Che cos'è una valvola di controllo della temperatura? Spiegato in 5 passi

Le valvole di controllo della temperatura sono costruite per controllare le temperature dei fluidi, ad esempio turbine, compressori, sistemi di raffreddamento dell'acqua della camicia del motore e dell'olio di lubrificazione. Ma cos'è esattamente una valvola di controllo della temperatura e quali tipi di valvole di controllo della temperatura si possono scegliere? In questo blog mensile, spieghiamo in cinque passi cos'è una valvola di controllo della temperatura e come scegliere la valvola corretta per le vostre esigenze.

Le valvole di controllo della temperatura sono adatte al controllo dei processi, alle applicazioni marittime e industriali in cui i fluidi devono essere miscelati o deviati per raggiungere le temperature ottimali. La valvola può anche essere applicata ai sistemi di cogenerazione per controllare le temperature nel circuito di recupero del calore, assicurando il corretto raffreddamento del motore e massimizzando il recupero del calore. Il tutto per contribuire a fornire al processo la temperatura ottimale ed evitare così costosi tempi di fermo.

Le valvole per diversi tipi di applicazioni prendono il nome dal numero di porte che hanno. Ad esempio, una valvola a 2 vie ha, come suggerisce il nome, due porte. Una valvola a 3 vie ha tre porte, ecc. L'attacco di una valvola è semplicemente il punto di connessione della valvola da cui il fluido entra o esce.

1: Come si presenta l'anatomia delle valvole

Tutte le valvole necessitano di un punto di ingresso e di un punto di uscita per i fluidi che le attraversano. Non importa il numero di porte, le dimensioni o la portata. Non fa eccezione la valvola di controllo della temperatura. La valvola di termoregolazione può contenere 2 o 3 porte, diventando così una valvola a 2 o 3 vie. In questo esempio, prendiamo una valvola termostatica a 3 vie.

Vediamo l'interno della valvola. In generale, abbiamo l'alloggiamento della valvola. Questo può essere realizzato in acciaio inox, ghisa, ferro dunctile, alluminio o bronzo. Nella valvola, ogni porta è contrassegnata da una lettera che indica l'esempio di flusso. In questo caso, mostriamo l'alloggiamento flangiato. Nella parte superiore della valvola si trova la sede, che aiuta a "sigillare" l'attacco B quando viene raggiunta la temperatura impostata. Sotto la sede si trova il manicotto. Nel manicotto è inserito l'elemento. Il manicotto contiene l'O-ring.

Anatomia della valvola termostatica AMOT modello B

Questo esempio contiene un elemento. L'elemento in una valvola di temperatura dispone l'uscita preferita che fluisce attraverso la porta A in questo esempio. L'elemento si restringe o si espande alla temperatura impostata. Nella parte inferiore dell'elemento della valvola si trova la cera o il materiale termostatico; questa parte è collegata al pistone, che è collegato alle barre laterali che si trovano all'interno del cilindro. Questa è la valvola a scorrimento. Gli elementi della valvola sono robusti, quasi impossibili da tirare a mano. La parte scorrevole controlla la direzione del flusso in base a ciò che sta accadendo. L'espansione della cera aiuta a far scorrere l'elemento e a controllare il flusso. L'elemento è chiuso quando il fluido è "freddo" o al di sotto della temperatura nominale. Quando la cera si riscalda, si espande e spinge la valvola scorrevole verso l'esterno e l'elemento si apre.

Fori nell'elemento valvola

In alcuni casi, nell'elemento della valvola di temperatura viene praticato un piccolo foro. Questo foro collega l'attacco standard (A) all'attacco di raffreddamento della valvola (C). Questo foro assicura sempre una piccola portata tra le porte. Inoltre, può contribuire a rallentare il ciclo di riscaldamento, evitando la formazione di condensa e, in casi estremi, il congelamento.

2: Tipi di valvole di controllo della temperatura

Esistono due tipi di valvole di temperatura;

• Valvole termostatiche
• Valvole azionate

Valvole di controllo termostatiche

Una valvola che viene azionata rilevando e controllando internamente la temperatura del fluido è chiamata valvola termostatica. Questo tipo di valvola è autonomo, senza alcuna fonte di alimentazione esterna. L'intervallo di temperatura operativa è determinato dalla composizione chimica del materiale della cera ed è preimpostato in fabbrica o dal distributore locale in base alle raccomandazioni del produttore del motore o dell'apparecchiatura. Una volta che l'elemento termostatico è stato calibrato su una temperatura impostata, questa non può essere modificata a meno che non venga installato un nuovo elemento. Questo design robusto e semplice impedisce agli operatori di far funzionare accidentalmente l'apparecchiatura a temperature troppo alte o troppo basse, con conseguente aumento del consumo di carburante, costose riparazioni e tempi di fermo.

Valvole di controllo azionate

A differenza delle valvole a rilevamento interno, una valvola di controllo attuata è solitamente parte di un sistema completo che rileva le variazioni di temperatura mediante una sonda esterna. La sonda invia un segnale a un pannello di controllo per aprire o chiudere le porte della valvola utilizzando una fonte di alimentazione esterna. I sistemi tipici sono di tipo elettrico, pneumatico o una combinazione di entrambi. Sebbene siano necessari più componenti per il funzionamento di questo tipo di valvole, esse offrono diversi vantaggi. In primo luogo, tendono a essere molto più precise, quindi se la vostra applicazione richiede un controllo preciso della temperatura, questa può essere un'opzione migliore. In secondo luogo, a differenza delle valvole termostatiche, questi sistemi consentono una regolazione flessibile del campo di temperatura in caso di variazione delle condizioni operative. In questo video animato di AMOT viene mostrato il funzionamento di una valvola di controllo attuata.

3: Come utilizzare una valvola termostatica

Applicazioni di miscelazione

Quando le valvole sono utilizzate per il servizio di miscelazione, la porta C è l'ingresso del fluido freddo dal raffreddatore, la porta B è l'ingresso del fluido caldo di by-pass e la porta A è l'uscita standard. La porta A è la porta di rilevamento della temperatura e miscelerà i fluidi caldi e freddi nella proporzione corretta per produrre la temperatura di uscita desiderata in uscita dalla porta A.

Applicazioni di deviazione

Quando si utilizzano valvole per la deviazione dei servizi, l'ingresso è la porta A (porta di rilevamento della temperatura), con la porta C collegata al raffreddatore e la porta B collegata alla linea di by-pass del raffreddatore.

4: Come scegliere la valvola di temperatura corretta

Conosciamo la differenza tra una valvola di controllo termostatica e una valvola di controllo attuata; siamo in grado di determinare quando scegliere quale valvola di controllo della temperatura. Sia che si tratti di miscelare fluidi a temperature diverse, sia che si tratti di deviare i fluidi verso un refrigeratore, uno scambiatore di calore o un radiatore, entrambe le valvole di regolazione della temperatura funzionano ugualmente bene in queste circostanze. La domanda da porsi è se scegliere una valvola termostatica o una valvola attuata: la valvola deve essere "stand-alone" e funzionare da sola, oppure deve essere inserita in un sistema completo controllato da sensori di temperatura. Se non è disponibile una fonte di alimentazione esterna, la scelta è già fatta.

5: Manutenzione della valvola di regolazione della temperatura

Il fatto che le valvole di temperatura siano robuste e gli alloggiamenti realizzati con materiali durevoli non significa che la manutenzione non sia necessaria. Al contrario, migliore è l'assistenza e la manutenzione della valvola, migliore è la qualità della valvola, minore è la possibilità di fermi macchina e più lunga è la vita operativa. Le parti più vulnerabili di una valvola temperata sono le parti morbide. Le parti morbide di una valvola comprendono le guarnizioni e gli O-ring. Per questo motivo, si consiglia di sottoporre la valvola a manutenzione ogni 3-5 anni o ogni volta che si effettua una revisione significativa del sistema. Per le valvole AMOT, è possibile fornire un kit di manutenzione unico per le valvole di controllo, che comprende le parti morbide e gli elementi necessari per la manutenzione completa della valvola.