In Automazione

Le elettrovalvole di processo sono dispositivi di controllo e regolazione di fluidi; accanto a pressostati, altri tipi di valvole, trasmettitori, controllori e trasduttori, fanno parte della strumentazione comunemente usata nell’automatizzazione di macchinari basati sulla fluidica utilizzati in impianti industriali, oltre che in molti elettrodomestici standard. 

Al fine di garantire un corretto funzionamento del processo di impianti e macchinari basati sulla fluidica, infatti, questi necessitano di un sistema di controllo dei parametri del fluido, sistema che comprende diversi dispositivi. 

A tale scopo, mentre in passato si utilizzavano apparecchiature pneumatiche, in tempi più recenti si è affermato l’utilizzo di strumentazione elettronica di tipo analogico oppure digitale; la differenza tra queste due tipologie di dispositivo sta nella natura del mezzo che trasmette le informazioni al sistema, e quindi che rileva la variazione dello stato fisico del fluido all’interno dell’impianto.

Le elettrovalvole costituiscono quindi uno degli strumenti fondamentali all’interno di un sistema di controllo e in particolare di una catena di regolazione dei piccoli e grandi impianti, nonché uno dei dispositivi maggiormente impiegati nella tecnologia di apparecchiature che utilizzano flussi liquidi o gassosi. Il loro impiego permette l’automazione dell’impianto, effettuando il monitoraggio automatico del fluido in questione.

APPLICAZIONI DELLE ELETTROVALVOLE

Le elettrovalvole presentano svariati vantaggi, essendo dispositivi molto affidabili e relativamente economici, permettendo inoltre un certo grado di risparmio energetico dell’impianto. Oltre all’automatizzazione del processo di regolazione del fluido, un’altra interessante caratteristica delle elettrovalvole è la reazione istantanea alle variazioni rilevate

Grazie alla loro funzione fondamentale di regolamento automatico dei fluidi e alla loro versatilità di installazione, le elettrovalvole trovano un vastissimo campo di utilizzo

L’impiego maggiore si ha negli impianti dell’industria pesante che utilizzano sistemi pneumatici e fluidodinamici; oltre a questo particolare campo di utilizzo, elettrovalvole di dimensioni più contenute sono spesso usate come componenti dei sistemi di controllo di veicoli ed elettrodomestici standard il cui funzionamento è basato sulla meccanica dei fluidi, quali ad esempio una comune lavatrice. 

Altre applicazioni molto frequenti sono quelle in molti impianti più piccoli, come ad esempio gli impianti di riscaldamento, di irrigazione, di drenaggio, di refrigerazione oppure condizionamento.

FUNZIONAMENTO DELLE ELETTROVALVOLE DI PROCESSO

In base a un segnale elettronico inviato da un elettromagnete, l’elettrovalvola si attiva aprendosi oppure chiudendosi e in questo modo regola il flusso di un liquido o di un gas all’interno dell’impianto. Così facendo, l’elettrovalvola assicura il corretto valore della pressione o della portata del fluido secondo la taratura del circuito di regolazione dell’impianto. Il meccanismo di apertura e chiusura può variare a seconda del tipo di elettrovalvola utilizzata.

In dettaglio, in un dispositivo standard troveremo una valvola collegata attraverso una molla a un sistema di bloccaggio e a un pistone, inserito in un tubo – anche detto nucleo– attorno al quale si avvolge il filo della bobina che permette la sollecitazione elettrica del dispositivo. Quando questa sollecitazione avviene, il campo magnetico che si genera causa il movimento del pistone che quindi apre o chiude la valvola.

Se il dispositivo è a valvola “normalmente aperta”, quando il pistone riceve la sollecitazione elettromagnetica la valvola si chiude limitando il flusso; le elettrovalvole “normalmente chiuse” presentano un funzionamento opposto a questo. 

TIPOLOGIE PRINCIPALI DI ELETTROVALVOLE

Le elettrovalvole standard attualmente in commercio sono prevalentemente costituite da sistemi modulari che permettono una buona manutenzione potendo facilmente sostituirne i componenti, quali il corpo della valvola, la bobina e il nucleo. 

I materiali utilizzati per la realizzazione delle elettrovalvole, resistenti alla corrosione, sono ottone, acciaio inossidabile e alluminio.

Le elettrovalvole possono essere a comando diretto oppure pilotate; in quelle a comando diretto l’apertura o chiusura della valvola è determinata dalla potenza nominale dell’apparecchio, mentre in quelle pilotate è invece l’energia del fluido ad agire sulla valvola. Se la pressione del fluido è bassa si utilizzano elettrovalvole pilotate esternamente, cioè coadiuvate da un componente esterno, come ad esempio una molla, che lavora insieme al fluido per aprire o chiudere la valvola.

Nella scelta di un’elettrovalvola è bene prestare attenzione alla compatibilità con il fluido che viene utilizzato nell’impianto, liquido o gassoso, alla taratura di portata del fluido, della pressione, della temperatura e infine del sistema di montaggio dell’apparecchio.