Confronto: valvola a membrana ◄► valvola a manicotto

Dal punto di vista del funzionamento e della struttura, le valvole a membrana sono equiparabili alle valvole a manicotto.
Entrambe incorporano al loro interno un elemento in gomma a tenuta morbida che si assume la funzione principale di permette o impedire il passaggio della sostanza trasportata.
In entrambe le valvole, questo elemento d’intercettazione elastico – formato dalle più diverse mescole di elastomeri – viene comandato da una forza esterna (ad es. azionamento meccanico, elettrico o pneumatico) e quindi compresso all’interno del flusso fino a quando chiude ermeticamente il passaggio o regola la portata al valore desiderato.

Scoprite qui di seguito tutti i vantaggi che le valvole firmate AKO Armaturen vi offrono rispetto a una valvola a membrana.

Come funziona una valvola a membrana?

Principio di funzionamento di una valvola a membrana

Fonte immagine valvola a membrana: Muskid, valvola a membrana, file originale ampliato con tubazioni, sostanza trasportata e animazione, CC BY-SA 3.0

Funzionamento dell’alternativa alla valvola a membrana

Alternativa alla valvola a membrana – Animazione apertura e chiusura

Panoramica dettagliata del confronto

I successivi confronti generali si basano su informazioni di dominio pubblico estratte da documenti / siti web di vari costruttori consultabili online. Le proprietà specificate possono variare nei modelli dei singoli costruttori di valvole a membrana. Non si garantisce la completezza / esattezza di tali informazioni. Configurazioni speciali e ad alto rendimento così come tipi di valvole speciali non sono state considerate.

Tipo di valvola ►
▼ Proprietà
Valvole a membrana Valvole a manicotto
Sostanze liquide / non problematiche Si Si
Sostanze problematiche No Si
Costruzione senza spazi morti Si Si
Compatibilità con i sistemi di pulizia CIP / SIP / RIP Si / Si / No Si / Si / parzialmente raschiabili
Flusso della sostanza senza deviazioni No Si
Flusso della sostanza completamente aperto No Si
Altezza d’ingombro contenuta No Si
Resistenza all’usura No Si
Fascia di dimensioni nominali generalmente più ampia No Si
Feedback in caso di difetto della membrana/manicotto No Si
Comando forzato Si  Condizionato*
Diversi tipi di azionamenti Si    Condizionato**
Esecuzioni in acciaio inox, alluminio & POM / PVC Si Si
Si = Sì / Possibile   Condizionato = Condizionato / Limitato   No = No / Impossibile Alternative alle valvole a membrana:
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* Membrana con comando forzato disponibile solo nelle valvole meccaniche.
** Le valvole di intercettazione pneumatiche AKO offrono solo un’alimentazione diretta di aria compressa (più economica). Altre varianti degli azionamenti solo in combinazione con le valvole di intercettazione AKO meccaniche / manuali.

Flusso della sostanza

Per molte sostanze trasportate, la caratteristica del suo flusso all’interno della valvola è di importanza fondamentale. Affinché non possano verificarsi intasamenti, incrostazioni o altri fenomeni simili della sostanza trasportata, idealmente il passaggio attraverso la valvola dovrebbe essere completamente aperto. Inoltre è utile garantire un flusso diretto, senza alcun movimento di deviazione all’interno della valvola.

Di norma le valvole a membrana non offrono un flusso completamente aperto, né diretto. Esse riducono il diametro della tubazione nella zona della valvola e deviano il flusso di prodotto. A meno che la sostanza trasportata non sia acqua o un altro liquido puro, ciò può provocare problemi. Inoltre, per mantenere costante la portata dopo lo strozzamento nella zona della valvola, è necessario lavorare con una pompa di maggiore potenza.

Dal momento che di norma le valvole a membrana chiudono da un lato e quindi sono dotate di una membrana su un solo lato, sul lato opposto – che non supporta in modo attivo il processo di chiusura – la pressione di aderenza della membrana può causare incrostazioni della sostanza trasportata, che nel corso del tempo crescono sempre di più fino a intasare completamente il passaggio. Ciò complica inoltre ulteriormente il trasporto della sostanza.

Valvola a membrana   Valvola a manicotto
No Trasporto diretto e indisturbato attraverso la valvola Si
No Trasporto completamente aperto attraverso la valvola Si
No Il pericolo di intasamenti è escluso Si
No Nessuna pompa di maggiore potenza necessaria grazie al diametro identico della tubazione nella zona della valvola Si

Conclusioni: A meno che non si tratti di liquidi non problematici (senza impurità, percentuali di sostanze solide, ecc.), le valvole a membrana si trovano nettamente in svantaggio rispetto alle valvole di intercettazione AKO. Nella maggior parte dei casi non offrono un diametro identico a quello della tubazione e la sostanza non scorre attraverso la valvola in modo diretto e privo di ostacoli. Inoltre occorre prevedere una pompa di potenza maggiore che sia in grado di compensare lo strozzamento nella zona della valvola.

Sostanze problematiche

Il trasporto e la regolazione di sostanze problematiche, come ad es. materiali alla rinfusa, sostanze fibrose, sospensioni o liquidi inquinati, sono le discipline regine nel segmento delle valvole.
In questo campo, anche la maggior parte delle valvole a membrana dimostra i suoi limiti tecnici.

A causa del movimento di deviazione che la sostanza trasportata deve effettuare passando attraverso la valvola a membrana, le sostanze che contengono parti solide o quelle viscose possono intasarsi nella zona della valvola.

Anche il passaggio ridotto di una valvola a membrana può causare anomalie indesiderate, perché le particelle che scorrono attraverso lo strozzamento creato dalla valvola possono rimanere incastrate e disturbare o addirittura interrompere il flusso della sostanza trasportata.

Valvola a membrana   Valvola a manicotto
Condizionato Sostanze trasportate con piccole particelle (ad es. granulati, pillole, ecc.) Si
No Materiali alla rinfusa con grandi particelle (ad es. minerali, ghiaia, ecc.) Si
No Sospensioni con particelle solide o sostanze fibrose Si

Conclusioni: Le tradizionali valvole a membrana sono indicate solo limitatamente per il trasporto di sostanze problematiche come materiali alla rinfusa, liquidi con particelle solide o sostanze simili.
Grazie alla loro costruzione, invece, le valvole d’intercettazione sviluppate appositamente da AKO Armaturen sono la soluzione ideale per intercettare le più svariate sostanze problematiche.

Proprietà costruttive

Anche se le valvole a membrana seguono sostanzialmente lo stesso principio di funzionamento delle valvole di AKO Armaturen – grazie alla compressione di una membrana o di un fodero in gomma viene controllato o interrotto il flusso della sostanza – le prime sono in netto svantaggio rispetto alle seconde.

Quando il gestore o il costruttore di un impianto non può rinunciare a una valvola compatta, l’uso di una valvola a membrana può diventare ben presto un problema. Dal momento che nella maggior parte dei casi il meccanismo di comando di una valvola a membrana è situato sul corpo della stessa, la struttura può diventare ingombrante anche con piccole dimensioni nominali: in questi casi la valvola supera notevolmente il diametro della tubazione o sporge nettamente dalla tubazione.

Anche la maggiore inclinazione all’usura, dovuta tra le altre cose al movimento di deviazione del flusso trasportato e all’attrito ad esso legato, può provocare tempi di inattività più lunghi a causa dei lavori di manutenzione e riparazione. Inoltre, in caso di difetto della membrana, le valvole a membrana non sono in grado di trasmettere un feedback sulla ridotta funzionalità (e quindi sulla contaminazione del vano di comando sopra alla membrana). Se necessario, il gestore deve quindi programmare una manutenzione programmata.

Le valvole a membrana sono ideali per il trasporto di sostanze non problematiche nella fascia bassa delle dimensioni nominali (ad es. con dimensioni nominali inferiori a DN 10), dove le forze esercitate sui componenti sono inferiori rispetto a quelle che si creano con grandi dimensioni nominali. Ecco perché presso molti costruttori la maggior parte delle valvole a membrana sono disponibili nella fascia bassa delle dimensioni nominali.

Valvola a membrana   Valvola a manicotto
No Ingombro minimo (spazio di montaggio) che non sporge dalle tubazioni Si
No Bassa tendenza all’usura Si
No Feedback quando la membrana o il manicotto sono difettosi  Condizionato*
Si Indicazione della posizione (aperta / chiusa) Si

* Con l’aiuto di un pressostato opzionale è possibile misurare la pressione che si crea all’interno del corpo della valvola. Quando la pressione non raggiunge il valore previsto, o quando non è possibile generare una pressione, significa che il manicotto si è rotto e l'aria compressa si disperde attraverso il punto di rottura.

Conclusioni: Rispetto alle valvole AKO, le valvole a membrana hanno alcuni svantaggi costruttivi che possono porre i gestori degli impianti davanti a inutili sfide.
Oltre ai deficit che si manifestano durante il trasporto della sostanza descritti sopra, le valvole a membrana hanno anche alcuni svantaggi dal punto di vista delle dimensioni d’ingombro.
Quando non è possibile rinunciare a una valvola compatta, durevole, scalabile e che richiede poca manutenzione, non si può ignorare la gamma di prodotti firmati AKO Armaturen.

Comando & azionamento

Un importante vantaggio delle valvole a membrana rispetto alle valvole di intercettazione pneumatiche AKO è il cosiddetto comando forzato della membrana interna. Il meccanismo di azionamento incorporato è collegato in modo solidale con la membrana impiegata e trasmette in modo diretto e senza ritardi la forza di trazione durante il movimento di apertura. Ciò consente di contrastare una deformazione indesiderata, ad es. causata da tempi di chiusura molto lunghi.
Dal momento che nelle valvole di intercettazione pneumatiche AKO non è presente un comando forzato, sono disponibili speciali qualità degli elastomeri che vantano un’elevata elasticità di rimbalzo. Queste garantiscono un’apertura completa anche dopo lunghi tempi di chiusura. Se non potete rinunciare a un comando forzato, AKO vi offre diverse serie di valvole ad azionamento meccanico o manuale con comando forzato integrato. Queste valvole hanno inoltre il vantaggio non solo di poter dosare in modo affidabile e controllato il flusso della sostanza, ma anche di trasmetterlo con un indicatore di posizione.

Le valvole di intercettazione pneumatiche AKO vengono alimentate esclusivamente con aria compressa (o un fluido). Anche se dal punto di vista della varietà di azionamenti non possono competere con le valvole a membrana, l’alimentazione diretta con aria compressa permette di risparmiare su un azionamento esterno, che può rapidamente far salire alle stelle il prezzo della valvola, anche con piccole dimensioni nominali. Se nonostante i costi più alti e la maggiore altezza d’ingombro non potete rinunciare a un azionamento esterno, con le sue valvole di intercettazione meccaniche o manuali AKO vi offre un’alternativa che offre la stessa gamma di azionamenti di una valvola a membrana.

Valvola di intercettazione meccanica AKO Armaturen

Alternativa meccanica / manuale AKO Armaturen alla valvola a membrana

Con comando forzato, diversi tipi di azionamenti e tutti i vantaggi di un passaggio della sostanza assolutamente libero e diretto.

Tipo di valvola ►
▼ Proprietà
Valvola a membrana Valvola a manicotto (pneumatica) Valvola a manicotto (meccanica)
Comando forzato Si No Si
Posizione di sicurezza chiusa Si Si Si
Indicazione della posizione (aperta / chiusa) Si Si Si
Regolazione / Dosaggio Si   Condizionato* Si
Indicazione della posizione (posizioni intermedie) Condizionato   Condizionato* Si
Azionamento elettrico Si No Si
Azionamento pneumatico (cilindro pneumatico) Si No Si
Azionamento pneumatico (alimentazione diretta di aria compressa) No Si No
Azionamento idraulico Si    Condizionato** Si
Azionamento manuale Si No Si

* Con l’aiuto di una valvola proporzionale di controllo pressione è possibile regolare la pressione da generare, in modo da ottenere un controllo di massima del grado di chiusura del manicotto. Una regolazione di precisione della portata è tuttavia possibile solo con le valvole meccaniche AKO.
** Le valvole pneumatiche di AKO Armaturen possono essere alimentate direttamente anche con un fluido, ma non tramite cilindro idraulico.

Conclusioni: Le valvole a membrana sono in vantaggio rispetto alle valvole di intercettazione pneumatiche dal punto di vista del comando forzato e della varietà degli azionamenti. Per queste caratteristiche, AKO Armaturen vi offre tuttavia speciali valvole ad azionamento meccanico e manuale che, oltre a un comando forzato e a una vasta gamma di azionamenti, vi offrono tutti i vantaggi di un flusso della sostanza completamente aperto e diretto.

Risultato: confronto tra valvole a membrana e valvole a manicotto

In poche parole, le valvole a manicotto firmate AKO Armaturen sono molto di più di una semplice alternativa alle valvole a membrana.

Come già descritto dettagliatamente sopra, l’unique selling proposition delle valvole a manicotto AKO è il percorso assolutamente libero, privo di ostacoli e diretto che la sostanza trasportata fa all’interno della valvola. Ciò permette di escludere – già in fase di costruzione – fattori di guasto non indifferenti, perché grazie al passaggio completamente aperto e all’assenza di deviazioni della sostanza trasportata è possibile evitare sia un intasamento, sia una portata ridotta della sostanza all’interno della valvola. 

Anche la gamma di sostanze trasportate da una valvola a manicotto supera notevolmente quella delle sostanze che possono essere trasportate da una valvola a membrana. Con le valvole AKO avete quindi a disposizione una valvola dall’uso praticamente universale. Indipendentemente dalle sostanze problematiche che dovete trasportare e lavorare (materiali alla rinfusa, scorie o sospensioni), AKO Armaturen è sempre l’interlocutore giusto per tutti i vostri processi.

Oltre a quelli costruttivi già citati sopra, le valvole a manicotto AKO Armaturen forniscono inoltre una lunga serie di ulteriori vantaggi:

  • Costruzione senza spazi morti dell’intera valvola
  • Varianti fino a pressioni di esercizio di 40 bar
  • Qualità dei manicotti utilizzabili con temperature fino a 120 °C
  • Costruzione che richiede pochissima manutenzione
  • Varianti ATEX / EX
  • Possibilità d’impiego in circuiti sottovuoto
  • Varianti EHEDG
  • Peso contenuto
  • Basso TCO (Total Cost of Ownership)
  • Veloci tempi di apertura e di chiusura
  • Compatibili con tutti i più comuni raccordi (ad es. flangia, filettatura interna, raccordo a saldare, raccordo filettato, flangia autocisterna, morsetto presa, ecc.)

Il reparto Sales & Support di AKO sarà lieto di fornirvi una consulenza su come sostituire le vostre valvole a membrana con moderne valvole a manicotto, spiegandovi quanto è semplice integrare le valvole AKO nel vostro sistema.

Struttura e funzionamento delle alternative AKO alle valvole a membrana

Scoprite di più sulla struttura e il funzionamento delle valvole di AKO Armaturen.

Il sistema modulare delle alternative AKO Armaturen alle valvole a membrana

Scoprite come adattare le valvole di AKO Armaturen alle vostre esigenze.

Pulizia In-Place delle alternative AKO Armaturen alle valvole a membrana

SIP, CIP o RIP: le valvole di AKO Armaturen possono essere impiegate anche nei processi igienici.

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Il nostro reparto assistenza clienti sarà lieto di informarvi sulle numerose possibilità offerte dalle nostre valvole a manicotto.
Nel caso abbiate già un’idea del campo d’impiego, il reparto assistenza clienti AKO vi farà avere un’offerta senza impegno sulla base delle vostre esigenze.
Su richiesta vi inviamo anche le informazioni tecniche sui nostri prodotti. In alternativa potete scaricarle anche nell’area download del sito web AKO.

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