende efficienti in linee a flusso costante e continuo e sono normalmente installati in percorsi orizzontali. Il valvola di ritegno a battente è adatto al trattamento delle acque e alle condutture industriali generali.
Tabella 1. Confronto delle configurazioni comuni delle valvole di ritegno in plastica.
Digitare
Connessione
Perdita di pressione
Accesso per la manutenzione
Uso tipico
Doppia unione
Presa, filo
Moderato
Alta, removibile senza tagliare la linea
Dosaggio, filtri, pulizia frequente
Unione unica
Presa, filo
Da basso a moderato
Moderato, one side fixed
Spazi compatti
Nucleo sferico flangiato
Flangiato
Moderato
Medio, è necessario l'accesso tramite bullone
Linee più grandi, flusso industriale
Altalena
Flangiato, socket
Basso
Medio
Flusso orizzontale costante, bassa caduta di pressione
Selezione del materiale: β-PPH, PPN o PVDF
Il materiale determina la resistenza chimica, l'intervallo di temperatura, la resistenza meccanica e le classi di pressione disponibili per l'intero sistema di tubazioni. La valvola di ritegno deve sempre appartenere alla stessa famiglia di materiali del tubo e dei raccordi.
β-PPH: il cavallo di battaglia economico
Il β-PPH è il polipropilene beta-cristallino. Offre un'ampia resistenza agli acidi, agli alcali e ai sali, una buona resistenza agli urti e il costo più economico dei tre materiali. Copre la maggior parte dei servizi chimici generali ed è disponibile nelle classi di pressione 1,0 MPa e 1,6 MPa.
PPN: maggiore rigidità quando la linea lo richiede
PPN è un grado di polipropilene con rigidità e resistenza meccanica superiori rispetto al β-PPH. Viene scelto dove la linea necessita di maggiore rigidità o dove è richiesta una maggiore capacità di pressione e la serie di tubi PPN si estende fino a 6 MPa.
PVDF: purezza e prestazioni alle alte temperature
Il PVDF garantisce la massima purezza, la migliore resistenza ai forti ossidanti, agli alogeni e ai solventi e il più ampio intervallo di temperature. È la scelta standard per linee di semiconduttori, prodotti farmaceutici e per acqua ultrapura, con classi di pressione da 1,0 MPa fino a 6 MPa.
Valori nominali di pressione disponibili per grado del tubo, MPa
1.0
1.6
β-PPH
1.0
6.0
PPN
1.0
1.6
6.0
PVDF
1,0 MPa 1,6 MPa 6,0MPa
I valori di pressione si riferiscono alle serie di tubi offerte per ciascun materiale.
Pressione nominale massima di esercizio disponibile per materiale, MPa
Una capacità di pressione più elevata è disponibile quando il sistema di tubazioni passa da β-PPH a PPN o PVDF.
Tabella 2. Confronto tra β-PPH, PPN e PVDF per sistemi di valvole e tubazioni.
Conveniente, ampia resistenza chimica, buona resistenza agli urti
PPN
1,0 MPa, 6.0 MPa
Tubazioni industriali che richiedono una maggiore resistenza meccanica
Maggiore rigidità e capacità di pressione
PVDF
1,0 MPa, 1.6 MPa, 6.0 MPa
Semiconduttori, prodotti farmaceutici, ultrapuri e ad alta temperatura
Elevata purezza, resistenza alla temperatura, forte resistenza chimica
Valori di pressione e stili di connessione
Una valvola di ritegno diventa il punto debole del sistema se la sua classe di pressione è inferiore al valore nominale della linea. Abbina la valvola alla classe del tubo e del raccordo: 1,0 MPa e 1,6 MPa sono standard per β-PPH, mentre le serie PPN e PVDF si estendono a 6 MPa per il servizio ad alta pressione.
Lo stile di connessione è la seconda specifica da bloccare. I sistemi di tubazioni in plastica utilizzano comunemente la fusione a bicchiere, la fusione di testa, i giunti flangiati e i raccordi filettati. Mantenere lo stesso metodo di giunzione su valvola, tubazioni e raccordi semplifica la gestione della distribuzione delle sollecitazioni e dell'espansione termica. Controllare la freccia della direzione del flusso durante il montaggio e dimensionare la valvola con lo stesso diametro nominale e classe di pressione della tubazione adiacente.
Suggerimenti per l'installazione e la manutenzione
Le valvole di ritegno in plastica si guastano in modi prevedibili: chiusura grippata, sede usurata, guarnizione indurita o corpo rotto da un serraggio eccessivo. La maggior parte di questi problemi possono essere evitati con una semplice disciplina.
Installare la valvola nell'orientamento corretto. I tipi oscillanti sono generalmente per tubazioni orizzontali; I tipi con nucleo sferico e con raccordo possono essere installati verticalmente quando il flusso è verso l'alto.
Stringere i dadi a risvolto a mano finché non sono ben aderenti, quindi applicare un piccolo giro finale. Le filettature in plastica si deformano sotto una coppia elevata.
Confermare la compatibilità della tenuta con i fluidi. L'EPDM è adatto all'acqua e a molti prodotti chimici; L'FPM viene scelto per temperature più elevate e fluidi più aggressivi.
Sulle valvole a doppio raccordo, aprire periodicamente i raccordi e pulire la sede e la chiusura da incrostazioni o detriti. La sostituzione di una guarnizione in EPDM o FPM è più rapida della sostituzione dell'intera valvola.
Una manutenzione regolare mantiene stabile la pressione di cracking e previene le perdite. L'importanza di manutenzione della valvola per prestazioni a lungo termine è trattato in modo più dettagliato nella nostra guida alla manutenzione.
Una semplice lista di controllo per la selezione
Non esiste una valvola di ritegno migliore per ogni linea, ma il processo di selezione può essere ridotto a sette domande:
Identificare innanzitutto la chimica del mezzo e la temperatura operativa; questo restringe il materiale a β-PPH, PPN o PVDF.
Abbina la classe di pressione della valvola alla classe del tubo e del raccordo nella stessa linea.
Scegli uno stile di connessione compatibile con la tubazione esistente: fusione con bicchiere, fusione di testa, bocchettone flangiato o filettato.
Selezionare un corpo a doppia unione o a unione singola quando sono previste ispezioni e pulizie regolari.
Verificare la direzione del flusso e l'orientamento dell'installazione prima di ordinare.
Verificare che il materiale della guarnizione, EPDM o FPM, sia adatto al fluido alla temperatura operativa.
Acquistare la valvola, il tubo e i raccordi dallo stesso produttore per evitare dimensioni e pressioni nominali non corrispondenti.
Domande frequenti
È possibile installare verticalmente una valvola di ritegno in plastica?
La maggior parte delle valvole di ritegno con nucleo sferico e a bocchettone possono essere installate verticalmente se il flusso è verso l'alto, in modo che l'elemento di chiusura ritorni nella sua sede per gravità. Le valvole di ritegno a battente sono generalmente per linee orizzontali. Controllare la nota di orientamento del produttore prima dell'installazione.
Qual è la differenza tra una valvola di ritegno a raccordo singolo e una a raccordo doppio?
Una valvola a doppio raccordo ha un raccordo su entrambe le estremità e può essere rimossa dalla linea senza tagliare il tubo. Una valvola a raccordo singolo ha un raccordo solo su un lato, quindi è più compatta ma meno comoda da manutenere sul posto.
Dovrei scegliere β-PPH o PVDF per una valvola di ritegno in plastica?
β-PPH è la scelta economica per la resistenza chimica generale nel trattamento e nel dosaggio dell'acqua. Il PVDF è preferito per una purezza più elevata, temperature più elevate e mezzi ossidanti aggressivi, cosa comune nelle linee farmaceutiche e dei semiconduttori.
Le valvole di ritegno in plastica sono disponibili con attacchi flangiati?
SÌ. Le valvole di ritegno a sfera flangiate e a clapet flangiate sono opzioni standard per linee industriali di diametro maggiore e flusso più elevato e possono essere imbullonate direttamente alle tubazioni flangiate.
Scegliere con sicurezza una valvola di ritegno in plastica
La sequenza pratica è sempre la stessa: definire il fluido e la temperatura, confermare la classe di pressione del sistema di tubazioni, scegliere uno stile di connessione che corrisponda alla linea, quindi scegliere il tipo di chiusura che si adatta al modello di flusso e al piano di manutenzione. Quando questi quattro punti sono allineati, la valvola di ritegno diventa il componente silenzioso e affidabile che dovrebbe essere.
In qualità di produttori di valvole, raccordi e tubi β-PPH, PPN e PVDF in un unico stabilimento, possiamo abbinare la valvola di ritegno al resto del pacchetto di tubazioni anziché forzare la valvola di un fornitore nella linea di un altro fornitore. Se state specificando un nuovo sistema o sostituendo una valvola esistente, contatta il nostro team con i tuoi media, classe di pressione e tipo di connessione e restringeremo rapidamente le opzioni.
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