L'idrovalvola, o valvola idraulica, è un dispositivo a globo ad attuazione fluida, cioè azionato dall'energia meccanica fornita direttamente dal liquido presente nella condotta che l'organo stesso è destinato a gestire.
Tale funzione è garantita dalla presenza di un circuito pilota a funzionamento prettamente idraulico che comanda l'organo mobile di intercettazione, che a seconda delle pressioni in gioco comprende o una membrana, in gomma naturale o sintetica - idrovalvola a membrana - (max 25 bar) o un pistone - idrovalvola a pistone - (fino a 40 bar).
Il circuito pilota, costituito da una valvola pilota collegata ad un circuito idraulico montato direttamente sull'idrovalvola, consente la lettura del valore della pressione a monte, a valle e all'interno della valvola ed a seconda di come è stato tarato fa sollevare o abbassare l'otturatore consentendo l'apertura, la chiusura e la modulazione del flusso.
A seconda della funzione che deve svolgere la valvola cambia il circuito di pilotaggio.
Caratteristiche principali e funzionamento
Le idrovalvole sono costituite da una valvola base e da un circuito di pilotaggio.
La valvola base è formata:
dal corpo: la cui forma più comune è a Y e nel quale è posizionata la sede di tenuta dell'otturatore. Sul corpo sono realizzati anche gli attacchi (flangiati, filettati, ecc.) per il collegamento alle tubazioni. Sempre sul corpo sono presenti i fori di monte e di valle per consentire il rilievo delle pressioni. Poiché in funzionamento della idrovalvola è unidirezionale, sul corpo inoltre è riportato il verso di montaggio
dal gruppo attuatore: è costituito essenzialmente dall'otturatore vero e proprio e dal coperchio;
coperchio: forma con un setto interno, detto separatore inferiore, una regione stagna detta camera valvola o camera di manovra. All'interno della camera si muove il diaframma a membrana o il pistone. Sul coperchio è realizzato un terzo foro attraverso il quale avviene il riempimento o lo svuotamento della camera valvola. La variazione di volume della camera modifica la posizione dell'otturatore;
Le tre regioni individuate nel gruppo corpo:
monte valvola;
valle valvola;
camera valvola;
tramite i fori predisposti sono connesse al circuito di pilotaggio costituito da tubi in piccolo diametro e da uno o più piloti.
Il circuito di pilotaggio, relativo alla specifica funzione che la valvola deve svolgere, a seconda delle differenze di pressione misurate nelle tre camere consente lo svuotamento o il riempimento della camera valvola provocando così il movimento dell'otturatore.
Funzioni principali
Con le idrovalvole si può effettuare il controllo, l'intercettazione e la regolazione della portata e della pressione idrica.
L'idrovalvola viene frequentemente utilizzata ad esempio come:
riduttrice di pressione a valle (Pressure Reducing Valves o PRV): cioè fa sì che la pressione a valle non superi un valore predefinito indipendentemente dalla variazione di pressione e portata di monte. Per fare questo le perdite di carico localizzate dovute alla valvola devono variare in relazione alla pressione di monte; quando la pressione di valle supera il valore prefissato la valvola si apre;
sostegno della pressione a monte (Pressure Sustaining Valves o PSV): diversamente dalle valvole PRV le valvole PSV hanno la funzione di garantire a monte un valore minimo di pressione prefissato. Per raggiungere questo obiettivo l'unico modo è ridurre le perdite di carico distribuite riducendo la portata in transito, quindi quando la pressione scende al di sotto del valore prefissato la valvola si chiude;
regolatrice di portata (Flow Control Valves) sia a monte che a valle: mantiene prefissati valori di portata indipendentemente dalle variazioni di pressione sia a monte sia a valle;
Più raramente l'idrovalvola viene utilizzata come valvola di intercettazione automatica on-off.
Note
↑la forma a Y è vantaggiosa dal punto di vista idrodinamico poiché non crea brusche variazioni della direzione del flusso e pertanto consente il transito di portate elevate con ridotte perdite di carico (coefficiente di flusso elevato)
