La pressione di apertura di una valvola di ritegno è la pressione minima a monte necessaria per sollevare il disco della valvola dalla sua sede e consentire il passaggio del fluido. Al di sotto di tale soglia, la valvola rimane chiusa. Al di sopra, il disco si solleva e il fluido passa attraverso. Il rispetto di questa specifica determina se una valvola di ritegno si apre quando dovrebbe, si chiude completamente quando non dovrebbe e previene il riflusso senza causare inutili perdite di pressione nel sistema.
Cos'è la pressione di frattura?
La pressione di apertura della valvola di ritegno non è la stessa della pressione di esercizio. La pressione di esercizio è quella a cui il sistema funziona durante il normale flusso. La pressione di apertura è specificamente la pressione differenziale attraverso la valvola nell'esatto momento in cui il disco si solleva per la prima volta dalla sede.
Una valvola con una pressione di apertura di 1 PSI si apre non appena la pressione differenziale in avanti raggiunge 1 PSI. Una valvola con una pressione di apertura di 5 PSI rimane chiusa finché la pressione differenziale non raggiunge 5 PSI. Questa differenza determina il comportamento della valvola in condizioni di bassa portata e di portata variabile. La pressione differenziale all'apertura della valvola è il parametro ingegneristico che definisce questo comportamento e varia significativamente tra i diversi tipi e modelli di valvola.
Come la pressione di apertura influisce sulla selezione della valvola
Una pressione di apertura troppo bassa fa sì che la valvola si apra in condizioni in cui dovrebbe rimanere chiusa. L'espansione termica, piccole fluttuazioni di pressione o le vibrazioni del sistema possono far aprire la valvola e consentire un riflusso di piccole quantità nel tempo. Una pressione di apertura troppo alta crea una resistenza eccessiva al flusso in avanti, aumentando la caduta di pressione del sistema e riducendo l'efficienza del flusso.
Il compromesso tra pressione di apertura e caduta di pressione del sistema è ciò che gli ingegneri devono gestire nella progettazione delle valvole di ritegno. Nelle applicazioni di mandata delle pompe, la pressione di apertura deve essere sufficientemente alta da impedire il riflusso durante i transitori di avviamento della pompa, ma sufficientemente bassa da evitare di aggiungere una resistenza significativa alla prevalenza di esercizio della pompa. Nelle linee di strumentazione e campionamento, è spesso necessaria una pressione di apertura molto bassa per consentire una misurazione accurata della portata senza alterare l'equilibrio pressorio del sistema.
Pressione di apertura tipica per tipo di valvola
Le diverse tipologie di valvole di ritegno producono intervalli di pressione di apertura differenti a seconda del meccanismo di chiusura. La tabella seguente mostra gli intervalli di pressione di apertura tipici per tipo di valvola, a titolo di riferimento durante la fase di specifica.
| Tipo di valvola | Pressione di frattura tipica | Note |
| valvola di ritegno oscillante | Da 0,1 a 0,5 PSI | Chiusura per gravità, pressione di rottura molto bassa |
| Valvola di ritegno a disco basculante | Da 0,2 a 1,0 PSI | Il perno disassato riduce la resistenza all'apertura |
| Valvola di ritegno a molla | Da 0,5 a 5,0 PSI | La rigidità della molla determina la pressione di rottura |
| Sollevare la valvola di ritegno | Da 0,5 a 3,0 PSI | Disco guidato, pressione di cracking moderata |
| valvola di ritegno a sfera | Da 0,5 a 2,0 PSI | Dipende dal peso della sfera e dalla geometria della sede |
valvole di ritegno oscillanti Hanno la pressione di apertura più bassa perché la sola forza di gravità mantiene il disco chiuso. Nessuna molla. Nessuna resistenza meccanica significativa. Il disco si solleva non appena la pressione differenziale in avanti supera il peso del disco e l'attrito della sede. I modelli con molla coprono la più ampia gamma di pressioni di apertura perché la rigidità della molla è regolabile in fase di produzione per adattarsi ai requisiti specifici dell'applicazione.
Classe di pressione: CLASSE 150-CLASSE 2500 (PN10-PN420)
Come specificare la corretta pressione di cracking
La specifica della pressione di apertura inizia con la pressione differenziale minima di esercizio del sistema nel punto in cui si trova la valvola di ritegno. Questo rappresenta il valore minimo. La pressione di apertura deve essere inferiore a tale valore minimo, altrimenti la valvola non si aprirà in modo affidabile in condizioni di bassa portata.
Quale pressione di apertura devo specificare per una valvola di ritegno?
Specificare una pressione di apertura sufficientemente bassa da consentire l'apertura completa al flusso minimo del sistema, ma sufficientemente alta da mantenere la valvola chiusa anche in presenza della massima pressione inversa generata dal sistema. Calcolare la massima pressione inversa prevista, o pressione di espansione termica, a pompe spente. Questo rappresenta il valore massimo. La pressione di apertura deve impedire il riflusso della valvola di ritegno in tali condizioni, senza tuttavia essere così elevata da limitare il flusso in avanti.
La specifica della pressione di apertura per le valvole a molla offre il massimo controllo, poiché la scelta della rigidità della molla consente al produttore di raggiungere uno specifico valore target di pressione di apertura. Le valvole di ritegno a battente e a disco basculante sono meno regolabili. La pressione di apertura è determinata principalmente dal peso e dalla geometria del disco per un dato diametro interno.
Per applicazioni critiche nella produzione di energia, nel settore petrolifero e del gas e nell'industria chimica, CTGV produce valvole di ritegno a sollevamento e a battente con valori di pressione di apertura documentati per classi di pressione da ANSI Classe 150 a 4500. I materiali disponibili includono acciaio al carbonio, acciaio inossidabile 316 e una gamma completa di leghe per applicazioni in ambienti corrosivi. Contattaci e ricevere un consiglio tecnico entro 2 ore.
Domande frequenti
Come determinare la pressione di apertura di una valvola di ritegno?
Applicare una pressione crescente a monte monitorando il flusso a valle. La pressione alla quale inizia il flusso è la pressione di cracking. I produttori forniscono anche le specifiche della pressione di cracking nelle schede tecniche, basate su test di laboratorio con acqua in condizioni standard.
Qual è la pressione di apertura di una valvola di ritegno?
La pressione differenziale minima a monte necessaria per sollevare il disco dalla sede e avviare il flusso. Varia a seconda del tipo di valvola. Le valvole di ritegno a battente si aprono in genere a una pressione compresa tra 0,1 e 0,5 PSI. Le valvole a molla hanno una pressione di apertura che varia da 0,5 a 5,0 PSI a seconda della rigidità della molla selezionata.
Che cos'è una pressione di cracking di 1 psi?
Una valvola con una pressione di apertura di 1 PSI si apre quando la pressione a monte supera la pressione a valle di 1 PSI. Rimane chiusa al di sotto di tale differenza di pressione. Comunemente utilizzata nelle valvole di ritegno a molla per lo scarico delle pompe e nelle applicazioni di strumentazione dove è richiesta una soglia di apertura definita.
Qual è la pressione necessaria per provocare la rottura?
Dipende dal tipo di valvola, dal peso del disco, dalla rigidità della molla (se applicabile) e dalla pressione differenziale minima in avanti. Specificare una pressione di apertura sufficientemente bassa da consentire l'apertura al flusso minimo, ma sufficientemente alta da impedire il riflusso in condizioni di massima pressione inversa nel sistema.
