Il regolatore di pressione, o limitatore di pressione, è un dispositivo essenziale installato nei sistemi idraulici o pneumatici. La sua funzione principale è limitare la pressione del fluido, proteggendo i componenti a valle come tubi, valvole, ugelli e serbatoi.
Una pressione eccessiva può causare perdite, usura prematura o addirittura la distruzione dei componenti del sistema idraulico o pneumatico. Inoltre, i regolatori di pressione sono necessari nei processi che richiedono una pressione costante.
Perché Installare un Regolatore di Pressione?
Installare un regolatore di pressione offre diversi vantaggi:
- Protezione dei componenti: Protegge i componenti dei sistemi pneumatici, che sono azionati dall’aria compressa.
- Controllo dei processi: Alcune applicazioni richiedono una pressione costante per garantire risultati ottimali.
- Protezione dei prodotti: Proteggere i prodotti, in particolare quelli soggetti all’azione dei cilindri pneumatici.
Come Funziona un Regolatore di Pressione?
I modelli più comuni sono i regolatori di pressione a membrana. Il regolatore di pressione a membrana è composto essenzialmente da una vite, una molla, una valvola e una membrana. Il suo principio di funzionamento si basa sull’equilibrio tra le forze che agiscono su entrambi i lati del diaframma: da un lato, la forza esercitata dalla molla compressa dalla vite e, dall’altro, la pressione del fluido in uscita.
Le leggere variazioni della pressione in uscita vengono corrette immediatamente dal regolatore. Quando la pressione in uscita scende, l’equilibrio tra le due forze che agiscono sulla membrana si rompe. Se la forza della molla supera la forza esercitata dalla pressione del fluido, la valvola si apre, la pressione in uscita aumenta e l’equilibrio tra forze viene ristabilito.
Riduttori di Pressione: Monostadio e Doppiostadio
All’interno del riduttore troviamo due camere: una ad alta pressione e una a bassa pressione, ognuna dotata di manometro. Tra le camere troviamo un otturatore attuato all’esterno da una vite che regola l’apertura e la chiusura del passaggio dall’una all’altra camera. Quando la vite è completamente allentata, la molla antagonista mantiene chiuso l’otturatore.
Esistono due tipologie principali di riduttori:
- Riduttori monostadio: Riducono la pressione di uscita in un solo passaggio. Agendo sulla manopola di regolazione della pressione, si va a comprimere la molla superiore che spingendo il diaframma, muove lo stelo che apre la valvola riduttrice. Una piccola quantità di gas fluisce dalla camera ad alta pressione a quella di bassa pressione.
- Riduttori a doppio stadio: Sono formati dall’unione di due corpi, dove avvengono due diversi salti di pressione. Il riduttore a doppio stadio evita l’inconveniente tipico dei riduttori monostadio effettuando una doppia regolazione.
Monostadio o Doppiostadio?
La scelta tra monostadio e doppiostadio va ponderata considerando le pressioni dei flussi in gioco e il tipo di strumento. Un aiuto alla scelta può arrivare ponendo il focus sulla pressione di utilizzo che se è al di sotto di 2/3 bar, dove i flussi sono piuttosto bassi e si deve ottenere una regolazione molto accurata e stabile scelgo il doppiostadio. Mentre il monostadio può essere utilizzato in tutti quegli apparecchi dove c’è una successiva regolazione fine della pressione.
La pressione in uscita viene regolata da un volantino che riduce lo sforzo di regolazione e garantisce una presa sicura.
Quale è la qualità fondamentale di un riduttore?
Costanza della pressione di espansione. La pressione all’utilizzo DEVE ESSERE SEMPRE UGUALE, indipendentemente dal valore dell’alta pressione, perché si mantenga la pressione di regolarità di erogazione.
Moltiplicatore di Pressione (Booster)
Un moltiplicatore di pressione, o booster, è un dispositivo automatico che comprime l’aria per ottenere una pressione in uscita maggiore rispetto a quella in entrata. Viene normalmente utilizzato per intensificare localmente la pressione di ingresso di uno o più attuatori. Un moltiplicatore di pressione converte aria compressa in alta pressione sfruttando il principio delle aree differenziali.
Non è necessario nessun collegamento elettrico e nessuna lubrificazione. I moltiplicatori di pressione sono dotati di valvole di non ritorno che permettono di mantenere la pressione in uscita anche quando l’alimentazione di aria compressa viene interrotta. È pertanto necessario interrompere l’alimentazione e scaricare il circuito prima di effettuare qualsiasi intervento sul dispositivo. Al fine di evitare fluttuazioni della pressione in uscita è consigliabile installare un serbatoio dopo il booster.
Quando il booster viene pressurizzato con aria compressa, le valvole integrate garantiscono automaticamente l’aumento della pressione sul lato secondario. Il moltiplicatore di pressione si avvia automaticamente quando viene applicata la pressione di ingresso e non è ancora stata raggiunta la pressione di uscita desiderata. Quando viene raggiunta la pressione di uscita impostata, il moltiplicatore di pressione smette di funzionare per risparmiare energia, ma si riavvia automaticamente quando la pressione di uscita scende nuovamente.
Nella linea d’ingresso dell’aria compressa verso il moltiplicatore di pressione è raccomandato l’utilizzo di una valvola 3/2. Questa non deve essere aperta fino a quando non viene applicata la pressione in ingresso.
Mec Fluid 2 progetta e produce moltiplicatori di pressione caratterizzati da una pressione massima in uscita di 40 bar e da una minima occupazione di spazio. I dispositivi possono essere forniti con o senza regolatore di pressione.
Regolatore di Pressione Differenziale
Bilanciare l’impianto permette infatti beneficiare delle sua piena resa, evitando l’insorgere di eventuali disfunzioni (es.: fenomeni di rumorosità ), nonché le conseguenti lamentele degli utenti finali. Il regolatore di pressione differenziale Herz è un regolatore proporzionale a sede diritta, che funziona senza energia esterna.
Le differenti pressioni sulla membrana, verso l’alto o verso il basso, trasferite tramite il capillare dalla mandata o dal flusso nel regolatore (ritorno), conducono ad un movimento dell’otturatore della valvola. Se la pressione differenziale del sistema aumenta oltre il valore regolato, la valvola si chiude. Se la pressione differenziale diminuisce, l’otturatore della valvola si apre. La pressione differenziale richiesta sarà perciò permanentemente stabilizzata (tra 50 e 300 mbar) dalla regolazione impostata per mezzo della molla interna.
Un buon regolatore di pressione differenziale deve essere molto reattivo e rispondere velocemente ai cambiamenti che avvengono nell’impianto.
Installazione del Regolatore di Pressione Differenziale
L’installazione avviene sul tubo di ritorno, il regolatore può essere montato in posizione verticale od orizzontale capovolto verso il basso, ma NON orizzontale con il volantino verso l’alto. La direzione del flusso è indicata da una freccia sul corpo del regolatore. Il tubo capillare in rame deve essere collegato al tubo di mandata, meglio se per mezzo di una valvola di bilanciamento. Si consiglia il montaggio di valvole di intercettazione prima e dopo il regolatore e di un filtro prima dello stesso. Il regolatore può essere intercettato per mezzo di un inserto a brugola da 4 mm posto sulla testa del volantino.
Il regolatore di pressione differenziale 4007 mantiene costante la pressione differenziale dal circuito principale ai montanti e relativi circuiti secondari dove sono installati i radiatori. Negli impianti dotati di valvole preregolabili (termostatiche) il regolatore di pressione differenziale 4007 mantiene costante la pressione differenziale anche se le valvole variano la portata (da completamente aperte a chiuse) e la portata massima ai radiatori viene garantita dalla preregolazione della valvola sul radiatore.
La valvola di bilanciamento 4217 (o 4117) viene usata in combinazione con il regolatore per connettere il capillare ed effettuare eventuali misurazioni o regolazioni sul ramo del circuito. Nei sistemi che non sono dotati di valvole preregolabili la quantità di flusso entrante è regolata dalle valvole di bilanciamento 4217 (o 4117) e viene misurata per mezzo del computer di misurazione 8904 (o 8900) secondo i dati di progetto. La pressione differenziale viene mantenuta costante nel campo desiderato.
La valvola di bilanciamento limita la portata massima in ciascun ramo ma non ha nessun effetto sui singoli radiatori. In un impianto dove i carichi hanno grandi fluttuazioni la pressione differenziale ai capi della valvola di regolazione deve essere mantenuta costante mantenendo l’autorità della valvola in prossimità di 1. La portata nominale viene generata dalla caduta di pressione nella valvola di regolazione alla presione differenziale regolata.
Per mezzo del computer di misurazione 8904 (o 8900) si possono rilevare la portata e la pressione differenziale direttamente sulla valvola di regolazione 4217 (o 4117). Negli impianti dove è richiesto di mantenere una portata costante, il regolatore di pressione differenziale 4007 può essere abbinato con una valvola di regolazione 4217 (o 4117).
Regolatore di Pressione: Quale Scegliere
A differenza del riduttore di pressione, che si limita a ridurre la pressione in uscita di un fluido, il regolatore di pressione è in grado di compensarla e stabilizzarla. Qualora ciò si avveri necessario, dovremo per prima cosa scegliere un riduttore adatto alla pressione di entrata e di uscita del fluido. Per ridurre la pressione, non dovremo far altro che regolare la tensione della molla girando, a seconda del modello, la vite o la rotella.
Un altro criterio fondamentale nella scelta di un regolatore di pressione è la portata. Ricordiamo anche che i regolatori di pressione, sebbene possano essere regolati, generalmente sono venduti pre-impostati.
Dove si Usano i Regolatori di Pressione?
I regolatori di pressione trovano impiego nella maggior parte delle macchine il cui funzionamento dipende da un fluido. I regolatori di pressione sono quindi utilizzati in numerosi settori e sono essenziali per il buon funzionamento di numerose apparecchiature. Essendo poco costosi, la loro sostituzione non è onerosa. Un guasto nel loro funzionamento, tuttavia, può causare danni significativi ad altre attrezzature e componenti del sistema.
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