Nei sistemi di trasporto dei fluidi e di controllo del processo, le valvole sono componenti chiave per la regolazione, l'interruzione e la commutazione della direzione del flusso dei fluidi. Ne esistono di molti tipi e hanno funzioni diverse.
Le valvole a farfalla, con i loro vantaggi di struttura semplice, apertura e chiusura rapida, ingombro ridotto e costo moderato, sono ampiamente utilizzate in numerosi campi industriali e civili, diventando uno degli importanti dispositivi di controllo nei sistemi di tubazioni.
La struttura di base di una valvola a farfalla è costituita da un corpo valvola, una piastra a farfalla, uno stelo della valvola e una coppia di guarnizioni. Il corpo della valvola è una cavità circolare con flange di collegamento o interfacce di presa su entrambe le estremità per adattarsi ai diversi standard delle tubazioni. La piastra a farfalla è un elemento di apertura e chiusura a forma di disco-, installato nel corpo valvola e in grado di ruotare attorno al proprio asse. Modificando l'angolo relativo tra la piastra a farfalla e il canale di flusso, si ottiene il taglio o la regolazione del fluido. Lo stelo della valvola collega il dispositivo di azionamento alla piastra a farfalla, trasmettendo la coppia di apertura e chiusura. La coppia di guarnizioni si trova attorno alla piastra a farfalla o sulla superficie di contatto tra il corpo della valvola e la piastra a farfalla, garantendo che il fluido non fuoriesca quando è chiuso. Il suo principio di funzionamento è il seguente: quando la piastra a farfalla ruota per essere parallela all'asse della tubazione, il canale di flusso è completamente aperto e la resistenza è minima; quando ruotato per essere perpendicolare all'asse, il canale di flusso viene chiuso, interrompendo il fluido. La regolazione del flusso può essere ottenuta con qualsiasi angolazione tra questi due punti, combinando così le funzioni di una valvola di intercettazione e di una valvola di regolazione.
Le valvole a farfalla possono essere classificate in valvole a farfalla con linea centrale-, valvole a farfalla eccentriche e valvole a farfalla con tenuta morbida-e tenuta rigida-a seconda della loro struttura e applicazione. Le valvole a farfalla Center-line hanno una struttura semplice, con la superficie di tenuta posizionata sull'asse dello stelo della valvola, e sono adatte per acqua pulita o gas a bassa-pressione e temperatura normale-; le valvole a farfalla eccentriche, grazie al design sfalsato dello stelo della valvola, riducono l'attrito tra la piastra a farfalla e il corpo della valvola, migliorando l'affidabilità della tenuta e la durata di servizio e sono spesso utilizzate in condizioni di pressione media- e alta-o in condizioni con grandi differenze di temperatura; le valvole a farfalla con tenuta morbida-utilizzano gomma o PTFE come superficie di tenuta, offrendo buone prestazioni di tenuta e adatte per applicazioni con severi requisiti di controllo delle perdite; le valvole a farfalla con tenuta rigida-utilizzano tenute metallo-su-metallo, sono resistenti alle alte temperature e all'usura e sono adatte per vapore, olio e fluidi contenenti particelle.
I vantaggi delle valvole a farfalla risiedono nella bassa resistenza al flusso, nella bassa coppia di apertura e chiusura, nella facilità di funzionamento e nelle dimensioni compatte, che le rendono adatte per l'installazione in tubazioni con spazi-limitati. Sono leggere, meno costose delle valvole a saracinesca e delle valvole a sfera, richiedono meno manutenzione e possono essere dotate di attuatori manuali, elettrici, pneumatici o idraulici per il controllo locale o remoto. In settori quali l'approvvigionamento idrico e il drenaggio, HVAC, processi chimici, apparecchiature ausiliarie di potenza, nonché prodotti alimentari e farmaceutici, le valvole a farfalla sono ampiamente utilizzate per l'intercettazione e la regolazione del flusso di acqua, aria, olio, liquidi leggermente corrosivi e alcuni gas.
Con i progressi nella tecnologia dei materiali e nei processi di produzione, le valvole a farfalla ad alte-prestazioni migliorano costantemente in termini di resistenza alle alte-temperature, resistenza alla corrosione, assenza di perdite e lunga durata. Possono anche essere integrati con sistemi di controllo intelligenti per ottenere un controllo preciso del flusso e il monitoraggio dello stato. Grazie alle loro prestazioni complete e all'ampia applicabilità, le valvole a farfalla sono diventate un componente indispensabile e importante delle apparecchiature nei moderni sistemi di controllo dei fluidi delle tubazioni.
