VALVOLE DI CONTROLLO E REGOLAZIONE AUTOMATICHE M3000/M2000

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1 language: italiano VALVOLE DI CONTROLLO E REGOLAZIONE AUTOMATICHE M3000/M2000 Scheda tecnica 1/24

2 INDICE INTRODUZIONE 3 PRINCIPIO DI FUZIONAMENTO 4 SPECIFICHE TECNICHE 6 VALVOLA STANDARD E VISTA ESPLOSA 7 MATERIALI 8 DIMENSIONI E PESI 9 CONFIGURAZIONI OPERATIVE 11 ACCESSORI 12 CARATTERISTICHE IDRAULICHE VALVOLA STANDARD 13 CAVITAZIONE 17 LIMITI OPERATIVI 18 DIMENSIONAMENTO VALVOLE AUTOMATICHE 19 RINTRACCIABILITA DEL PRODOTTO 22 LABORATORIO IDRODINAMICO 23 PAG T.I.S NUOVAL srl Via Broletti, CASTELNUOVO (TN) - ITALIA Tel Fax nuoval@nuoval.com 2/24

3 INTRODUZIONE Le valvole di controllo e regolazione automatiche serie M fanno parte della linea di prodotti Nuoval per applicazioni acquedottistiche, irrigazione e antincendio. Le idrovalvole, come definito dalla norma EN1074-5: hanno la capacità intrinseca di regolare la funzione utilizzando l energia fornita dall acqua convogliata regolando la posizione dell otturatore. Esse possono essere azionate direttamente, cioè la forza è applicata direttamente all otturatore (mediante una molla o una membrana) oppure, possono essere pilotate, cioè la forza viene applicata attraverso una valvola pilota regolabile. Caratteristiche di base Questo tipo di valvola a flusso avviato è il risultato di anni di studio, progettazione e sviluppo fatti da T.I.S Nuoval con le proprie idrovalvole. Tali valvole sono disponibili nelle misure da DN50 a DN1000 flangiate secondo EN , con pressioni nominali PN10 - PN16 - PN25. Le valvole sono ad azionamento idraulico dove l otturatore metallico è attuato dall azione della pressione su una membrana sottile. L'impiego di una guarnizione di tenuta particolarmente performante sviluppata da T.I.S Nuoval assicura un ottima tenuta ed una lunga durata anche in condizioni di esercizio gravose. Le valvole serie M3000 sono a passaggio standard (dimensione della sede inferiore al diametro nominale della valvola; queste offrono una superiore capacità intrinseca di regolazione e di dissipazione. Le valvole serie M2000 sono a passaggio pieno (dimensione della sede pari al diametro nominale della valvola); queste offrono perdite di carico particolarmente ridotte in condizioni di otturatore completamento aperto. 3/24

4 PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO (1) Configurazione valvola di sezionamento chiusa/aperta. PILOTA FILTRO Y POSIZIONE VALVOLA APERTA Lo scarico della pressione dalla camera di controllo permette alla pressione di linea, che agisce sulla superficie inferiore della membrana, di portare l otturatore della valvola nella posizione di apertura. POSIZIONE VALVOLA CHIUSA La pressione di linea, agendo sulla superficie superiore della membrana, porta l otturatore della valvola in posizione di chiusura. 4/24

5 PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO (2) Configurazione in regolazione (es. riduttrice di pressione di valle). ORIFIZIO CALIBRATO PILOTA FILTRO Y POSIZIONE CHIUSA. Il pilota devia la pressione di monte nella camera di controllo della valvola; la forza risultante sulla membrana porta l otturatore in posizione di chiusura. POSIZIONE APERTA. Il pilota si apre in modo da rilasciare, attraverso le perdite di carico sull orifizio, la pressione nella camera di controllo. La forza risultante sulla membrana porta l otturatore in posizione di apertura. REGOLAZIONE. La condizione di equilibrio tra la portata dell orifizio calibrato (posizionato nel filtro Y ) e la portata controllata dal pilota tiene nella posizione raggiunta l otturatore della valvola principale. 5/24

6 SPECIFICHE TECNICHE RIFERIMENTI ALLE NORMATIVE Le valvole automatiche hanno scartamento secondo EN 558 Serie 1. Flangiatura secondo EN Sono progettate e costruite secondo i requisiti funzionali previsti da EN e soddisfano i requisiti essenziali di sicurezza previsti dalla direttiva 97/23/CE (PED). NORME DI COLLAUDO Le valvole vengono collaudate secondo UNI EN ed UNI EN APPLICAZIONI Le valvole sono progettate e costruite per lavorare con acqua dolce avente particelle in sospensione non maggiori di 2 millimetri. Per qualsiasi altro uso contattare il produttore. Temp. di esercizio: (temp. acqua) min.+0 C (escluso gelo) max C (su richiesta fino 90 C). Temp. di stoccaggio: (temp. ambiente) min C max C. PROTEZIONE CONTRO LA CORROSIONE La protezione contro corrosione è a polvere epossidica (FBE) con procedimento a caldo e con spessore min. 250 µm di colore blu RAL E approvata per l acqua potabile secondo le specifiche WRAS (Inghilterra), ACS (Francia), HY (Germania). DIMENSIONI SERIE M3000 : DN50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 700, 800, 1000 PN10, PN16, PN25. SERIE M2000 : DN50, 65, 80, 100, 150, 200 PN10, PN16, PN25. 6/24

7 VALVOLA STANDARD - VISTA ESPLOSA OPZIONALE 7/24

8 MATERIALI 8/24 M3000 Item Descrizione DN PN Materiale Denominazione 1 Corpo Ghisa sferoidale EN-GJS EN1563 (GS400) 2 Cappello Ghisa sferoidale EN-GJS EN1563 (GS400) 3 Stelo Acciaio inossidabile EN (AISI304) 4 Boccola Ottone CW614N EN (OT58) 5.1 Anello di tenuta Acciaio inossidabile EN10283 (AISI316) - Anello di tenuta per v-port Acciaio inossidabile EN (AISI304) 6 Premiguarnizione Acciaio inossidabile EN (AISI304) 7 Otturatore Da 50 a Acciaio inossidabile EN (AISI316) Da 200 a Ghisa sferoidale EN-GJS EN1563 (GS400) Da 250 a Acciaio S275JR EN (Fe430B) 8.1 Disco membrana Acciaio S275JR EN (Fe430B) 8.2 Rondella centraggio molla Ottone CW614N EN (OT58) 13 Guarnizione tenuta Elastomero EPDM (85Sh A) 14 Membrana Elastomero rinforzato NBR rinforzato in NYLON 23.1 V-port Acciaio inossidabile EN (AISI304) 40 Molla Acciaio inossidabile EN (AISI302) 41 Dado autobloccante Acciaio inossidabile A Viti cappello Acciaio inossidabile A Viti anello tenuta Acciaio inossidabile A Viti premiguarnizione Acciaio inossidabile A Rosette cappello Acciaio inossidabile A O-Ring Elastomero EPDM 120 Spina cilindrica Acciaio inossidabile A2-70 tutte le parti soggette a corrosione sono protette con verniciatura a polvere epossidica spessore minimo 250 micron M2000 Item Descrizione DN PN Materiale Denominazione 1 Corpo Ghisa sferoidale EN-GJS EN1563 (GS400) 2 Cappello Ghisa sferoidale EN-GJS EN1563 (GS400) 3 Stelo Acciaio inossidabile EN (AISI304) 4 Boccola Ottone CW614N EN (OT58) 5.1 Anello di tenuta Acciaio inossidabile EN10283 (AISI316) - Anello di tenuta per v-port Acciaio inossidabile EN (AISI304) 6 Premiguarnizione Acciaio inossidabile EN (AISI304) 7 Otturatore Da 50 a Acciaio inossidabile EN (AISI304) Acciaio S275JR EN (Fe430B) 8.1 Disco membrana Acciaio S275JR EN (Fe430B) 8.2 Rondella centraggio molla Ottone CW614N EN (OT58) 13 Guarnizione tenuta Elastomero EPDM (85Sh A) 14 Membrana Elastomero rinforzato NBR rinforzato in NYLON 23.1 V-port Acciaio inossidabile EN (AISI304) 40 Molla Acciaio inossidabile EN (AISI302) 41 Dado autobloccante Acciaio inossidabile A Viti cappello Acciaio inossidabile A Viti anello tenuta Acciaio inossidabile A Viti premiguarnizione Acciaio inossidabile A Rosette cappello Acciaio inossidabile A O-Ring Elastomero EPDM tutte le parti soggette a corrosione sono protette con verniciatura a polvere epossidica spessore minimo 250 micron

9 DIMENSIONI E PESI M3000 DN K D nxd Peso PN10 PN16 PN25 PN10 PN16 PN25 PN10 PN16 PN25 L H W (kg*) *pesi indicativi relativi alla versione PN25 9/24

10 DIMENSIONI E PESI M2000 DN K D nxd PN10 PN16 PN25 PN10 PN16 PN25 PN10 PN16 PN25 L H W Peso(kg*) *pesi indicativi relativi alla versione PN25 10/24

11 PRINCIPALI CONFIGURAZIONI OPERATIVE RIDUTTRICE DI PRESSIONE SOSTEGNO / SFIORO DELLA PRESSIONE VALVOLA BASE ANTICIPATRICE DI COLPO D'ARIETE CONTROLLO PORTATA REGOLAZIONE LIVELLO COSTANTE A GALLEGGIANTE ON - OFF SEZIONAMENTO A GALLEGGIANTE SEZIONAMENTO CON COMANDO ELET- TRICO DA REMOTO SEZIONAMENTO PIEZOMETRICO UNIDIREZIONALE 11/24

12 VALVOLA STANDARD Configurazione standard Configurazione con V-PORT (accessorio opzionale). 12/24

13 L% ZONA DI LAVORO CONSIGLIATA CARATTERISTICHE IDRAULICHE M3000 PERDITE DI CARICO Le perdite di carico delle valvole automatiche vengono valutate secondo la seguente formula: P = (Q / K v ) 2 [bar] Dove: P = Perdite di carico [bar] K V = Coefficiente di portata [m 3 /h] Q = Portata [m 3 /h] Il coefficiente di portata Kvs indica la portata d acqua [m³/h] a 20 C che produce nella valvola completamente aperta una perdita di carico di 1bar. CARATTERISTICHE IDRAULICHE M3000 DN Kvs [m³/h] Corsa [mm] DIAGRAMMA CORSA - KV 100% 90% 80% L% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Suggested operating area Zona di lavoro consigliata 0% 0% 20% 40% 60% 80% 100% Kv% Coeff. portata valvola aperta L% Coeff. portata valvola 100% aperta Kv = Kv% * Kvs Kvs Kv% Desunto dal diagramma Kv% - L% 13/24

14 PERDITA PERDITE Perdite di DI DI carico CARICO [bar] P P (bar) (bar) DN50 DN65 DN80 DN100 DN125 DN150 DN200 DN250 DN300 DN350 DN400 DN500 DN600 DN700 DN800 DN1000 DIAGRAMMA PERDITE DI CARICO PER M3000 (VALVOLA 100% APERTA) M Le tabelle possono essere utilizzate per la selezione preliminare del diametro nominale della valvola. Il DN appropriato sarà calcolato utilizzando il programma di dimensionamento sviluppato da Nuoval. Vi preghiamo di contattarci fornendoci le condizioni operative richieste alla valvola. I dati sopra riportati sono validi per valvole con otturatore standard (senza V-port). 14/24 0, Portata PORTATA [m3/h] Q (m³/h) PORTATA CONSIGLIATA M3000 Irrigazione DN Basse perdite Consigliata Min consentito Max consentito Antincendio l/s m 3 /h l/s m 3 /h l/s m 3 /h l/s m 3 /h l/s m 3 /h 50 4,1 14,6 6,0 21,6 8,0 28,6 0,9 3,2 8,8 31,8 65 6,9 24,7 10,2 36,6 13,4 48,4 1,5 5,4 14,9 53,8 80 7,6 27,5 11,3 40,6 14,9 53,8 1,7 6,0 16,6 59, ,6 41,6 17,1 61,5 22,6 81,4 2,5 9,0 25,1 90, ,5 84,5 34,7 124,9 45, ,1 18,4 51, , , , ,1 22,1 61, , , , ,8 31,8 88, ,5 88, , , ,

15 L% ZONA DI LAVORO CONSIGLIATA CARATTERISTICHE IDRAULICHE M2000 VERSIONE STANDARD Il coefficiente di portata Kvs indica la portata d acqua [m³/h] a 20 C che produce nella valvola completamente aperta una perdita di carico di 1bar. CARATTERISTICHE IDRAULICHE M2000 DN Kvs [m³/h] Corsa [mm] DIAGRAMMA CORSA - KV 100% 90% 80% L% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Suggested operating area Zona di lavoro consigliata 0% 0% 20% 40% 60% 80% 100% Kv% Coeff. portata valvola aperta L% Coeff. portata valvola 100% aperta Kv = Kv% * Kvs Kvs Kv% Desunto dal diagramma Kv% - L% Acqua 20 C ΔP = (Q / Kv) 2 Portata Coefficiente di portata Pressioni, perdite di carico Q [m³/h] Kv [m³/h] Pin, Pout, ΔP [bar] 15/24

16 PERDITA DI CARICO P (bar) DN50 DN65 DN80 DN100 DN150 DN200 DIAGRAMMA PERDITE DI CARICO PER M2000 (VALVOLA 100% APERTA) PORTATA Q (m³/h) PORTATA CONSIGLIATA M2000 DN Basse perdite Consigliata Irrigazione anti incendio Min Max l/s m 3 /h l/s m 3 /h l/s m 3 /h l/s m 3 /h l/s m 3 /h 50 4,5 16,3 6,7 24 8,8 31,8 1,0 3,5 9,8 35,3 65 7,6 27,5 11,3 40,6 14,9 53,8 1,7 6,0 16,6 59, ,6 41,6 17,1 61,5 22,6 81,4 2,5 9,0 25,1 90, ,1 65,0 26,7 96,1 35, ,9 14,1 39, , , , ,8 31,8 88, , ,7 56, Le tabelle possono essere utilizzate per la selezione preliminare del diametro nominale della valvola. Il DN appropriato sarà calcolato utilizzando il programma di dimensionamento sviluppato da T.I.S Nuoval. Vi preghiamo di contattarci fornendoci le condizioni operative richieste alla valvola. I dati sopra riportati sono validi per valvole con otturatore standard (senza V-port). 16/24

17 Pressione di monte PIN [bar] CAVITAZIONE La velocità del fluido non è costante all interno della valvola ed assume valori maggiori in prossimità della sede di tenuta (vena contratta). Questo risulta in un una significativa diminuzione della pressione, nella zona di vena contratta tanto maggiore quanto più elevato è il salto di pressione ΔP sulla valvola. Se, a causa di elevati salti di pressione imposti alla valvola, la pressione in vena contratta è prossima alla tensione di vapore del fluido, si sviluppano piccolissime bolle di vapore. A valle della zona di vena contratta la pressione cresce nuovamente fino alla pressione di uscita e di conseguenza le bolle di vapore implodono. In questo modo si dissipano grandi quantità di energia e si producono forti onde di pressione che risultano in elevate sollecitazioni superficiali sulla valvola. Il salto di pressione ΔP deve pertanto essere contenuto al fine di evitare rumore e corrosione della valvola. Per verificare se la valvola lavora in condizioni di cavitazione si utilizza il diagramma di cavitazione. Si deve evitare che la valvola lavori permanentemente in condizione di rischio di cavitazione. E accettabile che la valvola lavori in condizioni di leggera cavitazione per brevi periodi. DIAGRAMMA DI CAVITAZIONE RISCHIO DI CAVITAZIONE NO CAVITAZIONE Pressione di valle P OUT [bar] Il diagramma di cavitazione vale solo per apertura valvola prossima al 40%. Quando il grado di apertura della valvola differisce significativamente da questo valore, si consiglia di verificare le condizioni di cavitazione reali utilizzando il software appositamente sviluppato da Nuoval. A tale scopo vi preghiamo di contattarci fornendoci le condizioni operativi richieste alla valvola. 17/24

18 LIMITI OPERATIVI VALVOLE STANDARD Le idrovalvole serie M3000 e M2000 devono operare entro i limiti indicati nella tabella seguente. Se la valvola non rispetta queste condizioni, contattare il fornitore. Minimo salto di pressione sulla valvola Massimo salto di pressione sulla valvola Minima pressione in ingresso Massima velocità Zona di lavoro consigliata 0.3 bar Vedi diagramma cavitazione pag bar 5 [m/s] (riferita al diametro nominale della valvola) Valvole di regolazione: L% = 25% 75% Valvole on-off: L% = 0-100% DATI DIMENSIONAMENTO VALVOLA Tabella dati per dimensionamento Qmax Qmin Q m 3 /h Pin bar Pout bar DNcondotta mm Q = Portata (minima e massima). P IN = La pressione alla portata minima / massima misurata alla flangia di monte della valvola. P OUT = La pressione alla portata minima / massima misurata alla flangia di valle della valvola. Per un analisi appropriata della valvola, T.I.S Nuoval utilizza l apposito programma di dimensionamento sviluppato internamente (a pag.21). A tale scopo vi preghiamo di contattarci fornendoci le condizioni operativi richieste alla valvola. Vedi tabella dati per dimensionamento nell immagine sopra. 18/24

19 DIMENSIONAMENTO VALVOLE AUTOMATICHE (esempio) Compilare Tabella dati per dimensionamento (pag.18): Tabella dati per dimensionamento Qmax Qmin Q m 3 /h Pin 6 8 bar Pout 3 3 bar DNcondotta 100 mm ESEMPIO DATI Applicazione acquedottistica. Selezione preliminare del DN della valvola. Dalla tabella PORTATA CONSIGLIATA M3000 (pag.14), in corrispondenza della colonna portata consigliata, si rileva che il diametro appropriato alla portata massima di 65 m 3 /h è DN100. Dalla tabella CARATTERISTICHE IDRAULICHE M3000 (pag.13) si rileva che questa valvola ha un coefficiente di portata ad otturatore completamente aperto Kvs=68 m 3 /h. Determinazione del grado di apertura massimo e minimo. Kv = Q / (P IN -P OUT ) Kv Qmax = 65 / (6-3) = 37.5 m 3 /h (alla portata massima Q max ) cui corrisponde Kv% = Kv/Kvs = 37.5 / 68= 0.55 (55%) Kv Qmin = 36 / (8-3) = 16 m 3 /h (alla portata minima Q min ) cui corrisponde Kv% = Kv/Kvs = 16 / 68= 0.23 (23%) Continua a pag. seguente... 19/24

20 Dal DIAGRAMMA CORSA KV a pag.13 si rileva che il grado di apertura dell otturatore alla portata massima e minima è rispettivamente: L%(Q MAX ) = 43% L%(Q MIN ) = 27% La valvola in esempio, opera con un grado di apertura compreso tra il 27% e il 43%. 43% 27% 23% 55% Verifica del comportamento a cavitazione Dal DIAGRAMMA DI CAVITAZIONE (pag.17) si rileva che la valvola opera fuori dalla zona di cavitazione. 20/24

21 SOFTWARE DI DIMENSIONAMENTO DELLE VALVOLE AUTOMATICHE Un software dedicato permette di dimensionare correttamente la valvola automatica secondo le condizioni assegnate. L'analisi appropriata della cavitazione viene fatta in funzione della posizione dell'otturatore. Prima di ordinare la valvola, vi preghiamo di inviarci le condizioni di funzionamento valvola. Possiamo dunque eseguire una più specifica analisi del comportamento della valvola. 21/24

22 RINTRACCIABILITA DEL PRODOTTO Etichetta identificativa applicata sul corpo valvola con codice prodotto e numero seriale da riportare in caso di richiesta di assistenza. M X XXX.XX.X. ACCESSORI SIGLA IDENTIFICATIVA PRESSIONE NOMINALE SIGLA IDENTIFICATIVA DIAMETRO NOMINALE FUNZIONI 100 VALVOLA RIDUTTRICE E STABILIZZATRICE DI PRESSIONE DI VALLE 120 VALVOLA RIDUTTRICE E STABILIZZATRICE DI PRESSIONE DI VALLE E SOSTE- GNO DI UNA MINIMA PRESSIONE DI MONTE 200 VALVOLA DI SFIORO/SOSTEGNO DI MINIMA PRESSIONE A MONTE 400 VALVOLA DI CONTROLLO DELLA PORTATA 500 VALVOLA DI REGOLAZIONE LIVELLO COSTANTE A GALLEGGIANTE 600 VALVOLA DI SEZIONAMENTO A GALLEGGIANTE VALVOLA IDRAULICA DI SEZIONAMENTO CON COMANDO 700 ELETRICO DA REMOTO 800 VALVOLA IDRAULICA DI LIVELLO ON-OFF PIEZOMETRICA 900 VALVOLA DI SEZIONAMENTO PER ECCESSO DI PORTATA SERIE 2 SERIE M2000 (PASSAGGIO PIENO) 3 SERIE M3000 (PASSAGGIO STANDARD) IDROVALVOLA A MEMBRANA 22/24

23 LABORATORIO IDRODINAMICO Il laboratorio idraulico T.I.S Nuoval è diviso in due aree: la prima (immagine sopra) utilizzata per misurare il comportamento fluidodinamico delle valvole (es: perdite di carico) o per verificare la funzionalitá di valvole e componenti in condizioni estreme (es: prove di fatica); la seconda (immagine sotto) viene utilizzata a scopo didattico/formativo (training clienti, municipalizzate, gestori e personale T.I.S Nuoval). Nello sviluppo delle valvole di regolazione, i risultati dei test di laboratorio integrano gli strumenti di modellazione tridimensionale e di verifica strutturale e fluidodinamica ad elementi finite correntemente usati. Questo permette di ottenere un processo di miglioramento continuo dei nostri prodotti. 23/24

24 T.I.S Service S.P.A Via Lago d'iseo 4, BOLGARE (BG) - ITALY Tel Fax nuoval@nuoval.com