Cosa sono le valvole di ritegno in acciaio inox?
Le valvole di ritegno in acciaio inox sono dei componenti fondamentali per la gestione della direzione di flusso dei fluidi in quanto evitano che avvenga un’inversione e limitano i danni e i problemi che tale fenomeno può provocare all’interno dell’impianto. Sono componenti molto utilizzati all’interno di pompe e impianti chimici, ovvero applicazioni in cui è necessario evitare in qualsiasi modo il ritorno del fluido condotto all’interno dei tubi ed esistono varie tipologie a seconda dell’applicazione desiderata.
Il principio di funzionamento alla base di questi dispositivi è semplice ed è garantito tramite disco, sfera (o un altro elemento vincolato da una guida e una molla. Quando la pressione del fluido è estremamente bassa o addirittura è negativa (portando a fluire in direzione contraria), la valvola si chiude e non permette il passaggio in direzione opposta a quella desiderata. Quando, viceversa, la pressione è elevata si ha che la valvola è aperta e consente il normale flusso del fluido veicolato dalla tubatura.
Le temperature di utilizzo possono arrivare a 180°C, ma anche a 240°C per alcuni modelli particolari, permettendo di ricopre un vasto range applicativo. Il montaggio nella posizione corretta (verticale, orizzontale o inclinata) e la pressione minima garantita rappresentano delle caratteristiche essenziali per evitare malfunzionamenti o pericolose instabilità.
I materiali con cui vengono realizzate le valvole di ritegno
Il materiale fondamentale per la realizzazione delle
valvole di ritegno è l’acciaio inox, ovvero un acciaio ad alto contenuto di cromo e nichel che garantisce sia ottime proprietà dal punto di vista meccanico che elevata resistenza alla corrosione, caratteristica fondamentale in questa tipologia di applicazioni dove vi è contatto con un fluido e si genera un ambiente particolarmente corrosivo.
Inoltre, la tenuta è garantita tramite materiali polimerici o elastomerici che presentano elevata elasticità e capacità di deformarsi sotto carico riuscendo a recuperare completamente ed istantaneamente la loro forma originale. Tra i principali è possibile annoverare:
- Viton: è un materiale elastomerico a base FKM, ovvero gomma fluorurata, che presenta un’ottima resistenza termica e chimica, oltre ad alti livelli di resistenza meccanica;
- NBR: è la principale tra le gomme nitriliche e presenta ottime caratteristiche dal punto di vista chimico e meccanico. Resiste bene anche all’invecchiamento e alle basse temperature mentre è sconsigliata in applicazioni ad elevata temperatura;
- PTFE: è un materiale polimerico termoplastico e semicristallino che presenta una temperatura di fusione elevata pari a 327°C ed è, quindi, adatto per applicazioni in temperatura. Il nome commerciale più noto è Teflon (ovvero il materiale utilizzato per le padelle antiaderenti, grazie al bassissimo coefficiente di attrito) e presenta ottime caratteristiche chimiche, elettriche e di resistenza all’usura.
Valvole di non ritorno ed applicazioni
Le valvole di non ritorno, come spiegato nei paragrafi precedenti, sono delle valvole utilizzate all’interno degli impianti per impedire ai fluidi di invertire la direzione di flusso. Infatti, per svariate cause che possono presentarsi durante il funzionamento, il flusso può subire rallentamenti e inversioni di flusso che possono compromettere l’impianto stesso: questo viene risolto con l’inserimento di una valvola di ritegno che si oppone a questa tendenza.
Si possono fare alcuni esempi di utilizzo delle valvole di non ritorno:
- Impianti di scarico delle fognature: come è facile immaginare, non si vuole che il flusso avvenga in direzione opposta con conseguenze sgradevoli per le utenze;
- Macchinari industriali: ad esempio, impianti di gestione dei liquidi utilizzati durante le lavorazioni meccaniche. Quando un macchinario lavora viene spesso coadiuvato da liquidi che vanno a ridurre i coefficienti di attrito e limitano l’apporto termico. Tali fluidi, una volta utilizzati, devono essere mandati al serbatoio corretto o alla stazione di ripulitura. Un flusso contrario potrebbe compromettere il funzionamento del macchinario e limitarne le funzionalità future.
- Automobili: nelle autovetture sono presenti numerose valvole di non ritorno. Le più comuni riguardano il sistema di condotte per il carburante. L’introduzione di questo componente non consente il flusso verso il serbatoio evitando lo svuotamento delle condotte stesse.
- Elettrodomestici: all’interno, ad esempio, delle lavatrici è possibile trovare delle valvole di non ritorno che non permettano all’acqua di scarico di rientrare all’interno del cestello ma solamente di uscire e raggiungere lo scarico.
- Movimentazioni idrauliche: che verranno approfondite nel paragrafo successivo.
Le valvole di non ritorno e i cilindri idraulici
Nel mondo della movimentazione idraulica, i cilindri rappresentano dei componenti di importanza vitale per il funzionamento. Ogni cilindro presenta, a seconda dell’alesaggio caratteristico, alcune proprietà fondamentali: tra queste, si ricordano principalmente la pressione di spinta e la pressione di tiraggio del cilindro.
Quando si lavora, però, a pressioni limite, può succedere che il cilindro non funzioni correttamente a causa di un leggero trafilamento dell’olio che va a ridurre la pressione caratteristica. Per compensare questa perdita di performance, risulta comodo e rapido l’inserimento di una valvola di non ritorno. Questa, impedendo il verificarsi di questa condizione limitando il flusso in una sola direzione, consente di sfruttare al massimo la pressione del cilindro.
È importante sottolineare che l’inserimento della valvola non porta ad un aumento della pressione sostenibile, ma impedisce che il valore massimo di pressione cali. Quindi, pur non rappresentando un upgrade delle caratteristiche, permette di non andare a sostituire il cilindro con un cilindro più performante, evitando in questo modo un aumento dei costi che può non essere giustificato.
