Il termine "battente" assume diversi significati a seconda del contesto. In generale, si riferisce a una parte mobile che, chiudendosi, combacia con una struttura fissa. In questo articolo, esploreremo il significato di battente in ambito idraulico, con particolare attenzione alle valvole di ritegno e al funzionamento delle elettropompe autoadescanti.
Valvole di Ritegno: Un Componente Essenziale
Le valvole di ritegno, note anche come valvole di non ritorno, sono dispositivi cruciali negli impianti idraulici. Attraverso un organo di chiusura (piattello, clapet, sfera), bloccano il reflusso di fluidi nelle tubazioni e negli impianti, talvolta con l'ausilio di una molla di richiamo.
Esistono diverse tipologie di valvole di ritegno, tra cui:
- Valvola di ritegno doppio battente di tipo wafer: Realizzata in acciaio CF8M, adatta per installazioni con flusso verticale, orizzontale o inclinato.
- Valvola di ritegno a clapet di tipo wafer: In acciaio AISI 316, per flusso verticale o orizzontale.
- Valvole di ritegno a molla: In acciaio AISI 316, con chiusura a molla per prevenire il flusso di ritorno.
La scelta della valvola dipende dalle specifiche applicazioni e dalle decisioni di progettazione. La certificazione della filiera e il rispetto delle normative sono essenziali per garantire l'affidabilità strutturale.
Le valvole di non ritorno sono comunemente utilizzate per prevenire problemi di flusso inverso causati da malfunzionamenti, spegnimenti o rotture delle pompe. Alcuni esempi di applicazione includono:
- Impianti idraulici in generale.
- Cilindri idraulici: per evitare perdite di pressione in esercizio.
L'efficacia delle valvole di ritegno è garantita dall'uso di materiali performanti e da controlli e manutenzioni programmate. Materiali come l'acciaio austenitico AISI-316 e il PTFE (Teflon) sono spesso impiegati per le loro proprietà di resistenza e lavorabilità.
Materiali Principali
- Acciaio austenitico AISI-316: Un acciaio inossidabile con basso tenore di carbonio e alte percentuali di cromo, nichel e molibdeno, che garantiscono elevata resistenza alla corrosione.
- PTFE (Politetrafluoroetilene): Materiale polimerico noto come "Teflon", utilizzato per le sue proprietà di resistenza chimica e basso attrito.
Un aspetto rilevante legato al battente idraulico è il posizionamento della pompa in relazione al livello dell'acqua. In particolare, si distinguono due configurazioni:
- Sottobattente: La pompa si trova sempre SOTTO il pelo libero dell’acqua e quindi è sempre sottoposta, in aspirazione, ad una condizione energetica favorevole, avendo a disposizione sia il contributo della pressione atmosferica, che quello della gravità. Questa configurazione è intrinsecamente sicura.
- Con pompa sopraelevata: La pompa si trova ad avere a disposizione, in aspirazione, solo l’energia derivante dalla pressione atmosferica. Questo implica che qualsiasi collegamento presente (flangiato, filettato) sia possibile fonte di ingresso d’aria, visto che la pressione all’interno della tubazione è nettamente inferiore a quella che si trova all’esterno.
Quest'ultima configurazione è legata ad alcuni fattori che ne sconsigliano fortemente l’utilizzo. Quindi valori di NPSHd normalmente molto inferiori a 10,33 m.c.a. Se poi la depressione dovesse raggiungere il valore della tensione di vapore, si avrebbe l’ebollizione dell’acqua a temperatura ambiente con conseguente creazione di un fluido bifasico, che entrando nella pompa, le impedirebbe di fornire le prestazioni attese e ne comporterebbe il danneggiamento. Infine la tubazione di aspirazione può rimanere piena, solo se è dotata di una valvola di fondo. Il mal funzionamento di tale componente (trafilamento), comporterebbe lo svuotamento della pompa e della tubazione di aspirazione, fino al livello del pelo libero.
Cavitazione: Un Problema da Evitare
La cavitazione è un fenomeno che si verifica quando si formano vuoti parziali in un liquido a causa del movimento rapido di corpi solidi o onde sonore ad alta densità. Questo può causare erosione e usura delle superfici solide.
Nelle pompe centrifughe, la cavitazione è spesso causata da una insufficiente energia della testa di aspirazione netta positiva (NPSH) sul lato di aspirazione. Le pompe centrifughe creano bassa pressione su un lato della girante e alta pressione sull'altro. Se la pressione del fluido scende al di sotto della pressione di vapore, si formano bolle che implodono quando raggiungono l'alta pressione, danneggiando la girante e riducendo la capacità di pompaggio.
I sintomi della cavitazione includono:
- Rumore simile a ingranaggi inceppati.
- Vibrazioni eccessive.
- Prestazioni ridotte.
Per mitigare la cavitazione, è possibile:
- Ridurre la velocità del motore per diminuire il flusso.
- Verificare le specifiche della pompa e confrontarle con i requisiti dell'applicazione.
- Consultare un professionista per la scelta della pompa appropriata.
Elettropompe Autoadescanti: Principi di Funzionamento
Le elettropompe autoadescanti sono progettate per aspirare liquidi da un livello più alto, richiedendo un adescamento iniziale per funzionare correttamente. Possono essere alimentate da motori endotermici o elettrici.
Una pompa è un dispositivo che sposta liquidi da un punto all'altro, valutato in base alla portata e alla prevalenza. Le elettropompe si distinguono in pompe di superficie (esterne al liquido) e pompe sommerse (immerse nel liquido).
Un'elettropompa autoadescante deve essere riempita con un fluido attraverso una portina. L'azionamento innesca una turbolenza che porta il fluido a salire e pulisce le tubazioni d'aria.
Il funzionamento si basa sull'alimentazione costante del fluido all'interno della pompa, innescando il pompaggio. La membrana si ritrae creando un vuoto, mentre la sfera in aspirazione si alza, permettendo al fluido di riempire la camera.
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