Valvola riduttrice di pressione vs valvola di sicurezza e sfogo vs valvola di troppo pieno: differenze, principi di funzionamento e guida alla selezione

Valvola riduttrice di pressione vs valvola di sicurezza di sfogo vs valvola di troppo pieno: qual è la differenza?

Le valvole riduttrici di pressione, le valvole di sicurezza di sfogo e le valvole di troppo pieno appartengono tutte alla famiglia delle valvole di controllo della pressione, ma non sono intercambiabili. Ognuna controlla un diverso lato del sistema, opera in condizioni differenti e viene installata in una posizione specifica.

Se le confondete durante la fase di selezione, potreste riscontrare instabilità della pressione a valle, sovraccarico continuo della pompa o cicli frequenti di attivazione della valvola. Questa guida confronta i tre tipi in termini semplici, illustrando i principi di funzionamento, le posizioni di installazione e suggerimenti pratici per la scelta in condizioni operative reali.

Tabella di confronto rapido

Come Scegliere Rapidamente

Se è necessario ridurre e stabilizzare la pressione a valle della valvola, scegliere una valvola riduttrice di pressione.

Se è necessario limitare la pressione sul lato di ingresso, verificare innanzitutto se la valvola si apre solo in caso di sovrappressione anomala oppure richiede uno scarico frequente o continuo.

In caso di sovrappressione anomala esclusivamente, una valvola di sicurezza di sfogo è generalmente la scelta più appropriata.

Per scarichi liquidi frequenti o continui, una valvola di troppo pieno è generalmente più adatta.

1. Valvola Riduttrice di Pressione: Riduce e Stabilizza la Pressione a Vallo

Valvola riduttrice di pressione pilotata (ghisa sferoidale, flangiata, 25 P), installata in serie per ridurre e stabilizzare la pressione a valle.

Principio di funzionamento

Una valvola riduttrice di pressione è installata in serie nella tubazione. Il fluido attraversa un orifizio di strozzamento all'interno della valvola, generando una caduta di pressione. La pressione a valle viene riportata tramite una membrana o un pistone e bilanciata rispetto alla taratura della molla. Quando la pressione in ingresso o la portata a valle variano, il tappo della valvola si regola automaticamente per mantenere la pressione in uscita entro il campo impostato.

Tipi

Tipo a membrana: attrito inferiore, più adatto ad applicazioni che richiedono elevata sensibilità di regolazione e rapida risposta. L'accuratezza di regolazione può raggiungere il 2%–3%, in base ai dati di prova delle valvole riduttrici di precisione.

Tipo a pistone: adatto a pressioni in ingresso più elevate. Le valvole riduttrici ad alta pressione possono sopportare pressioni in ingresso fino a 350 bar.

Consigli per la scelta

Flusso: Non scegliere la dimensione del regolatore esclusivamente in base al diametro di collegamento. Se il flusso effettivo supera la capacità di regolazione della valvola, la pressione a valle potrebbe diminuire in modo significativo. In tal caso, scegliere una valvola di dimensioni maggiori o con migliori caratteristiche di portata. Se la valvola è troppo grande, potrebbe funzionare per lunghi periodi con un’apertura molto ridotta, compromettendo la stabilità della regolazione.

Filtrazione: Per fluidi contenenti particelle, installare un filtro a monte della valvola riduttrice di pressione. Preferire valvole dotate di filtro integrato all’ingresso. Molte valvole riduttrici di precisione e ad alta pressione sono dotate di un filtro da 25 μm.

2. Valvola di sicurezza di sovrappressione: Protezione contro condizioni anomale

Valvola di sicurezza a molla (rossa, con flangia) installata in parallelo per la protezione contro sovrappressioni anomale.

Principio di funzionamento

Una valvola di sicurezza di sfogo è installata in parallelo sull’attrezzatura o sulla tubazione da proteggere. Quando la pressione è inferiore al valore impostato, la molla tiene il tappo della valvola premuto contro la sede, mantenendo così la valvola chiusa. Quando la pressione in ingresso raggiunge il campo di apertura, la valvola si apre e scarica il fluido. Una volta che la pressione diminuisce, la valvola si richiude.

Applicazione

Le valvole di sicurezza di sfogo utilizzano spesso tenute morbide in gomma, che garantiscono una buona tenuta in condizioni di chiusura normale. Sono adatte alla protezione da sovrappressione causata da condizioni anomale, come la chiusura accidentale di una valvola, l’espansione termica del fluido o il guasto di componenti regolatori di pressione. Poiché le tenute morbide non sono ideali per aperture frequenti e prolungate nel tempo, una valvola di sicurezza di sfogo non deve essere utilizzata come regolatore di pressione di processo normale né come elemento di scarico di by-pass continuo.

Consigli per la scelta

Pressione di taratura: non impostarla troppo vicina alla pressione di esercizio normale, altrimenti la valvola potrebbe aprirsi e chiudersi con frequenza.

Capacità di scarico: Determinare le dimensioni in base al flusso di sovrappressione massimo possibile nel sistema. Assicurarsi che la valvola possa scaricare una quantità sufficiente di fluido in tempo utile. Se il flusso di sfogo è inferiore al flusso che entra nel sistema, la pressione potrebbe continuare ad aumentare.

3. Valvola di troppo pieno: protezione contro la sovrappressione e regolazione della pressione all’uscita della pompa

Valvola di troppo pieno filettata in acciaio inossidabile per by-pass e controllo della pressione all’uscita di pompe per liquidi.

Principio di funzionamento

Le valvole di troppo pieno (note anche come valvole di by-pass di pressione) sono utilizzate principalmente nei sistemi a liquido, in genere all’uscita di pompe a portata fissa. Quando la richiesta dell’attuatore diminuisce, una valvola di controllo si chiude o la resistenza del sistema aumenta, la pressione all’uscita della pompa sale. La valvola di troppo pieno si apre e reimmette parte del liquido nel serbatoio, nell’ingresso della pompa o in un altro lato a bassa pressione, limitando così la pressione all’uscita della pompa.

Rispetto a una valvola di sicurezza per sovrappressione, che si concentra sullo scarico in caso di sovrappressione anomala, una valvola di sovrappressione è più adatta al controllo della pressione in uscita da pompa, laddove sia richiesto uno scarico frequente o continuo di liquido. Le due valvole non possono essere semplicemente intercambiate in base soltanto alla pressione di taratura.

Due principali applicazioni

1. Quando la pressione del sistema aumenta in modo anomalo, la valvola di sovrappressione si apre e scarica il liquido per limitare la pressione massima.

2. Quando una pompa a portata fissa eroga un flusso continuo, la valvola di sovrappressione scarica il flusso in eccesso in funzione della domanda del sistema e partecipa al regolamento della pressione in uscita dalla pompa.

Consigli per la scelta

Pressione e portata: verificare la pressione di taratura, la portata massima in uscita dalla pompa, la domanda normale del sistema, la portata massima in eccesso e la caduta di pressione attraverso la valvola.

Struttura e frequenza di funzionamento: in base all’apertura occasionale, all’azione frequente o allo scarico continuo, verificare la struttura della sede, il materiale della guarnizione, la resistenza alle vibrazioni, la capacità di portata e la durata operativa.

Linea di ritorno e riscaldamento: Verificare il diametro della tubazione di ritorno e la pressione di back pressure in uscita. Durante lo sfogo continuo, la strozzatura del liquido genera calore. Valutare l'innalzamento della temperatura del fluido, il volume del serbatoio e la capacità di raffreddamento del sistema.

Selezione in base all'applicazione

Per accelerare la scelta, abbinare il tipo di valvola al servizio effettivo:

Stabilizzazione della pressione del vapore o di un gas compresso → Valvola pilota riduttrice di pressione (normalmente aperta, installata in serie)

Protezione da sovrappressione di tubazioni e recipienti con scarichi rari → Valvola di sicurezza a molla (normalmente chiusa, installata in parallelo)

Uscita di pompe a spostamento positivo con by-pass frequente o continuo di liquido → Valvola di sfogo in acciaio inossidabile (in parallelo, all'uscita della pompa)

4. domande frequenti

Una valvola di sicurezza a molla può sostituire una valvola di sfogo per il controllo della pressione all'uscita di una pompa?

Una valvola di sicurezza di sfogo può gestire sovrappressioni anomale in applicazioni idonee, ma non è necessariamente adatta a aperture frequenti o a scarichi continui. Quando una pompa a cilindrata fissa richiede una regolazione di pressione di by-pass a lungo termine, di solito la scelta corretta è una valvola di sfogo.

È possibile utilizzare una valvola di sfogo per la protezione contro le sovrappressioni?

Una valvola di sfogo può limitare la pressione massima in sistemi liquidi idonei. Tuttavia, se norme applicabili o standard di progettazione richiedono esplicitamente una valvola di sicurezza valvola di sicurezza di sfogo, una valvola di sfogo generica non può essere utilizzata come sostituto.

Una valvola riduttrice di pressione richiede protezione di sfogo a valle?

Dipende dalla pressione ammissibile degli apparecchi a valle e dal rischio di guasto del sistema. Se il guasto della valvola riduttrice di pressione potesse causare un superamento dei limiti di pressione degli apparecchi a valle, occorre installare un dispositivo di sfogo della pressione indipendente.

5. Informazioni necessarie per la selezione della valvola

Per aiutare ingegneri o fornitori a valutare il tipo di valvola più adatto e la sua idoneità al prodotto, preparare le seguenti informazioni:

Mezzo, aggressività, viscosità e grado di pulizia

Pressione in ingresso e pressione in uscita desiderata

Portata normale, portata massima o portata di sfogo richiesta in condizioni anomale

Temperatura di esercizio, tipo di collegamento, frequenza di funzionamento e contropressione in uscita

Conclusione

Le valvole riduttrici di pressione, le valvole di sicurezza e le valvole di sovrappressione controllano tutte la pressione, ma risolvono problemi diversi. L’aspetto fondamentale è identificare da quale lato del sistema è necessario il controllo della pressione, se la valvola deve normalmente essere aperta o normalmente chiusa e se lo scarico avviene occasionalmente o in modo continuo.

Per gli acquirenti e gli ingegneri esteri, l’approccio più sicuro consiste nella selezione in base alle condizioni di esercizio, non semplicemente in base al nome. Fornire informazioni sul mezzo, sulla pressione, sulla portata, sulla temperatura e sulla frequenza di funzionamento rende molto più semplice confermare il tipo di valvola corretto.