Valvole di controllo per sostanze chimiche corrosive e abrasive
Le valvole di controllo hanno spesso vita breve in presenza di sostanze chimiche corrosive, in particolare in presenza di particelle solide.
Si tratta di un'area dell'ingegneria chimica in cui l'applicazione delle conoscenze tradizionali non è sufficiente.
Le valvole di controllo SAFI sono progettate per offrire la migliore resistenza agli agenti chimici corrosivi ed erosivi ed un elevato coefficiente di recupero della pressione a un prezzo molto competitivo.
Lo scopo di una valvola di controllo è quello di creare una caduta di pressione in base ai requisiti del processo. Le valvole a sfera di controllo con V-port SAFI sono progettate e realizzate in base ai dati di processo.
L'orifizio a V viene sagomato mediante lavorazione CNC per ottenere la curva caratteristica di portata richiesta. Tutti i nuovi modelli vengono testati sul nostro banco di prova dinamico per confermare la curva di portata.
La sfera e la piastra dell'orifizio a V sono solitamente realizzate in PVDF per garantire la massima resistenza all'erosione.
Benefici
Applicazioni
INDUSTRIE :
FLUIDI TIPICI :
- Impianti di Cloro-Alcali
- Impianti di Trattamento Acqua
- Cartiere
- Impianti di materiali per batterie
- Salamoia
- Cloro umido
- Acido cloridrico
- Soda caustica
- Carbonato di sodio
- Ipoclorito di sodio
- Cloruro ferrico
- Solfato di zinco
- Cloruro di rame
- Clorato di sodio
- Acido solforico
- Biossido di cloro
- Solfito di sodio
- Bromo
- Acqua di calce
- Aqua regia
- Solfato di rame
- E molti altri
La "Vena Contracta"
Qualsiasi tipo di valvola di controllo presenta un'area di passaggio ristretta chiamata “Vena Contracta”.
In quest'area, il flusso viene accelerato ad alta velocità. Si crea una turbolenza che dissipa energia e quindi crea la caduta di pressione desiderata (ΔP).
Quando la velocità del flusso è elevata, le sostanze chimiche corrosive causano ogni sorta di danno ai materiali.
Contattate il nostro team tecnico per comprendere meglio il fenomeno della Vena Contracta, le sue conseguenze e le nostre soluzioni.
PVDF: il miglior materiale contro l'abrasione
La resistenza alla corrosione dei metalli è generalmente determinata in fluidi fermi. Tuttavia, a velocità di flusso elevate e in presenza di turbolenza, un processo noto come “corrosione indotta dall'erosione” inizia a distruggere anche i metalli cosiddetti “resistenti alla corrosione”.
In questa situazione, i polimeri solidi offrono una soluzione economica che supera persino i “metalli speciali” e altri materiali esotici.
I polimeri non sono uguali quando si tratta di resistere alle alte velocità di flusso, alla turbolenza e all'erosione, nonché all'attacco chimico. La tabella qui riportata mostra la resistenza all'abrasione di diversi polimeri, determinata dal test “TABER” ASTM D4060 (ruota CS-10). I materiali che resistono meglio all'erosione hanno il valore più basso in questa tabella. Si noti che il PVDF ha una resistenza migliore dell'acciaio inossidabile.
A parte la poliammide, che non può essere utilizzata a causa della sua scarsa resistenza chimica, il miglior materiale resistente all'abrasione è il PVDF. Questo materiale dovrebbe essere preferito per tutte le parti della valvola che compongono la “Vena contracta”. Quando il PVDF non può essere utilizzato per motivi chimici, come nel caso di idrossidi concentrati, allora il PPH e l'ECTFE sono alternative accettabili.
È evidente che il PTFE, che ha la più bassa resistenza all'abrasione di tutti i polimeri, è la scelta peggiore per il contatto con il flusso nella Vena Contracta. Tuttavia, grazie alla sua resistenza chimica quasi universale, il PTFE è spesso utilizzato come rivestimento nelle valvole di controllo, sia a globo che a membrana. Tali valvole subiscono un rapido deterioramento delle parti di strozzamento del flusso, come dischi, sedi, diaframmi ecc.
Sedi degli orifizi a V e valvole a spillo
A seconda del tipo di valvola (a globo, a membrana, a farfalla, a sfera con V-port, ecc.), la caduta di pressione nella Vena Contracta sarà più o meno importante.
Una caduta di pressione elevata induce un'alta velocità del flusso. L'elevata velocità del flusso nella Vena Contracta è la causa dei danni provocati da sostanze corrosive e abrasive.
Le valvole a globo hanno una caduta di pressione minore nella Vena Contracta rispetto alle valvole a diaframma, a farfalla e a sfera.
Tuttavia, con una progettazione adeguata, le valvole a sfera con orifizio a V hanno una caduta di pressione inferiore a quella di una valvola a globo. La caduta di pressione nella Vena Contracta è caratterizzata dal “coefficiente di recupero della pressione” FL della valvola. Il valore di FL varia tra 0 e 1. Un valore prossimo a 1 significa una caduta di pressione minore.
La velocità nella Vena Contracta varia in modo opposto alla caduta di pressione. Le valvole a globo e a sfera con orifizio a V hanno quindi una velocità massima inferiore nella Vena Contracta. Le valvole a membrana e a farfalla sono le peggiori.
Grazie al loro design unico, le nostre valvole a sfera con orifizio a V e a spillo hanno una FL simile a quello delle valvole a globo.
Curve caratteristiche
La curva caratteristica deve essere adattata al processo. Esistono diverse “profondità” di Equal% a seconda dei dati di processo.
Le nostre valvole offrono profili di orifizio e di spillo progettati in base alle condizioni di processo specificate dal cliente per ottenere i migliori risultati.
Se non siete sicuri del design di cui avete bisogno, non esitate a contattare SAFI.
Posizionatore e attuatore
Per gli ambienti corrosivi si preferiscono componenti non metallici.
Le valvole SAFI sono dotate di accessori resistenti alla corrosione. I nostri ingegneri hanno sperimentato i migliori risultati con i posizionatori Samson con corpo in poliftalamide e con gli attuatori Max-Air con corpo del cilindro in poliarilammide.
Tutti i nostri progetti possono essere adattati alle specifiche del cliente.
Esempio di applicazione
Impianto: Aditya Birla Chemicals, Thailandia.
Servizio: Ipoclorito di sodio (NaOCl)
In servizio dal 2013.
Valvola a sfera SAFI (serie 2029) in PVDF con guarnizioni FPM (VITON), posizionatore Samson e attuatore Max-Air.
Si può notare che la struttura di supporto della precedente valvola metallica (più pesante) non sia più necessaria per questa valvola dal peso leggero!