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Rivista Idraulica 55

Riduttori di pressione in parallelo

Il dimensionamento di un riduttore di pressione in base alla sua portata massima comporta talvolta problemi di funzionamento in caso di bassa richiesta di portata.

In tale situazione, infatti, il riduttore funzionerebbe fuori dal campo ottimale di lavoro, in una posizione di quasi completa chiusura dell'otturatore e potrebbe non essere in grado di stabilizzare correttamente la pressione in uscita, causando fluttuazioni della stessa. 

Per ovviare a tale problematica è possibile installare due riduttori di pressione in parallelo secondo la seguente logica:

  • un riduttore principale, dimensionato in base alla portata di progetto;
  • un riduttore in by-pass, tarato a circa 0,5÷0,7 bar in più rispetto alla taratura del riduttore principale e dimensionato in base alla portata minima richiesta dalla rete.

Come già detto, per il calcolo della portata di progetto si può far riferimento all'Idraulica 50 in cui sono riportati i passaggi di calcolo e le relative normative di riferimento.

La portata minima richiesta può essere ragionevolmente assunta pari al 20÷30% della portata di progetto.

Nello schema seguente si rappresenta graficamente il funzionamento dei due riduttori in parallelo. 

Quando le utenze richiedono basse portate interviene solo il riduttore in by-pass, avendo una pressione di taratura più elevata rispetto a quello principale.

Quando la richiesta di portata aumenta al di sopra di un certo valore, interviene anche il riduttore principale secondo la seguente logica:

  • all'aumentare della portata, la pressione a valle diminuisce in seguito all'aumento della perdita di carico interna del riduttore in by-pass;
  • il riduttore principale inizia a lavorare (cioè l'otturatore comincia ad aprirsi) quando la pressione a valle raggiunge il suo valore di taratura.
Funzionamento di riduttori in parallelo
Schema portata per apparecchio

Dimensionare un riduttore di pressione di piano con le seguenti caratteristiche:

  • deve servire 4 appartamenti (le cui utenze sono esplicitate nella tabella seguente);
  • la pressione di taratura richiesta dalle utenze è pari a 3 bar.

Con la portata di progetto ottenuta si calcola la velocità del flusso secondo formula riportata nell'articolo dedicato al dimensionamento: per avere una velocità compresa tra 1 e 2 m/s la misura del riduttore primario risulta essere DN 25.

$${V= {10^3 · 4 \over 60 · \pi} · {44,4 \over 25^2} = 1,5 m/s}$$

Nei casi di bassa richiesta si può ragionevolmente assumere che la portata minima raggiunga valori pari al 20÷30 % della portata di progetto, quindi pari a:

$${G_{min} = {30\%} · G_{progetto}= 13,3 l/min}$$
Con tale valore è possibile dimensionare il riduttore in by-pass con la stessa procedura: per avere una velocità compresa tra 1 e 2 m/s la misura del riduttore risulta essere DN 15.

$${V= {10^3 · 4 \over 60 · \pi} · {13,3 \over 15^2} = 1,25 m/s}$$

Per garantire il funzionamento del riduttore in by-pass è opportuno tararlo ad una pressione maggiore di 0,5÷0,7 bar rispetto alla taratura del riduttore principale.

  • Pset principale = 3 bar
  • Pset by-pass = 3,5 bar