Valvola di controllo

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Una valvola di controllo è una valvola ad azionamento remoto, componente di un circuito di controllo, che consente la modifica di un parametro (ad es. pressione. portata, etc.) nel flusso di un fluido in una condotta, allo scopo di controllare quello stesso od un altro parametro.

[modifica] Impiego

Il funzionamento di una valvola di controllo è intuitivo. Si pensi alla regolazione della temperatura dell'acqua che fluisce in una vasca, alimentata da due tubi, convoglianti rispettivamente l'acqua calda e quella fredda. Variando la portata relativa tra i due flussi (nell'esempio del lavandino, aprendo o chiudendo uno dei rubinetti) si modifica la temperatura della miscela; nel caso più semplice, posso mantenere costante la portata di una delle due acque (ad esempio la fredda) e variare la portata dell'acqua calda; se questa variazione viene comandata non manualmente, ma direttamente da un sensore di temperatura in uscita che mouva un attuatore, ho un esempio di valvola di controllo.

[modifica] Descrizione

Dal punto di vista costruttivo, una valvola di controllo è una normale valvola, cui sia stato applicato un meccanismo tale da consentirne la regolazione dell'apertura a distanza. Date le funzioni di queste valvole, vengono usati quasi esclusivamente i modelli che consentono una regolazione fine della portata; per questa ragione vengono utilizzate soprattutto le valvole a globo (fig. 1), che hanno numerosi vantaggi :

• Spostamento solo assiale dello stelo (che consente l'uso di attuatori pneumatici piuttosto semplici);
• Definizione esatta della variazione di portata adattando la coppia sede/otturatore più opportuna;
• Ingombro relativamente limitato:
• Possibilità di costruzione interamente metallica (adatta quindi alle alte temperature.

Per liquidi con solidi in sospensione la relativa complessità del percorso idraulico della valvola a globo le fa preferire la valvola a farfalla, più spesso nella variante ad otturatore eccentrico (fig. 2), che consente un passaggio molto meno tortuoso del fluido, ma richiede un moto rotativo dello stelo, e quindi dei cinematismi relativamente complessi, non necessari nelle valvole a globo.

In ogni caso, la valvola di controllo è composta da alcuni elementi fondamentali (vedi fig. 1 e 2):

1. Un corpo valvola C, che costituisce la struttura portante della valvola;
2. un otturatore T che, assieme a
3. uno stelo E ne costituisce l'equipaggio mobile, il cui movimento regola la distanza tra l'otturatore e
4. una sede S; il movimento è assicurato da
5. un attuatore M.

La funzione fondamentale di una valvola di controllo è appunto il controllo stesso. Se un parametro deve essere modificato (nell'esempio precedente la temperatura dell'acqua), la sola valvola non basta. In generale un circuito completo di regolazione è composto da:

-Un lettore del parametro da modificare (ad es. misuratore di portata, dipressione , di temperatura)

-Una centrale DCS che legge il segnale del lettore, lo interpetra (in modo da sapere ad es. se aumentare o diminuire l'apertura)

-IL DCS invia così il segnale alla valvola.

In realtà, il segnale non è inviato direttamente alla valvola ma al posizionatore, accessorio installato sulla stessa e vero e proprio cervello della valvola. Il posizionatore legge il segnale del DCS (che potrebbe essere analogico elettrico o pneumatico o digitale)e regola l'apertura in funzione del comando del DCS I posizionatori possono essere

Pneumatici:leggono un segnale da 3 a 15 psi

Elettropneumatici: leggono un segnale 4-20 mA

Digitali: leggono un segnale digitale (Profibus o Fieldbus)

Il posizionatore gestisce il segnale e lo trasforma in un comando di potenza tramite la pneumatica.