AS_07_2021

Primo piano 31 DOSSIER Automazione e Strumentazione n Ottobre 2021 sano ormai tutte le aziende e diventano i componenti dei sistemi cyberfisici che unendo meccanica, elettro- nica e software, garantiscono ai processi produttivi quella adattività e flessibilità sempre più richiesta oggi dai mercati. Prima di esaminare le nuove possibilità aperte dalla digitalizzazione e i vantaggi funzionali derivanti dalla connettività, passiamo brevemente in rassegna le principali tipologie di valvole, le loro funzionalità e le applicazioni. Breve viaggio tra le valvole Una prima grande distinzione è tra valvole di intercet- tazione e valvole di controllo . Le prime servono per permettere il passaggio totale del fluido o per arrestarlo: sono quindi aperte o chiuse, senza posizioni intermedie e non consentono di regolare il flusso. A questo servono invece le valvole di regolazione (delle quali principal- mente ci occuperemo). Seguendo le definizioni propo- ste da Alessandro Brunelli ( Manuale di strumentazione , vol. II, Editoriale Delfino 2016), “una valvola di regola- zione o di controllo è un dispositivo che cambia la por- tata di fluido in un sistema di controllo di processo ed è azionata da un attuatore che muove l’organo di chiu- sura della valvola (attuatore) in risposta a un segnale del sistema di controllo e quasi sempre è provvista di un posizionatore per garantire la corretta corrispondenza tra il segnale di controllo e la posizione di apertura/ chiusura della valvola stessa”. In un classico schema di controllo o regolazione la valvola ha cioè il compito di variare la portata del fluido e quindi l’energia fornita al processo, in funzione del segnale proveniente dal Valvola Auma della serie Profox (fonte: Profox) Schema di funzionamento delle Intelligent Valve di Siemens (fonte: Siemens) regolatore; perciò la valvola è dotata di un attuatore che fornisce la forza necessaria per modificare il grado di apertura vincendo le resistenze prodotte dal fluido. Ulte- riori caratteristiche che distinguono le valvole di rego- lazione da quelle di intercettazione sono: la capacità di effettuare movimenti di apertura/chiusura in modo gra- duale e progressivo, senza brusche variazioni. In pratica poi, tranne che nel caso delle valvole auto-regolatrici, è quasi sempre necessario ricorrere a un posizionatore per neutralizzare i disturbi introdotti dall’azionamento (frizioni e bande morte) e dalle spinte del fluido. Tassonomia delle valvole Per quanto riguarda le normative, le valvole sono nor- mate dalle IEC serie 60534 organizzate in otto parti che vanno dalla terminologia, alle dimensioni, al montag- gio dei posizionatori, alle considerazioni sul rumore. Volendo offrire un criterio di classificazione delle val- vole, possiamo indicare due tipologie: valvole lineari e valvole rotative . Le prime comprendono: quelle a globo , dove l’ottura- tore si muove perpendicolarmente al piano della sede; quelle a diaframma , nelle quali l’otturatore muove un diaframma flessibile di apertura/chiusura; quelle a saracinesca , dove l’otturatore è un disco piatto o cuneiforme che si muove parallelamente alla sede. Le valvole di tipo rotativo possono essere: a sfera , con un otturatore sferico con passaggio di flusso interno; a maschio , con otturatore cilindrico o conico con passag- gio di flusso interno; a farfalla , con otturatore circolare simmetrico o asimmetrico; a eccentrico , con otturatore eccentrico.