Valvola di laminazione

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Struttura di una valvola di laminazione

La valvola di laminazione (in inglese throttling valve o thermal expansion valve) è un organo statico che rende possibile l'espansione irreversibile in cui l'entalpia iniziale è uguale a quella finale[1] (trasformazione che può essere approssimata ad una isoentalpica), in grado di raffreddare il refrigerante in una macchina frigorifera. Si tratta quindi di un organo di strozzamento che degrada l'energia di pressione in attrito. In un impianto di refrigerazione o condizionamento è posta a monte dell'evaporatore.

La sua conformazione può andare dal semplice tubo capillare, impiegato soprattutto nei frigoriferi domestici, a una valvola dotata di otturatore mobile nella sezione di passaggio, che regola, attraverso una molla appositamente tarata collegata a un'asta sulla quale agisce un sistema di forze, la portata di fluido refrigerante in funzione del carico termico corrente dell'evaporatore. Nel secondo caso la valvola può essere termostatica, ossia comandata da un bulbo termostatico posto sulla tubazione in uscita dall'evaporatore, contenente una carica termostatica che a seconda della temperatura di uscita dell'evaporatore esercita una differente pressione su un diaframma posto all'interno di un disco metallico in cima alla valvola, diaframma a sua volta collegato, mediante un piattello, a un'asta metallica terminante in un otturatore posto in una sezione di passaggio del refrigerante liquido e richiamata in posizione di chiusura da una molla caratterizzata da una tensione studiata in base alla massima capacità di raffreddamento dell'impianto. Su tale asta agisce inoltre una seconda forza di verso contrario rispetto a quella esercitata dal diaframma e determinata dalla pressione del refrigerante in entrata all'evaporatore (nel caso di valvole a compensazione interna, adottate per evaporatori talmente piccoli da avere una trascurabile caduta di pressione tra l'ingresso e l'uscita; in tal caso viene spesso adottata la cosiddetta valvola a blocchetto, che integra insieme bulbo, diaframma e meccanismo di regolazione della portata di fluido) o in uscita dallo stesso (nel caso di valvole a compensazione esterna, adottate per evaporatori più grandi). Se previsto dal progetto della valvola, è anche possibile regolare il livello di surriscaldamento del vapore ruotando un'apposita vite presente sul corpo della valvola che, agendo sulla tensione della molla, influisce sull'equilibrio del sistema di forze suddetto.

Nelle turbine a gas e vapore[modifica | modifica wikitesto]

rappresentazione nel piano h-s(T-s) della trasformazione di laminazione effettuata dalla valvola

La laminazione del flusso di vapore viene effettuata mediante la valvola di laminazione. Essa realizza una trasformazione, dapprima isoentalpica diminuendo la pressione del vapore, che poi viene convogliato mediante un restringimento di sezione regolabile tale per cui la portata massica sia quella richiesta.

Questo passaggio forzato implica anche una variazione di entalpia del flusso di vapore,oltre alla variazione di portata.

Dal momento che la velocità periferica degli elementi rotanti (primo rotore soprattutto) in generale deve rimanere costante, in accordo alla velocità richiesta dall'alternatore(produzione elettrica), questa variazione di portata distorce i triangoli di velocità sul rotore, e quindi influenza(in maniera negativa) il rendimento.

D'altra parte questo metodo permette di avere un significativo vantaggio, cioè questo tipo di regolazione permette di lasciare praticamente invariata la temperatura a valle della prima corona di ugelli (presenti per poter regolare in altro modo la portata fluente), preservando il rotore da sollecitazioni termiche anche in caso di improvvise variazioni di carico.

Note[modifica | modifica wikitesto]

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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