Qual è il principio di una valvola di controllo?

   La funzione principale di avalvola di controlloè regolare con precisione i parametri di processo come la portata del fluido, la pressione, il livello o la temperatura all'interno di una pipeline. Lo raggiunge alterando le dimensioni dell'area trasversale del passaggio del flusso interno. Immagina un rubinetto d'acqua su un tubo: l'apertura più ampia aumenta il flusso d'acqua, mentre chiuderlo riduce il flusso. Una valvola di controllo funziona in modo simile, ma il suo controllo è molto più preciso ed è in genere gestito da un sistema automatizzato.

   UNvalvola di controlloè costituito principalmente da due componenti chiave: ilvalvola di controlloAssemblaggio del corpo e attuatore. Il gruppo del corpo della valvola include il corpo stesso, il rivestimento (l'elemento di limitazione come una spina, un disco o una palla) e il sedile. Il rivestimento è la parte mobile che cambia direttamente l'area di flusso. L'attuatore è il dispositivo di fornitura di potenza; Riceve comandi di segnale (in genere elettrici o pneumatici) dal sistema di controllo e converte quel segnale in forza meccanica (movimento lineare o rotante) per spostare il rivestimento. I tipi comuni di attuatori includono diaframma pneumatico, pistone pneumatico, motore elettrico o elettroidraulica.

   Il principio fondamentale del suo funzionamento si basa sull'equilibrio della forza e sulla regolazione della posizione. Il sistema di controllo (come un DCS o PLC) calcola l'azione di controllo richiesta utilizzando un algoritmo di controllo specifico (come PID) in base alla deviazione tra il parametro di processo misurato effettivo (ad es. Flusso, pressione) e il valore desiderato (setpoint). Quindi emette un segnale standard (ad esempio un segnale di corrente 4-20 mA o un segnale pneumatico da 0,2-1,0 bar) sull'attuatore della valvola di controllo. Dopo aver ricevuto questo segnale, l'attuatore genera una spinta o una coppia corrispondenti.

   La forza generata dall'attuatore guida lo stelo della valvola, che sposta il rivestimento all'interno del corpo della valvola (linearmente o rotazionalmente), cambiando così l'apertura (l'area del flusso) tra il rivestimento e il sedile. Ad esempio, quando il segnale di controllo richiede un aumento del flusso, l'attuatore allontana il rivestimento dal sedile, aumentando l'apertura della valvola e consentendo il passaggio di più fluido. Al contrario, quando il segnale richiede un flusso ridotto, l'attuatore tira il rivestimento verso il sedile, riducendo l'apertura e limitando il flusso di fluidi.

   Attraverso questa regolazione continua o graduale dell'apertura, la valvola di controllo altera dinamicamente la resistenza del fluido o la capacità di flusso attraverso la valvola. La variazione dell'area di flusso influisce direttamente sulla portata del fluido, che a sua volta influisce sul parametro del processo controllato (ad esempio, l'aumento del flusso aumenta in genere la pressione a valle o il livello del vaso). La nuova posizione della valvola influenza il processo; I sensori misurano nuovamente il parametro effettivo e lo alimentano al controller. Il controller calcola un nuovo segnale di uscita in base a questo, formando un sistema di controllo a circuito chiuso. Questo sistema mantiene continuamente il parametro di processo precisamente vicino al setpoint richiesto. Pertanto, la valvola di controllo è un elemento di controllo finale indispensabile per raggiungere l'automazione nei processi industriali.

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