VÁLVULAS MANUAIS: TIPOS E CARACTERÍSTICAS

Nos processos industriais, as válvulas manuais permitem o bloqueio total ou a passagem de fluidos para tubulações auxiliares, bypasses, tubulações de descarte, tubulações de descarga em tanques auxiliares de processo ou mesmo em reatores de processo, de acordo com a posição do obturador, que geralmente é manipulado para bloqueio total ou passagem total do fluido. Elas também são largamente utilizadas para a operação manual das plantas em situação de emergência e falta de energia.

De modo geral elas continuam a ser empregadas em larga escala em todo o tipo de indústria, pois sua utilidade é primordial em diversas situações e em diferentes etapas em inúmeros processos industriais.

 

TIPOS DE VÁLVULAS MANUAIS

As válvulas manuais são classificadas em vários tipos, segundo o desenho do corpo e os movimentos do obturador e da haste. Neste artigo, serão destacadas as seis principais válvulas manuais aplicadas em processos, são elas: globo, borboleta, esfera, guilhotina, gaveta e macho.

 

VÁLVULAS DO TIPO GLOBO

As válvulas do tipo globo são as mais utilizadas e possuem corpo e internos, castelo e acionador do tipo volante. O deslocamento de sua haste é linear e é provocado pela manipulação do volante, que é proporcional à abertura da mesma.

As válvulas do tipo globo são indicadas para operar diversos tipos de fluidos nas mais diferentes condições de processo, o que faz com que a resistência e robustez mecânica dos seus itens varie, principalmente dos flanges, corpo, castelo e internos como, por exemplo, em linhas de vapor numa temperatura média de 3000 C e pressão em torno de 40 bar.

Dependendo da propriedade corrosiva do fluido utilizado como, por exemplo, ácido cloroacético, todos os itens de construção da válvula devem ser fabricados em materiais especiais. As partes metálicas devem ser feitas de titânio, e as partes plásticas, de teflon (PTFE).

A válvula do tipo globo é aplicada principalmente nas indústrias química, petroquímica, de geração d eenergia, óleo e gás, criogenia, siderúrgicas e metalúrgicas. Ela é ideal para gases, vapores, água quente, fluidos térmicos em geral, óleos térmicos, óleos combustíveis e também aquecidos, fluidos de resfriamento, amônia, água de processo, vácuo e fluidos corrosivos diversos.

Ao mesmo tempo em que ela é a mais utilizada de uma maneira geral, é a que possui a maior diversidade de materiais de construção, fabricantes, tipos especiais, opções e variações.

De acordo com cada aplicação, ela terá um modelo específico para sua função, por isso, é sempre importante verificar todas as características do fluido, sua pressão e temperatura de operação, densidade, viscosidade, porcentagem de sólidos em suspensão etc.

O custo/benefício é outro item que deve ser observado, pois, de acordo com cada aplicação, o custo das válvulas do mesmo tipo e dimensões pode variar devido aos materiais empregados na sua fabricação e também de acordo com sua classe de pressão e temperatura.

Globo

VÁLVULAS DO TIPO BORBOLETA

Basicamente as válvulas do tipo borboleta consistem em corpo tipo anel circular, sendo que em seu interior existe um disco entre dois mancais, que faz a função de obturador. A sede da válvula borboleta é a própria parede interna do corpo. O desenho mais comum do seu corpo é o tipo wafer, o qual é fixado à tubulação entre flanges. O deslocamento da haste é rotativo e provocado pela manipulação de uma alavanca.

A válvula do tipo borboleta possui construções diversificadas e é feita de materiais diferentes. Ela é fabricada em material standard, sem revestimento, mas também pode ser fabricada com o corpo revestido internamente com diversas opções de material, incluindo teflon e neoprene, assentos tipo composto, metal-elastômero ou assento tipo metal-metal e outros.

Essa válvula é aplicada principalmente nas indústrias farmacêutica, alimentícia, de bebidas, têxtil, química, petroquímica, de geração de energia, saneamento (tratamento de água, esgoto e efluentes industriais), fertilizantes, siderúrgicas, usinas de açúcar e álcool etc. Esse tipo de válvula também pode ser utilizado na área de utilidades prediais e agricultura como ar-condicionado, linhas de incêndio e irrigação.

Ela é indicada para água de processo, água desmineralizada, água potável, lácteos, óleos alimentícios, sucos, ácidos, antioxidantes, aminas, álcool etílico e anidro, cerveja, mel, refrigerantes, garapa, azeites, glicerina, fermentados, tinturas, esmaltes, solventes, aromáticos, efluentes de todos os tipos, entre outros.

Apesar de a válvula borboleta ser largamente empregada nos mais distintos tipos de indústria, ela possui uma limitação que é em relação aos diâmetros inferiores a 2”, nos quais sua aplicação não é recomendada.

Ela também pode ser fabricada com diferentes materiais, principalmente, sus partes molhadas, que são a parede interna do corpo e o disco obturador que, dependendo do fluido, é fabricado em material especial ou revestido como acontece com a parede interna do corpo.

Borboleta

VÁLVULAS DO TIPO ESFERA

A válvula do tipo esfera é constituída por um corpo, cujo interior aloja uma esfera oca que atua como obturador, permitindo a passagem do fluxo de forma suave. Ela possui assentos normalmente fabricados em teflon, acoplados aos dois lados da esfera. O deslocamento de sua haste e obturador por consequência é rotativo, sendo provocado geralmente por uma alavanca.

A válvula do tipo esfera possui construção variada quanto aos seus materiais. Seu obturador (do tipo esfera) geralmente é fabricado em aço inoxidável, seu corpo pode ser produzido a partir de materiais como bronze ou PVC. Ela é ideal para fluidos químicos e corrosivos, fluidos pastosos, viscosos, fibrosos e sujos.

Essa válvula é aplicada principalmente nas indústrias de papel e celulose, química, petroquímica, óleo e gás, saneamento (tratamento de água), fertilizantes, geração de energia, automobilística e irrigação.

Muitas vezes, o alto custo de uma válvula esfera não permite sua aplicação em processos mais simples, nos quais o fluído a ser manipulado possui baixa viscosidade, é limpo, não corrosivo, atóxico e opera dentro de pressões e temperaturas baixas. O investimento em uma válvula do tipo esfera é pago quando ela é aplicada em fluidos com características normais como pastas, vapores, fibras, lamas, gases corrosivos agressivos. Em situações de processo brandas, o custo do seu investimento leva bastante tempo para ser pago.

Esfera

VÁLVULAS DO TIPO GUILHOTINA

A válvula do tipo guilhotina possui uma construção bastante simples, e é formada basicamente por corpo, haste, obturador e volante.

Essa válvula foi originalmente projetada para a indústria de papel e celulose, embora hoje em dia sua aplicação tenha atingido outras indústrias como a de mineração, química, de geração de energia, saneamento e usinas de açúcar e álcool. O deslocamento de sua haste é linear e acionado por um volante ou alavanca.

As válvulas do tipo guilhotina podem atender aos mais diferentes processos devido às diversas opções de materiais usados em sua construção e algumas inovações tecnológicas na sua concepção.

Ela é aplicada principalmente nas indústrias de papel e celulose, mineração, saneamento (tratamento de água, esgoto e efluentes), química, fertilizantes, ração animal, aglomerados, cimento e derivados, geração de energia, usinas de açúcar e álcool, óleo e gás e petroquímica.

Essa válvula é indicada para polpa de celulose, aparas, polpa de minério, água de processo, álcool anidro, efluentes de todos os tipos, óleo contaminado, alguns tipos de ácidos e líquidos com alta porcentagem de sólidos em suspensão.

A válvula do tipo guilhotina é também a mais utilizada em silos e granulados, encontrados nas indústrias de fertilizantes, cimento, ração animal, aglomerados e em usinas de açúcar e álcool.

Guilhotina

VÁLVULA DO TIPO GAVETA

As válvulas do tipo gaveta possuem corpo e internos, castelo e acionador do tipo volante. O deslocamento de sua haste é linear, acionado por um volante.

As válvulas do tipo gaveta são, de certa forma, uma solução para muitos processos. Elas geralmente possuem construções robustas e podem ser fabricadas em materiais distintos conforme as características do fluido.

Ela é aplicada principalmente nas indústrias de saneamento (tratamento de água, esgoto e efluentes), química, fertilizantes, ração animal, cimento e derivados, petroquímicas, siderúrgicas, metalúrgicas e irrigação.

Ela é indicada para água quente, água de processo, efluentes de todos os tipos, condensados, fluidos térmicos, fluidos de resfriamento, fluidos químicos bifásicos, alguns tipos de polpa de minério, fluidos com porcentagem baixa de sólidos em suspensão, oleum etc.

Ela possui um ótimo custo/benefício, se especificada corretamente para aplicações industriais em que é aplicada.

Gaveta

VÁLVULA DO TIPO MACHO

A válvula do tipo macho é constituída por um corpo e seus internos, anel de reajustagem, tampa, com batentes e acionador tipo alavanca. Ela possui deslocamento rotativo e seu interior aloja um obturador do tipo plugue cônico vazado, que depende de um torque de giro reduzido e garante o ajuste da vedação em linha, permitindo a passagem do fluido transversalmente sem gerar perdas de carga e possibilitando a mesma vazão a montante e a jusante da válvula.

Ela possui diversos tipos de construção, acessórios e inúmeras vantagens, tais como corpo monobloco, ausência de espaço morto, é livre de manutenção, auto lubrificada, tem 100% de estanqueidade e permite a fácil montagem de atuadores pneumáticos.

Ideal para vácuo, sistemas de combate a incêndio, gases, vapores, condensados, fluidos pastosos em alta temperatura, aplicações nas quais a válvula precisa possuir camisa de aquecimento, fluidos químicos, corrosivos, viscosos, fibrosos, sujos com sólidos em suspensão, petróleo bruto, fluidos multifásicos etc.

Ela é aplicável principalmente nas indústrias de papel e celulose, química, petroquímica, alimentícia, utilidades, óleo e gás, saneamento (tratamento de água), fertilizantes, geração de energia, mineração e criogenia.

Atende a classes de pressão de até 900# e a temperaturas em torno de 3000 C.

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CONSIDERAÇÕES FINAIS

As válvulas manuais mencionadas nesse artigo são as principais e mais utilizadas dentro da indústria de um modo geral.

Existem muitos outros tipos de válvulas manuais, que também são utilizadas na indústria =, porém, em menor escala. Essas outras válvulas manuais são empregadas em aplicações residenciais, hospitalares, científicas, navais, aeronáuticas etc. Muitas delas tornaram-se tradicionais em algumas aplicações fora do ambiente industrial, uma vez que são aproveitadas e adaptadas para uso específico em outros ambientes.

 

REFERÊNCIAS

SENAI. Dispositivos de Medição e Controle II/Válvulas de Controle. Senai: Santos, 1990.

SENAI. Elementos Finais de Controle. Senai: Santos, 1999.

MARKS. Manual del Ingeniero Mecânico, s/d.

BRAY CONTROLS; AZ ARMATUREN; FLOWSERVE. Catálogos e manuais técnicos de válvulas diversas, s/d.

GIMENES. R.D. Válvulas de Controle. In: Revista Mecatrônica Atual, 23, agosto/setembro de 2005, Editora Saber.

FONTE: Revista EngeWorld

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