DIMENSIONAMENTO VALVOLE
CALCOLARE IL KVS
Il coefficiente Kvs equivale alla portata d’acqua in m
3
/h che passa attraverso una valvola completamente aperta con una perdita di
carico di 100 kPa.
r
Dp
La perdita di carico dovrebbe essere determinata come segue:
- Uguale o superiore al Dp del circuito sotto controllo, in caso di applicazioni a portata variabile,
- Uguale o superiore al Dp del circuito di alimentazione, in caso di applicazioni a flusso costante.
b) Vapore Kvs =
100 x G x C
20.3 P
2
x Dpv
Scegli la valvola con il Kvs più vicino a quello calcolato.
IMPIANTI ACQUA
Valvole due vie
Per questa applicazione la perdita di carico attraverso la valvola deve essere elevata, in modo da avere una buona caratteristica del
flusso di controllo e un sistema correttamente funzionante.
1) La perdita di carico della valvola deve essere compresa tra il 30 e il 50% della pressione a monte della valvola.
2) La perdita di carico della valvola deve essere uguale o superiore alla caduta di pressione della batteria o dello scambiatore di calore
sotto controllo, in particolare:
a) Liquidi Kvs = 10 x Q x
∆T scambiatore di calore
Caratteristica perdita di carico della valvola
Uguale alla perdita di carico dello scambiatore di calore
Due volte la perdita di carico dello scambiatore di calore
Tre volte la perdita di carico dello scambiatore di calore
30 °C
20 °C
10 °C
→
→
→
Valvole miscelatrici tre vie
Per la valvola di miscelazione non è richiesta normalmente un’alta perdita di carico anche quando viene utilizzata nei circuiti idraulici
primari e secondari per regolare la temperatura di utilizzo.
Come regola generale, la valvola deve avere una perdita di carico simile a quella dello scambiatore di calore.
Valvole deviatrici tre vie
Le valvole deviatrici a tre vie sono utilizzate per controllare il flusso verso lo scambiatore di calore e, quindi, la perdita di carico attraverso
la valvola. Per i sistemi proporzionali deve essere alta.
NOTA Quando si seleziona la perdita di carico, non è necessario superare i valori sopra indicati perché una valvola sottodimensionata
potrebbe produrre:
- Funzionamento rumoroso e vibrazioni della spina
- Rapida usura dell’otturatore e della guarnizione dovuta all’alta velocità del fluido attraverso la valvola.
IMPIANTI ACQUA SURRISCALDATA
Per questa applicazione le valvole possono essere a due o tre vie. La perdita di carico della valvola deve essere elevata, in modo da
avere una buona caratteristica del flusso di controllo e un sistema correttamente funzionante. I principi e le regole per il corretto dimen-
sionamento sono gli stessi dei “IMPIANTI ACQUA”.
IMPIANTI VAPORE
Per i sistemi a vapore a bassa pressione (fino a 2 kPa), la perdita di carico attraverso la valvola deve essere compresa tra il 60 e l’80%
della pressione disponibile a monte della valvola.
Pressione del vapore in entrata
0.5 bar (50 kPa)
→
1.0 bar (100 kPa)
→
Perdita di carico della valvola
40 kPa
70 kPa
Per i sistemi a vapore ad alta pressione (superiori a 2 bar) la perdita di carico attraverso la valvola deve essere compresa tra il 30 e il 40%
della pressione disponibile a monte della valvola.
Pressione del vapore in entrata
Perdita di carico della valvola
80 kPa
200 kPa
300 kPa
200 kPa
600 kPa
1000 kPa
→
→
→
Per le valvole on/off non ci sono regole particolari da seguire: la caduta di pressione può essere dal 10 al 20% della pressione in ingresso,
ma la valvola è normalmente dimensionata per le tubazioni.
NOTA Non dimensionare le valvole per vapore ad alta pressione con perdita di carico superiore al 50% della pressione assoluta a monte:
oltre questa percentuale i problemi termodinamici potrebbero influire sull’efficienza e sulla durata della valvola.
IMPIANTI DI TRASFERIMENTO TERMICO DELL’OLIO
Il tipo di valvola più comunemente usato è a tre vie con caratteristiche lineari, al fine di garantire un flusso costante alla caldaia a veloc-
ità costante. Le valvole a due vie possono essere utilizzate per diverse applicazioni a bassa potenza e ovunque sia montata una valvola
a presa bilanciata tra la caldaia di mandata e quella di ritorno. La perdita di carico delle valvole a tre vie deve essere almeno uguale o
superiore a quella dello scambiatore di calore. Per una semplice attività di regolazione, la valvola deve avere una perdita di carico dal
30 al 50% della perdita di carico del sistema. Per le valvole a due vie, vedere anche la sezione “IMPIANTI ACQUA”.
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DIAGRAMMA PERDITE DI CARICO
Q = portata m
3
/h
Dp = perdita di carico (kPa)
r = densità relativa
G = massa (kg/h)
C = 1 + 0.0013 (t-ts)
t = temperatura del vapore in condizioni di lavoro
ts = temperatura del vapore saturo alla pressione P
2
P
2
= pressione in uscita (kPa)
Dpv = perdita di carico valvola (kPa)
