Valvole di ritegno per l'approvvigionamento idrico e il trattamento delle acque reflue
Cos'è una valvola di ritegno?
Le valvole di ritegno sono valvole unidirezionali installate nelle condotte idriche per impedire il flusso inverso. La valvola di ritegno consente al fluido di passare liberamente in una direzione, ma se il flusso si inverte, la valvola si chiude automaticamente per proteggere tubazioni, pompe e altre apparecchiature. Se il flusso cambia direzione e non è installata alcuna valvola di ritegno, può verificarsi un colpo d'ariete. Il colpo d'ariete è un fenomeno che si verifica con forza estrema e potenzialmente causa danni significativi alla condotta o ai suoi componenti.
Dove vengono utilizzate le valvole di ritegno?
Le valvole di ritegno vengono utilizzate in molte applicazioni diverse. Ad esempio, vengono spesso posizionate sul lato di uscita delle pompe per proteggere dal flusso inverso. Le pompe centrifughe, comunemente utilizzate nei sistemi di approvvigionamento idrico, non sono autoadescanti, quindi le valvole di ritegno sono essenziali per mantenere l'acqua nelle condotte.
Inoltre, le valvole di ritegno sono ampiamente utilizzate nei sistemi HVAC (riscaldamento, ventilazione e aria condizionata). I sistemi HVAC vengono ad esempio utilizzati in grandi edifici, dove i refrigeranti vengono pompati su più piani. In questi sistemi, le valvole di ritegno vengono installate per garantire che il refrigerante scorra nella direzione prevista e non torni indietro, mantenendo l'efficienza del sistema e prevenendo danni.
Considerazioni per la scelta di una valvola di ritegno
La scelta della giusta valvola di ritegno richiede una valutazione approfondita delle esigenze del sistema e un'analisi costi-benefici. L'obiettivo è bilanciare l'efficienza dei costi con una perdita di pressione minima, ma quando si tratta di valvole di ritegno, ottenere una maggiore sicurezza spesso comporta un compromesso in termini di perdita di pressione. Per garantire che il sistema sia adeguatamente protetto, ogni sistema necessita di una valutazione individuale di fattori quali il rischio di colpo d'ariete, la perdita di pressione accettabile e le implicazioni finanziarie di un margine di sicurezza sovradimensionato. Per ulteriori indicazioni, fare riferimento alla nostra guida su Come scegliere la valvola di ritegno giusta.
Tipologie di valvole di ritegno
Sono disponibili vari tipi di valvole di ritegno per applicazioni idriche e di acque reflue. Sebbene funzionino in modi diversi, hanno tutte lo stesso scopo di prevenire il flusso inverso. Offriamo un'ampia gamma di valvole di ritegno, tra cui valvole di ritegno a battente, valvole di ritegno a sfera, valvole di ritegno a disco inclinato, valvole di ritegno a sede inclinata, valvole di ritegno a ugello e valvole di ritegno silenziose. Tra i tipi più utilizzati per applicazioni idriche e di acque reflue ci sono:
Valvole di ritegno a battente: una valvola di ritegno a battente è montata con un disco che oscilla su una cerniera o un albero. Il disco oscilla dalla sede per consentire il flusso in avanti e quando il flusso si interrompe, il disco oscilla di nuovo sulla sede per bloccare il flusso inverso. Le caratteristiche di arresto dipendono dal peso del disco e dal flusso di ritorno.
Valvole di ritegno a sfera: una valvola di ritegno a sfera funziona per mezzo di una sfera che si muove su e giù all'interno della camera della valvola. La sede è lavorata per adattarsi alla sfera e la camera conica guida la sfera nella sede per sigillare e impedire il flusso inverso.
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Colpo d'ariete e picchi di pressione
Cos'è il colpo d'ariete?
Il colpo d'ariete si verifica quando la velocità di un fluido in un sistema idrico cambia rapidamente, in genere a causa dell'improvviso arresto del flusso causato da un ostacolo. Ciò può accadere, ad esempio, se una valvola viene chiusa troppo rapidamente. Un rapido cambiamento di velocità invierà un'onda d'urto attraverso la condotta, danneggiando potenzialmente sia i tubi che le apparecchiature. Continuerà a viaggiare lungo la tubazione fino a quando l'energia non si sarà dissipata e può causare un aumento localizzato della pressione e produrre forti rumori di martellamento. Questo è il suono della condotta che si espande sotto sovrapressioni.
Perché si verificano sovrapressioni nelle condotte
Le sovrapressioni si verificano quando una pompa si ferma o una valvola si chiude troppo rapidamente, causando la continuazione del flusso e creando un vuoto a valle di una pompa o valvola, mentre si accumula una pressione molto elevata all'estremità opposta della condotta. Quando nella condotta sono presenti pressioni diverse, il flusso si sposterà verso l'area di bassa pressione, generando una sovrapressione che continuerà a viaggiare avanti e indietro finché l'energia non si sarà dissipata e la pressione non si sarà stabilizzata.
Sebbene una sovrapressione possa essere solo breve, può amplificare la pressione del sistema di 10 volte o più, causando gravi danni come crepe, scoppi, cavitazione o implosione delle condutture causate dalle pressioni del vuoto. Oltre ai costi di riparazione e ai tempi di fermo operativi, tali incidenti comportano rischi significativi per la salute e la sicurezza. Inoltre, ripetute sovrapressioni minori nel tempo possono causare guasti per affaticamento del sistema.