Guida alle valvole pneumatiche | Spiegazione delle valvole a sfera, a farfalla, a saracinesca e degli attuatori

Cos'è una valvola pneumatica?

Definizione di valvola pneumatica

A Valvola pneumaticaè un tipo di valvola di controllo industriale azionata da aria compressa. Convertendo la pressione dell'aria in movimento meccanico, l'attuatore apre, chiude o regola la valvola per controllare il flusso di liquidi, gas, vapore o fluidi corrosivi.
Tra i modelli più comuni rientrano valvole a sfera pneumatiche, valvole a farfalla, valvole a saracinesca e valvole di intercettazione ad azione rapida.

Principio di funzionamento delle valvole pneumatiche

L'aria compressa entra nella camera dell'attuatore, spingendo un pistone o una membrana. Questo movimento aziona lo stelo in rotazione o in movimento lineare, determinando l'apertura o la chiusura della valvola. Nei sistemi automatizzati, l'attuatore è controllato da segnali PLC o DCS per una gestione precisa del flusso.

Tipici media

• Aria e gas inerti

• Acqua di processo e liquidi industriali

• Sistemi a vapore

• Sostanze chimiche ad alta temperatura, corrosive o pericolose

Funzioni e vantaggi delle valvole pneumatiche

Funzioni principali

Controllo automatico di accensione/spegnimento

Le valvole pneumatiche consentono un funzionamento affidabile a distanza nelle condotte industriali, eliminando la necessità di interventi manuali.

Controllo modulante accurato

Se dotata di un posizionatore, la valvola può garantire un controllo stabile e ripetibile del flusso, della pressione o della temperatura.

Vantaggi principali

Tempo di risposta rapido (spesso < 1 secondo)

Ideale per sistemi di spegnimento di emergenza e di protezione.

Elevata sicurezza con proprietà antideflagranti naturali

Poiché l'attuatore utilizza aria anziché elettricità, può essere utilizzato in sicurezza in zone pericolose.

Lunga durata e bassa manutenzione

Il meccanismo è semplice e presenta meno parti soggette a guasti.

Adatto per condotte di grande diametro e ad alta pressione

Le valvole a sfera e a farfalla pneumatiche offrono prestazioni particolarmente elevate in queste applicazioni impegnative.

Componenti principali delle valvole pneumatiche

Attuatore pneumatico

Attuatore a semplice effetto (ritorno a molla)

Utilizza una molla per tornare in una posizione di sicurezza di chiusura o apertura in caso di perdita d'aria.

Attuatore a doppio effetto

L'aria viene fornita su entrambi i lati del pistone, garantendo una coppia maggiore e un funzionamento più fluido.

Tipi di corpo valvola

Valvola a sfera pneumatica

Offre una tenuta stagna e basse perdite, comunemente utilizzato per l'isolamento dei gas.

Valvola a farfalla pneumatica

Leggero ed economico; ampiamente utilizzato nel trattamento delle acque e nei grandi sistemi di condotte.

Valvola a saracinesca pneumatica

Riduce al minimo la caduta di pressione; preferito per fanghi, polveri o fluidi carichi di solidi.

Valvola di controllo/globo pneumatica

Progettato per una modulazione precisa del flusso.

Accessori di controllo

• Elettrovalvola

• Scatola finecorsa

• Regolatore del filtro dell'aria (FRL)

• Posizionatore per controllo modulante

Principali tipi di valvole pneumatiche

Per struttura della valvola

• Valvole a sfera pneumatiche

• Valvole a farfalla pneumatiche

• Valvole a saracinesca pneumatiche

• Valvole di intercettazione pneumatiche

• Valvole di controllo pneumatiche

Per tipo di attuatore

• A semplice effetto

• A doppia azione

Per funzione

• Valvole on/off

• Valvole di controllo modulanti

Confronto tra valvole pneumatiche e valvole manuali

Operazione

Le valvole pneumatiche consentono un funzionamento automatizzato e remoto, mentre le valvole manuali richiedono una manipolazione fisica.

Prestazione

Le valvole pneumatiche possono commutare frequentemente e reagire rapidamente; le valvole manuali sono più lente e meno adatte ai cicli automatizzati.

Applicazione

Le valvole pneumatiche si adattano alle linee di produzione automatizzate; le valvole manuali vengono solitamente utilizzate in operazioni più semplici e a bassa frequenza.

Confronto tra valvole pneumatiche e valvole elettriche

Fonte di alimentazione

• Pneumatico: aria compressa

• Elettrico: azionamento del motore

Velocità

Le valvole pneumatiche generalmente offrono un'attuazione più rapida.

Sicurezza

Poiché non sono coinvolti motori o scintille, le valvole pneumatiche sono adatte agli ambienti esplosivi.

Manutenzione

Gli attuatori ad aria compressa presentano meno parti mobili e richiedono meno manutenzione complessiva.

Campi di applicazione delle valvole pneumatiche

Petrolio e petrolchimica

Utilizzato nel trasporto del gas, nei parchi serbatoi, nelle unità di cracking e nei sistemi di arresto di emergenza.

Trattamento dell'acqua

Le valvole a farfalla pneumatiche sono comuni negli impianti di distribuzione municipale e negli impianti di trattamento delle acque reflue.

Alimenti e prodotti farmaceutici

Le valvole pneumatiche sanitarie supportano i sistemi di lavorazione delle bevande e CIP.

Industria del gas naturale, del vapore e dell'energia

Le valvole a sfera e di intercettazione pneumatiche garantiscono un isolamento affidabile per vapore e gas.

Industria dei macchinari, della metallurgia e della cellulosa

Utilizzato nei sistemi di alimentazione dell'aria, nelle condotte dei fanghi e nel controllo dei processi.

Manutenzione delle valvole pneumatiche

Ispezione giornaliera

• Verificare la corretta pressione dell'aria (in genere 0,4–0,7 MPa)

• Controllare eventuali perdite d'aria

• Conferma il feedback sulla posizione

Manutenzione dell'attuatore

• Sostituire le guarnizioni usurate

• Controllare la forza della molla

• Lubrificare le superfici mobili interne

Manutenzione del corpo valvola

• Pulire le superfici interne

• Sostituire gli anelli di tenuta

• Lubrificare lo stelo

Manutenzione degli accessori

• Pulire le elettrovalvole

• Regolatori del filtro di scarico

• Calibrare i posizionatori

Guida alla selezione delle valvole pneumatiche

Considerazioni chiave

• Tipo di mezzo

• Condizioni di pressione e temperatura

• Valore Cv/Kv richiesto

• Dimensioni della valvola (DN15–DN1500)

• Requisiti di sicurezza o antideflagranti

• Velocità di attuazione e design a prova di errore

• Condizioni ambientali e di installazione

Standard di settore

Standard internazionali comuni

• ISO 5211 (Interfaccia di montaggio dell'attuatore)

• API 6D / API 608 (standard per valvole a sfera)

• GB/T 12237 (Valvole industriali)

• GB/T 9113 (Specifiche della flangia)

FAQ sulle valvole pneumatiche

1. Una valvola a sfera pneumatica è migliore di una valvola a farfalla pneumatica?

Le valvole a sfera garantiscono una tenuta superiore, mentre le valvole a farfalla sono più economiche per le condutture di grandi dimensioni.

2. Quanto dura un attuatore pneumatico?

In genere tra 300.000 e 1.000.000 di cicli, a seconda della qualità dell'aria e delle condizioni operative.

3. Le valvole pneumatiche necessitano di lubrificazione?

La maggior parte degli attuatori sono autolubrificanti, ma alcuni meccanismi potrebbero richiedere una lubrificazione periodica.

4. Quando è opportuno utilizzare una valvola di intercettazione pneumatica?

In applicazioni di spegnimento di emergenza (ESD), isolamento di mezzi pericolosi o sicurezza a risposta rapida.

5. Qual è la differenza tra attuatori a semplice effetto e a doppio effetto?

Il funzionamento a semplice effetto garantisce un'azione a prova di guasto; il funzionamento a doppio effetto offre una coppia più elevata e un controllo più stabile.