Per il controllo e la regolazione della temperatura nei circuiti idraulici vengono utilizzate valvole di diverso tipo, abbinate a sistemi di regolazione o di sicurezza.
In commercio esistono moltissimi tipi di valvole:
– di intercettazione e di ritegno a flusso avviato, con tenuta morbida, tenuta metallica, del tipo dritto, del tipo a squadra, con premistoppa, con soffietto ecc.;
– a farfalla;
– di ritegno a clapet;
– a sfera a passaggio totale;
– a saracinesca.
Questi organi presentano perdite di carico che possono essere valutate una volta noto il coefficiente di portata Kv che i costruttori migliori forniscono nei loro cataloghi. Il coefficiente Kv è la portata di acqua alla temperatura di 20°C che, attraversando una valvola, determina una perdita di carico unitaria.
Si può, infatti, scrivere:
Q = Kv
dove:
Q = portata (L/s)
∆p = perdita di carico (kPa)
Nelle tabelle di molti fornitori il Kv è espresso come portata in m3/h per una perdita di carico di 1 bar. Sono anche disponibili diagrammi dai quali si può rilevare la variazione di Kv in funzione del numero di giri dell’asta (e, cioè, della posizione dell’otturatore)
Essi sono molto utili perché, una volta noto il ∆p misurato alla valvola, è possibile ricavare con buona approssimazione, la portata fluente nel circuito nel quale la valvola stessa è inserita. Conoscendo, per esempio, che la perdita di carico di una valvola, avente Kv = 12,4 è di 2 bar si può ricavarne la portata fluente con l’espressione:
Q = 12,4 = 17,54 m3/h
DIAGRAMMA DELLE PERDITE DI CARICO DI UNA VALVOLA A FLUSSO AVVIATO.
VALORI Kv in funzione del grado di apertura (ksb)
Altre espressioni utili per il coefficiente di portata Kv per fluidi diversi dall’acqua sono le seguenti.
– Per liquidi: ∆p =
dove:
∆p = perdita di carico (bar)
= densità in rapporto all’acqua = p/pw
Q = portata fluido (m3/h)
Kv = coefficiente di portata
– Per gas: ∆p = P1 –
dove:
∆p = perdita di carico (bar)
P1 = pressione assoluta a monte della valvola (bar)
= densità in rapporto all’aria
Q = portata (Nm3/h)
T = temperatura assoluta
Kv = coefficiente di portata
– Per vapore: ∆p = P1 ––
dove:
∆p = perdita di carico (bar)
P1 = pressione a monte della valvola (bar)
Q = portata ( t/h)
∆t = temperatura di surriscaldamento del vapore (per vapore saturo ∆t = 0)
Kv = coefficiente di portata
Un’espressione utile è quella che consente di passare dalla portata in m3/h a quella in Nm3/h:
Qn = Q
dove:
Q = portata ( m3/h)
Qn = portata (Nm3/h)
T = temperatura assoluta (K)
P = pressione assoluta (bar)