TENUTE PER OTTURATORI DI VALVOLE DI IMPIANTI IDROELETTRICI
Scenario
Negli impianti idroelettrici delle grandi dighe la regolazione del flusso è governata da valvole a cono o sferiche. Il loro corretto azionamento è fondamentale per la regolazione di tutto l’impianto in quanto eventuali problemi di funzionamento possono provocare anche uno stop della produzione elettrica con gravi conseguenze.
Sfida
Un cliente ATP, leader nella costruzione di impianti idroelettrici, in occasione della progettazione di una nuova valvola conica ci ha chiesto di studiare una guarnizione per l’otturatore. In particolare la tenuta doveva essere in grado di mantenere un funzionamento affidabile e condizioni di basso attrito, anche in presenza di guarnizioni di grandi dimensioni e quindi di superfici di contatto estese.
Soluzione
In primis il team tecnico ATP ha analizzato l’applicazione ed ha organizzato un team dedicato alla coprogettazione con il cliente, in modo che nello sviluppo della soluzione venissero capitalizzate sia le conoscenze specifiche delle valvole di regolazione che quelle relative alle guarnizioni e ai materiali plastici ed elastomerici.
DATI TECNICI:
- Pressione: da 0,5 a 30 bar
- Corsa: 12mm
- Fluido: acqua di fiume filtrata
- Dimensioni guarnizioni: 1150
Analizzando le caratteristiche di funzionamento della valvola, riduzione e gestione (controllo) degli attriti sono risultati essere paramenti condizionanti. Le dimensioni della guarnizione determinavano grandi superfici di strisciamento che generavano elevati attriti che necessitavano di essere ridotti il più possibile. Sempre a causa delle grandi dimensioni risultava molto onerosa la creazione di un banco prova per testare le forze generate nell’applicazione.
Grazie all’analisi FEM i nostri progettisti hanno potuto testare i diversi profili e in questo modo
–Ottimizzare il dimensionamento della guarnizione rispetto alle forze di attrito
–Calcolare le forze di attrito generate a livelli di pressione definiti
Il calcolo teorico della superficie di strisciamento ha infatti permesso di calcolare le probabili forze di attrito generate e quindi di dimensionare l’azionamento dell’otturatore della valvola.
La tenuta è stata realizzata in SINTEK HTPU, poliuretano speciale anti-abrasione che permette una lunga vita operativa della guarnizione ed un’ottima resistenza a rottura, anche in presenza di acqua non completamente filtrata.
Testimonianza
«Siamo molto soddisfatti del risultato ottenuto, nel field test gli attriti sono risultati in linea con quanto previsto dall’analisi predittiva FEM». Tecnico Progettista del Cliente
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