VALVOLE

In genere negli impianti idroelettrici si utilizzano due tipi di valvole, chiamate di macchina, perchè intercettano il flusso prima dell’ingresso dell’ acqua in spirale. Il loro utilizzo dipende dal salto e le valvole a Farfalla (fig 1) vengono generalmente utilizzate per salti non superiori a 300 m. Oltre questo valore si utilizzano le valvole Rotative o a Sfera (fig 2).

Fig 1

Fig 2

Valvole a Farfalla

Sono di semplice costruzione e presentano perdite di carico superiori rispetto alla Rotative per la presenza della lente centrale. Per valvole il cui diametro di passaggio supera 1,5 m si ricorre a lenti profilate (fig.3, 4) che hanno il duplice scopo di irrigidire meccanicamente la lente stessa e ridurre le perdite di carico. La tenuta fra lente e corpo è generalmente in gomma ma si ricorre spesso a tenute metalliche per ridurre i trafilamenti e avere una pressione specifica maggiore fra le parti a contatto; questa soluzione viene adottata per i salti più alti. La lente per aprire e consentire il passaggio dell ‘acqua viene comandata da un servomotore oleodinamico mentre per la chiusura è molto diffuso il ricorso a contrappesi che garantiscono maggior sicurezza. I perni della lente ruotano in bussole autolubrificanti anche se la lubrificazione forzata a grasso è ancora presente in molti impianti. Il ricorso a materiali autolubrificanti ha il duplice vantaggio di non disperdere nell ‘ambiente materiale inquinante e di essere facilmente sostituibile. E’ buona norma dimensionare i perni e relative bussole affinchè la pressione specifica sia bassa per consentire tempi di esercizio maggiori e contrastare senza danneggiamento le inevitabili vibrazioni durante le manovre.

Fig 3

Fig 4

Valvole Rotative

Fig 5

Le valvole rotative (fig 5) vengono impiegate in genere quando il salto disponibile supera i 300 m o comunque quando si vogliono contenere il più possibile le perdite di carico prima che il fluido vada ad agire sulla girante  a beneficio ovviamente del rendimento complessivo della macchina idraulica. La valvola si può schematizzare come due sfere di cui una fissa e l’ altra mobile all ‘interno di questa.

Per una perfetta tenuta a valvola chiusa si adottano varie soluzioni di cui una, fra le più comuni, è schematicamente rappresentata in (fig 6, 7_a, 7_b).Trattasi in sostanza di un anello metallico che a rotativa chiusa si accosta alla sfera mobile appoggiandosi contro una apposita sede in acciaio inox garantendo la tenuta. La movimentazione dell ‘anello mobile è ottenuta utilizzando l’ acqua in pressione prelevata direttamente dalla condotta e opportunamente filtrata. Si può ricorrere anche all’ olio fornito da apposita centralina ma da un punto di vista ecologico è assolutamente da sconsigliare. Spesso gli anelli di tenuta sono due di cui quello di monte serve per rapide manutenzioni ed è costantemente non accostato. La sua movimentazione avviene generalmente con intervento manuale. Anche per questo tipo di valvole si fa largo uso di bussole autolubrificanti nonostante il campo di impiego comporti pressioni specifiche elevate sui perni. Un dimensionamento generoso di questi, rispetto a ciò che si otterrebbe se si utilizzasse grasso per esempio, consente di mantenere il valore delle pressioni specifiche in valori accettabili e soprattutto di non utilizzare fluidi che possono contaminare l’ acqua.

Fig 6

Fig 7a doppia tenuta chiusa

Fig 7b doppia tenuta aperta