Breve riepilogo: Le valvole di ritegno a battente e le valvole di ritegno a molla impediscono entrambe il flusso inverso, ma si chiudono in modi diversi. Una valvola di ritegno a battente utilizza un disco incernierato ed è spesso preferita per tubazioni più grandi e a flusso costante in cui è importante una bassa caduta di pressione. Una valvola di ritegno a molla utilizza una chiusura assistita da molla ed è spesso preferita per sistemi compatti, linee verticali, servizi di scarico della pompa e applicazioni che richiedono una risposta di chiusura più rapida. Una valvola di ritegno a molla può aiutare a ridurre lo sbattimento della valvola se dimensionata correttamente, ma non è automaticamente una soluzione completa contro il colpo d'ariete. La scelta corretta dipende dalla portata, dalla caduta di pressione, dalla direzione di installazione, dalla pressione di apertura, dal fluido, dalla temperatura, dal comportamento di arresto della pompa e dai requisiti del progetto.
Una valvola di ritegno a battente è solitamente migliore per tubazioni più grandi e a flusso costante dove sono importanti una bassa caduta di pressione e una costruzione semplice. Una valvola di ritegno a molla è solitamente migliore per sistemi compatti, linee verticali, servizio di scarico della pompa, risposta di chiusura più rapida e applicazioni in cui è necessario ridurre il flusso inverso o l'effetto sbattito della valvola di ritegno. Nessuno dei due tipi è sempre migliore. La scelta dipende dalla portata, dalla caduta di pressione, dalla direzione di installazione, dal comportamento di arresto della pompa, dal fluido, dalla temperatura, dalla compatibilità dei materiali e dai requisiti di progetto.
Cos'è una valvola di ritegno a battente?
Una valvola di ritegno a battente è una valvola di non ritorno che utilizza un disco incernierato per controllare il flusso unidirezionale. Il flusso in avanti solleva il disco lontano dalla sede. Quando il flusso si interrompe o si inverte, la gravità e il flusso inverso aiutano il disco a ritornare nella sede.
Le valvole di ritegno a battente sono comunemente utilizzate nel trattamento delle acque, nelle acque reflue, nelle linee di servizio, HVAC, nei sistemi marini, nei servizi ausiliari chimici e nelle condotte industriali più grandi. Sono spesso selezionati dove il flusso è relativamente costante e la caduta di pressione deve essere mantenuta bassa.
Caratteristiche principali delle valvole di ritegno a battente
- Struttura a disco incernierato
- Accesso semplice per la costruzione e la manutenzione
- Caduta di pressione spesso inferiore in un servizio costante a flusso elevato
- Comune nei tubi di medie e grandi dimensioni
- Solitamente è meglio esaminarlo per un flusso orizzontale o verticale confermato verso l'alto
- Potrebbe sbattere o vibrare se il flusso è instabile, sovradimensionato o soggetto a un rapido arresto della pompa
Cos'è una valvola di ritegno a molla?
Una valvola di ritegno a molla utilizza la forza della molla per aiutare il disco, l'otturatore o la piastra a chiudersi quando il flusso in avanti diminuisce. La molla assiste la chiusura prima che si sviluppi un forte flusso inverso, che può essere utile in apparecchiature compatte, linee verticali e sistemi di scarico a pompa.
Le valvole di ritegno a molla non sono automaticamente migliori in ogni sistema. La molla aggiunge pressione di rottura e può aumentare la caduta di pressione, pertanto gli acquirenti devono verificare la portata, la perdita di pressione consentita, il materiale della molla e l'accesso per la manutenzione prima della selezione.
Caratteristiche principali delle valvole di ritegno a molla
- Chiusura assistita da molla
- Risposta di chiusura spesso più rapida rispetto a una valvola di ritegno a battente standard
- Può essere adatto per apparecchiature compatte e installazione verticale
- Utile laddove il flusso inverso si sviluppa rapidamente
- È necessario controllare la pressione di apertura e la caduta di pressione
- Il materiale della molla deve corrispondere al mezzo e alla temperatura
Valvola di ritegno a battente e valvola di ritegno a molla: tabella delle differenze principali
| Fattore di confronto | Valvola di ritegno a battente | Valvola di ritegno a molla |
|---|---|---|
| Meccanismo di chiusura | Il disco incernierato si chiude per gravità e flusso inverso. | La forza della molla aiuta la chiusura del disco, dell'otturatore o della piastra. |
| Velocità di chiusura | Solitamente più lento, a seconda del peso, del flusso e dell'orientamento del disco. | Solitamente più veloce, a seconda del design della molla e delle condizioni del flusso. |
| Caduta di pressione | Spesso inferiore nelle condotte costanti a grande flusso. | Può essere maggiore perché la forza della molla deve essere superata. |
| Rischio di colpo d'ariete/schianto | Potrebbe sbattere se si sviluppa un flusso inverso prima della chiusura. | Può ridurre il rischio di urto se dimensionato correttamente, ma non risolve automaticamente il colpo d'ariete. |
| Direzione di installazione | Comunemente orizzontale; l'uso verticale deve essere confermato dal progetto e dalla direzione del flusso. | Spesso più flessibile per linee orizzontali o verticali, a seconda dell'approvazione del produttore. |
| Intervallo di dimensioni tipico | Comune nelle dimensioni medie e grandi. | Comune di piccola e media taglia; i progetti più grandi dipendono dal servizio. |
| Idoneità allo scarico della pompa | Può funzionare in un servizio di scarico della pompa costante con arresto controllato e flusso stabile. | Spesso è meglio laddove è richiesta una chiusura più rapida, ma è necessario rivedere la curva della pompa e il rischio di sovratensione. |
| Idoneità all'installazione verticale | Possibile solo quando il design e la direzione del flusso supportano una chiusura affidabile del disco. | Spesso più indicato perché l'aiuto della molla aiuta la chiusura. |
| Considerazione sulla manutenzione | È necessario controllare l'accesso alla cerniera del disco, alla sede, al perno e al coperchio. | È necessario controllare la fatica della molla, il materiale della molla, l'usura della sede e la pressione di rottura. |
| Rischio principale dell'acquirente | Sovradimensionamento, flusso instabile o installazione verticale non supportata. | Ignorando la pressione di cracking, la caduta di pressione o la compatibilità della molla. |
Guida alla selezione rapida: valvola a battente o a molla?
| Condizione di applicazione | Solitamente scelta migliore | Perché | Controllo dell'acquirente |
|---|---|---|---|
| Grande conduttura a flusso costante | Valvola di ritegno a battente | Potrebbero essere adatte una caduta di pressione inferiore e una struttura semplice. | Confermare la stabilità del flusso e le dimensioni della valvola. |
| Attrezzatura compatta o spazio limitato | Valvola di ritegno a molla | Può essere utile il corpo compatto e la chiusura più rapida. | Confermare la caduta di pressione e la pressione di cracking. |
| Conduttura verticale | Valvola di ritegno a molla o valvola di ritegno verticale omologata | L'assistenza a molla può migliorare l'affidabilità della chiusura. | Confermare la direzione del flusso e l'approvazione del produttore. |
| Scarico della pompa con frequenti avviamenti | Revisione della valvola di ritegno a molla, della valvola a doppia piastra o della valvola di ritegno dell'ugello | Una chiusura più rapida può ridurre il flusso inverso. | Confermare la curva della pompa e il rischio di colpo d'ariete. |
| Requisito di bassa caduta di pressione | Può essere preferibile una valvola di ritegno a battente | Minore resistenza della molla in flusso costante. | Confermare il flusso minimo e la stabilità del disco. |
| Elevato rischio di colpi d'ariete | Revisione della valvola di ritegno a molla, a doppia piastra o a ugello | La velocità di chiusura e il comportamento di picco sono importanti. | Non dare per scontato che una sola valvola risolva il colpo d'ariete. |
| Acque reflue o mezzi contenenti solidi | Dipendente dal progetto | È necessario rivedere l'intasamento e il movimento del disco. | Confermare il contenuto dei solidi e l'accesso per la manutenzione. |
Come funziona una valvola di ritegno a battente
Nel flusso in avanti, il disco si apre attorno a un cardine o un perno. Quando il flusso in avanti diminuisce, la gravità e la pressione inversa spostano il disco indietro verso la sede. Questa struttura semplice è uno dei motivi per cui le valvole di ritegno a battente sono comuni nelle tubazioni più grandi.
La limitazione è la risposta di chiusura. Se si sviluppa un flusso inverso prima che il disco raggiunga la sede, il disco potrebbe chiudersi bruscamente. Ciò può creare rumore, vibrazioni o sbattere la valvola di ritegno in alcuni sistemi, soprattutto quando il flusso è instabile o la valvola è sovradimensionata.
Come funziona una valvola di ritegno a molla
Una valvola di ritegno a molla utilizza la forza della molla per aiutare l'elemento di chiusura a ritornare nella sede. Ciò può abbreviare il tempo di chiusura e ridurre la quantità di flusso inverso prima della chiusura. È spesso utile per apparecchiature compatte, tubazioni verticali e servizi di scarico delle pompe.
Tuttavia, la primavera deve essere selezionata con attenzione. Una forza elastica eccessiva può aumentare la pressione di rottura e la caduta di pressione. Una forza della molla troppo bassa potrebbe non controllare il flusso inverso come previsto. Il materiale della molla è importante anche in caso di servizio corrosivo o ad alta temperatura.
Confronto delle perdite di carico
Le valvole di ritegno a battente spesso hanno una caduta di pressione inferiore nelle tubazioni costanti a grande flusso perché non necessitano di un flusso in avanti per superare una molla. Ciò può essere utile nella trasmissione dell'acqua, nell'acqua di raffreddamento e nelle linee di servizio in cui la perdita di energia è importante.
Le valvole di ritegno a molla possono creare una maggiore caduta di pressione perché il flusso deve aprire la valvola contro la forza della molla. Nei sistemi a bassa pressione, nelle piccole pompe o nei sistemi a flusso gravitazionale, la pressione di apertura e la perdita di pressione devono essere controllate prima dell'ordine.
Velocità di chiusura e rischio di colpo d'ariete
Comportamento di chiusura della valvola di ritegno a battente
Una valvola di ritegno a battente può funzionare bene quando il flusso è costante e il flusso inverso è limitato. Nei sistemi con arresto rapido della pompa, linee di scarico lunghe o elevato momento di flusso inverso, il disco potrebbe chiudersi dopo che il flusso inverso è già iniziato. Ciò può aumentare il rischio di slam.
Comportamento di chiusura della valvola di ritegno a molla
La chiusura assistita da molla può ridurre il flusso inverso prima della chiusura e può ridurre la chiusura della valvola di ritegno in alcuni sistemi. Ma una valvola di ritegno a molla non è automaticamente una soluzione completa contro il colpo d'ariete. I sistemi più severi possono richiedere l'analisi dei picchi, una valvola di ritegno senza sbattimento, una valvola di ritegno degli ugelli, un arresto controllato della pompa o una revisione della progettazione delle tubazioni. Per informazioni generali sul comportamento dei picchi, vedere Cause e soluzioni del colpo d'ariete.
Direzione di installazione: tubazioni orizzontali e verticali
Installazione della valvola di ritegno a battente
Le valvole di ritegno a battente sono comunemente installate su linee orizzontali. L'installazione verticale può essere possibile solo quando la direzione del flusso, il movimento del disco e l'approvazione del produttore supportano una chiusura affidabile. Una valvola di ritegno a battente non deve essere considerata adatta per ogni tubazione verticale.
Installazione della valvola di ritegno a molla
Le valvole di ritegno a molla sono spesso più flessibili per l'installazione verticale perché la molla assiste la chiusura anziché fare affidamento solo sulla gravità e sul flusso inverso. Tuttavia, è necessario confermare la direzione del flusso, la pressione di cracking e l'approvazione del produttore. Per una discussione più approfondita sull'installazione, rivedere se una valvola di ritegno può essere installata verticalmente.
Quale è meglio per lo scarico della pompa?
Le valvole di ritegno a battente possono funzionare in sistemi di scarico della pompa stabili quando il flusso è stabile, il flusso inverso è limitato e l'arresto non è grave. Possono essere attraenti laddove la bassa caduta di pressione e la semplicità costruttiva sono priorità.
Le valvole di ritegno a molla possono essere migliori laddove è richiesta una chiusura più rapida, in particolare in skid di pompe compatte, frequenti servizi di avvio-arresto, linee di scarico verticali o sistemi con un rischio di flusso inverso più elevato. In caso di servizio di scarico della pompa gravoso, è possibile prendere in considerazione anche valvole di ritegno a doppia piastra o a ugello, a seconda del servizio. La guida dettagliata su valvole di ritegno per lo scarico della pompa spiega in che modo l'arresto della pompa, il riflusso e il rischio di colpo d'ariete influiscono sulla selezione.
Selezione del materiale e del posto
| Materiale/Componente | Opzioni comuni | Note dell'acquirente |
|---|---|---|
| Materiale del corpo | Ghisa, ferro duttile, acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, bronzo o lega | Selezionare per pressione, rischio di corrosione, temperatura e standard di progetto. |
| Disco/piatto | Acciaio inossidabile, acciaio al carbonio, bronzo o materiale rivestito | Deve resistere all'usura, alla corrosione e agli urti durante la chiusura. |
| Primavera | Acciaio inossidabile, materiale della molla in lega o opzione speciale resistente alla corrosione | Fondamentale per valvole di ritegno a molla e valvole a doppia piastra. |
| Sedile | Metallo, EPDM, NBR, FKM o PTFE | Influisce sulle prestazioni di perdita, sul limite di temperatura e sulla compatibilità dei fluidi. |
| Guarnizione | PTFE, grafite, gomma o spirale | Deve corrispondere allo standard della flangia, alla temperatura e al servizio chimico. |
Errori comuni di selezione
Errore 1: selezionare solo in base alla dimensione della valvola
Le dimensioni del tubo da sole non definiscono la valvola di ritegno corretta. Anche la portata, la caduta di pressione, la velocità minima, la direzione di installazione e il comportamento di arresto sono importanti.
Errore 2: dare per scontato che le valvole di ritegno a molla siano sempre migliori
La chiusura assistita da molla può essere utile, ma aggiunge pressione di apertura e può aumentare la caduta di pressione. In una conduttura di grandi dimensioni a flusso costante, una valvola di ritegno a battente potrebbe essere ancora la soluzione migliore.
Errore 3: ignorare la pressione di rottura della molla
Se la pressione di apertura è troppo elevata, la valvola potrebbe non aprirsi correttamente in condizioni di flusso basso. Se è troppo basso, la risposta di chiusura potrebbe non soddisfare le esigenze del sistema.
Errore 4: presupporre che tutte le valvole di ritegno possano essere installate verticalmente
L'installazione verticale dipende dal tipo di valvola, dalla direzione del flusso, dall'assistenza della molla e dall'approvazione del produttore. Non dare per scontato l'intercambiabilità tra le valvole di ritegno a battente, a sollevamento, a molla, a doppia piastra e a sfera.
Errore 5: trattare il colpo d'ariete solo come un problema alla valvola
Il tipo di valvola di ritegno è importante, ma il colpo d'ariete dipende anche dall'arresto della pompa, dalla lunghezza del tubo, dalla velocità, dal picco di pressione, dalla separazione della colonna e dai controlli del sistema.
Come scegliere tra valvole a battente e valvole di ritegno a molla
Scegliere una valvola di ritegno a battente quando il sistema ha dimensioni maggiori, flusso costante, richiesta di chiusura moderata e requisiti di bassa caduta di pressione. Scegliere una valvola di ritegno a molla quando il sistema ha spazio compatto, installazione verticale, cicli frequenti della pompa, richiesta di chiusura più rapida o rischio di flusso inverso che richiede una revisione più attenta.
Per un confronto più ampio tra i tipi di valvole di ritegno, vedere il guida alla scelta delle valvole di ritegno industriali. Per l'approvvigionamento a livello di prodotto, gli acquirenti possono anche rivedere quelli di Vcore Valve gamma di prodotti per valvole di ritegno.
Informazioni che gli acquirenti devono fornire prima del preventivo
- Dimensioni della valvola/dimensioni della tubazione
- Classe di pressione o pressione nominale
- Medio
- Temperatura
- Pressione di esercizio e pressione di progetto
- Portata normale, minima e massima
- Direzione di installazione: orizzontale o verticale
- Direzione del flusso
- Condizione di scarico della pompa
- Preoccupazione per il colpo d'ariete o lo slam
- Caduta di pressione ammissibile
- Requisito di pressione di cracking
- Materiale del corpo
- Materiale del sedile
- Materiale della molla, se valvola di ritegno a molla
- Connessione flangiata, wafer, filettata o saldata
- Norma applicabile
- Certificato del materiale e requisiti del test di pressione
Raccomandazioni finali per gli acquirenti industriali
Non esiste un vincitore universale tra le valvole di ritegno a battente e le valvole di ritegno a molla. Una valvola di ritegno a battente è spesso migliore per tubazioni più grandi e a flusso costante dove sono importanti una costruzione semplice e una caduta di pressione ridotta. Una valvola di ritegno a molla è spesso migliore per sistemi compatti, linee verticali, servizio di scarico della pompa e risposta di chiusura più rapida. La decisione finale dovrebbe basarsi sul comportamento del sistema, non solo sul nome della valvola.
Domande frequenti
Qual è la differenza principale tra una valvola di ritegno a battente e una valvola di ritegno a molla?
Una valvola di ritegno a battente utilizza un disco incernierato che si chiude per gravità e flusso inverso. Una valvola di ritegno a molla utilizza la chiusura assistita da molla, quindi di solito si chiude più velocemente.
Una valvola di ritegno a molla è migliore di una valvola di ritegno a battente?
Non sempre. Una valvola di ritegno a molla è spesso migliore per sistemi compatti, linee verticali e chiusura più rapida. Una valvola di ritegno a battente può essere migliore per tubazioni di grandi dimensioni a flusso costante con requisiti di bassa caduta di pressione.
Quale valvola di ritegno è migliore per lo scarico della pompa?
Le valvole di ritegno a molla sono spesso preferite quando è necessaria una chiusura più rapida, ma possono essere adatte anche valvole di ritegno a battente, a doppia piastra o a ugello a seconda della curva della pompa, della portata e del rischio di colpo d'ariete.
Quale valvola di ritegno è migliore per l'installazione verticale?
Una valvola di ritegno a molla è spesso più adatta per l'installazione verticale poiché la forza della molla favorisce la chiusura. Tuttavia, la direzione del flusso e l'approvazione del produttore devono ancora essere confermate.
Una valvola di ritegno a molla previene il colpo d'ariete?
Non da solo. La chiusura assistita da molla può ridurre il flusso inverso e la chiusura della valvola in alcuni sistemi, ma colpi d'ariete gravi possono richiedere l'analisi dei picchi, la progettazione della valvola senza blocco o la revisione del controllo della pompa.
Una valvola di ritegno a battente ha una caduta di pressione inferiore?
Spesso sì nelle condotte stabili a grande portata, perché non c'è la forza della molla da superare. La caduta di pressione effettiva dipende ancora dalle dimensioni della valvola, dalla posizione del disco, dalla portata e dal design.
Quali informazioni sono necessarie per quotare una valvola di ritegno a battente o a molla?
Fornire dimensioni, classe di pressione, fluido, temperatura, portata, direzione di installazione, limite di caduta di pressione, pressione di apertura, materiale, tipo di connessione, requisiti standard e di prova.
