A valvola a farfalla pneumaticaè una valvola automatizzata che utilizza l'aria compressa come fonte di alimentazione e un attuatore pneumatico per far ruotare una piastra a farfalla, controllando così l'apertura, la chiusura, la regolazione o l'arresto- dei mezzi della tubazione. Combina la struttura compatta e la rapida apertura e chiusura di una valvola a farfalla con l'elevata efficienza del controllo pneumatico ed è ampiamente utilizzato nei sistemi di tubazioni automatizzate industriali.
GNEE Group produce valvole da 18 anni, fornendo valvole in oltre 150 paesi e regioni in tutto il mondo.Servizio OEM per marchi di valvole– Etichettatura privata disponibile.
valvola a farfalla pneumatica Parametri tecnici
Diametro nominale (DN): DN40-DN1400 mm, che copre qualsiasi cosa, dalle linee strumentali ai grandi oleodotti.
Pressione nominale (PN): PN1,6-PN160, adatto per condizioni da bassa-pressione ad alta pressione.
Materiale del corpo valvola: ghisa grigia, ferro duttile, acciaio al carbonio, acciaio inossidabile (304/316), acciaio legato, ecc.
Temperatura media: -20 gradi -100 gradi (guarnizione morbida), -50 gradi -550 gradi (guarnizione dura).
Pressione dell'aria operativa: 0,4-0,8 MPa (fonte d'aria industriale standard).
valvola a farfalla pneumatica Componenti strutturali
- Corpo valvola: struttura cilindrica, collegata a tubi su entrambe le estremità, che forma un canale interno del fluido. I materiali includono acciaio al carbonio, acciaio inossidabile (come SS304/SS316), ghisa, ecc., per adattarsi ai diversi requisiti dei fluidi.
- Piastra a farfalla: elemento di apertura e chiusura a forma di disco-, il suo diametro corrisponde al diametro interno del corpo valvola. La rotazione modifica il grado di apertura del canale. I materiali possono essere metallici (come acciaio, acciaio inossidabile) o rivestiti in superficie- (come nylon, PTFE) per migliorare la resistenza all'usura.
- Attuatore pneumatico: il componente principale dell'azionamento, suddiviso in:
- Doppio-effetto: l'aria compressa entra alternativamente in due camere, spingendo il pistone in entrambe le direzioni per aprire e chiudere la piastra della farfalla. Adatto a scenari che richiedono una commutazione rapida o un funzionamento frequente.
- Singolo-effetto (ritorno a molla): solo una camera riceve aria. Dopo che il pistone si è mosso, fa affidamento su una molla per tornare nella sua posizione originale. La valvola si chiude automaticamente quando viene interrotta l'alimentazione dell'aria, garantendo la sicurezza (ad esempio impedendo il riflusso).
- Gli accessori includono una valvola di riduzione della pressione del filtro dell'aria (purifica l'aria compressa), un'elettrovalvola (controlla la commutazione del percorso dell'aria), un posizionatore (regola con precisione l'apertura), un interruttore di finecorsa (fornisce feedback sullo stato della valvola), ecc., per migliorare la precisione del controllo automatizzato.
Principio di funzionamento della valvola a farfalla pneumatica
Processo di apertura e chiusura:
L'aria compressa entra nella camera dell'attuatore pneumatico, spingendo il pistone a muoversi. Questo movimento, tramite la biella, fa ruotare lo stelo della valvola, aprendo o chiudendo così la piastra a farfalla.
Gli attuatori a doppio-effetto ottengono un movimento bidirezionale commutando le camere; gli attuatori a semplice-effetto chiudono automaticamente la valvola quando l'alimentazione dell'aria viene interrotta, grazie al ripristino a molla, garantendo la sicurezza.
Regolazione del flusso:
L'angolo di rotazione della piastra a farfalla è proporzionale all'area di passaggio del fluido. Immettendo un segnale da 4-20 mA attraverso il posizionatore, è possibile ottenere qualsiasi regolazione dell'angolo da 0 a 90 gradi, controllando con precisione la portata.
Le caratteristiche del flusso sono quasi lineari e offrono prestazioni di regolazione superiori rispetto alle valvole a saracinesca. Tuttavia, la precisione di regolazione (±1%-2%) è inferiore rispetto alle valvole di controllo ad alta precisione, rendendola adatta per applicazioni con requisiti moderati di stabilità del flusso.
Analisi dei vantaggi e degli svantaggi delle valvole a farfalla pneumatiche
Vantaggi:
- Dimensioni ridotte e peso leggero: pesa solo 1/3 - 1/5 di una valvola a saracinesca dello stesso diametro e richiede meno spazio di installazione, rendendola particolarmente adatta per applicazioni con spazi-limitati come navi e grattacieli-.
- Apertura e chiusura rapide: l'attuatore pneumatico funziona rapidamente, fornendo una forte capacità di arresto di emergenza-, di gran lunga superiore alle valvole elettriche (che in genere richiedono più di 10 secondi).
- Bassa resistenza al flusso: il coefficiente di resistenza al flusso nello stato completamente aperto è inferiore o uguale a 0,5, inferiore a quello delle valvole a saracinesca (ζ≈0,8) e delle valvole a globo (ζ≈5-10), riducendo il consumo energetico delle apparecchiature elettriche come pompe e ventilatori.
- Bassi costi di manutenzione: L'attuatore ha una struttura semplice, senza componenti complessi come motori e riduttori, e parti soggette ad usura facilmente sostituibili (come le guarnizioni).
- Elevata adattabilità: attraverso l'ottimizzazione dei materiali (come acciaio inossidabile, rivestimento in fluoropolimero) e il design della tenuta (guarnizione morbida/guarnizione dura), può adattarsi a vari mezzi come acqua, vapore, olio e soluzioni acide/alcaline.
Svantaggi:
- Prestazioni di tenuta limitate: le guarnizioni morbide hanno una scarsa resistenza alla temperatura, mentre le guarnizioni rigide hanno un tasso di perdite elevato, il che le rende inadatte per ambienti ad altissima pulizia (come il controllo di gas speciali per semiconduttori).
- Precisione di regolazione insufficiente: le valvole a farfalla standard hanno una caratteristica di apertura rapida-approssimativa; la portata cambia drasticamente in corrispondenza di piccole aperture, rendendole inadatte per scenari che richiedono una stabilità del flusso estremamente elevata (come la preparazione di soluzioni farmaceutiche).
- Dipendenza dalla fornitura di gas: richiede un sistema di aria compressa. Fonti d'aria instabili o contenenti impurità-potrebbero causare inceppamenti o perdite dell'attuatore.
- Elevati requisiti di installazione: grandi deviazioni nel parallelismo della flangia del tubo possono facilmente portare alla deformazione e alle perdite del corpo della valvola; particelle di grandi dimensioni nel mezzo possono causare inceppamenti o danni alla piastra della valvola.
Applicazioni delle valvole a farfalla pneumatiche:
- Industria petrolchimica: trasporto di petrolio greggio, benzina, diesel e altri prodotti petroliferi, nonché materie prime chimiche come soluzioni acide e alcaline e solventi organici, sfruttando la resistenza alla corrosione e le capacità di apertura e chiusura rapida per garantire la sicurezza della produzione.
- Industria energetica: regolazione del flusso di acqua demineralizzata nel sistema di vapore-acqua e nel sistema di acqua di raffreddamento delle centrali termoelettriche per mantenere la normale temperatura di funzionamento dei gruppi elettrogeni.
- Industria metallurgica: le valvole a farfalla a tenuta-dura resistono alle alte temperature, alle alte pressioni e all'erosione dei gas polverosi nelle condotte di trasmissione del gas degli altiforni, vantando una durata di oltre 50.000 aperture e chiusure.
- Trattamento dell'acqua: le valvole a farfalla con tenuta morbida-controllano il flusso nei sistemi di trasmissione dell'acqua non depurata e di trattamento delle acque reflue, ottenendo perdite pari a zero e prevenendo l'inquinamento secondario.
- Ingegneria municipale: per la rapida interruzione o regolazione del flusso nelle condutture di drenaggio e approvvigionamento idrico urbano, la struttura a fascetta- consente di risparmiare spazio di installazione e ridurre i costi.
- Industrie alimentari e farmaceutiche: per il trasporto di fluidi puliti in tubazioni sanitarie, i corpi valvola in acciaio inossidabile 316L con guarnizioni in PTFE soddisfano gli standard FDA.
