As válvulas estão entre os dispositivos mais conhecidos da indústria e são comuns a todos os processos industriais.
Embora sejam instrumentos de uso comum, as diferentes aplicações industriais exigem funções distintas da mesma.
Desse modo, as artimanhas para adequar as válvulas às suas diferentes funções, variam desde a variação do seu ponto de instalação na linha de uso, até às suas características estruturais.
Neste contexto, as válvulas ganham nomes diferentes para diferentes propósitos para as quais são designadas e, entender as suas variações, impacta diretamente na qualidade do seu processo.
Portanto, este texto trata de apresentar um tipo de válvula muito conhecida e bem utilizada na indústria: a válvula borboleta. Além disso, discorreremos também sobre a sua função, o que torna esse conteúdo mais interessante ainda.
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O que é a válvula borboleta
Conhecer os diferentes tipos de válvulas é algo interessante, visto que nem sempre um tipo é viável a ser utilizado em determinada aplicação.
Isso se deve ao fato de que cada tipo de válvula possui a sua particularidade estrutural, o que acaba sendo vantajoso em situações distintas.
A válvula borboleta, por exemplo, é conhecida por duas coisas importantes.
A primeira, é por ser da família das válvulas em que se obtém a posição completamente fechada ou aberta por meio de um giro de 90°, isto é, o fechamento ou abertura de uma válvula borboleta acontece por meio de 1/4 de voltas.
É claro, esse design é super funcional e vai além da estética de projeto. Sobre os seus benefícios, estes ainda serão mencionados ao longo do texto.
Já a segunda coisa, sendo a mais evidente, é pelo seu nome. O nome “borboleta” diz respeito ao seu disco rotativo, elemento este que favoreceu ao nome da válvula. Abaixo, no próximo tópico, você pode conhecer esse componente e outros.
Além disso, a válvula borboleta não tem os seus materiais estruturais e tamanhos definidos, visto que podem variar de acordo com o tipo de fluido que estarão em contato e a dimensão da tubulação, respectivamente.
Então, por exemplo, sabe-se que uma válvula que estará em contato com um fluido corrosivo, deve ter um material apropriado para tal função.
Construção e funcionamento da válvula
A construção de uma válvula borboleta envolve vários elementos que trabalham em conjunto para permitir o controle do fluxo de fluido.
A fim de apresentar este conteúdo de modo mais didático o possível, a construção da válvula será apresentada e, posteriormente, haverá a explicação da interação entre os seus componentes durante a ativação desse dispositivo.
Construção da válvula
- Corpo da Válvula: o corpo é a estrutura principal da válvula, geralmente em forma de cilindro ou disco, onde são montados os outros componentes. O disco é projetado para suportar a pressão do fluido e manter a integridade estrutural da válvula. Assim, esse é um dos componentes da válvula que pode ter o seu material variando de acordo com a aplicação, visto o seu contato direto com o fluido;
- Disco Borboleta: o disco borboleta é o componente central da válvula e é montado em um eixo dentro do corpo da válvula, permitindo o seu giro para controlar o fluxo do fluido. O disco é geralmente em forma de disco circular ou oval, com um diâmetro um pouco menor que o diâmetro interno do corpo da válvula, para reduzir o atrito durante a sua movimentação e, ao mesmo tempo, garantindo a restrição na passagem de fluxo;
- Atuador: o atuador é o dispositivo responsável por acionar o movimento do disco borboleta e pode ser manual, pneumático, hidráulico ou elétrico, dependendo das necessidades da aplicação. O atuador converte a energia fornecida pelo operador ou sistema de controle em movimento rotativo para abrir ou fechar a válvula;
- Eixo: o eixo é a peça na qual o disco borboleta está montado e está perpendicular ao fluxo do fluido. Assim, o eixo atravessa o centro do disco e é conectado a um atuador externo, como uma alavanca, volante ou atuador pneumático ou elétrico;
- Haste: a haste é a extensão do eixo que se estende além do corpo da válvula. Ela é conectada ao atuador e é usada para girar o disco borboleta;
- Sede da Válvula: a sede é a superfície de vedação localizada no interior do corpo da válvula, onde o disco borboleta faz contato quando a válvula está fechada. A sede, então, garante que o fluido seja completamente bloqueado quando a válvula está na posição fechada, evitando vazamentos;
- Junta de Vedação: A junta de vedação é um componente que fornece vedação hermética (sela a válvula em relação ao ambiente) entre o disco borboleta e a sede da válvula quando a válvula está fechada. Essa junta pode ser feita de materiais como borracha, PTFE (politetrafluoretileno) ou metal, dependendo dos requisitos de aplicação;
- Mancais e Rolamentos: mancais e rolamentos são usados para suportar o eixo e permitir que ele gire suavemente quando a válvula é operada. Eles reduzem o atrito e o desgaste durante o funcionamento da válvula;
Interação entre elementos na ativação
Não há muito o que dizer sobre os componentes da válvula, visto que muitos desses são fixos e outros giram solidariamente a outros elementos.
Contudo, é importante dizer o que ocorre durante a operação da válvula, mesmo que, para alguns, seja um pouco óbvio. Leia esses passos abaixo.
- Quando a válvula borboleta é operada, o atuador aplica torque à haste, que por sua vez gira o disco borboleta;
- Quando o disco está na posição aberta, o fluido pode fluir livremente através do espaço entre o disco e o corpo da válvula;
- Quando a válvula é fechada, o disco borboleta gira perpendicularmente ao fluxo do fluido, pressionando contra a sede e selando o fluxo;
- A junta de vedação fornece uma vedação hermética, evitando vazamentos quando a válvula está fechada;
- O funcionamento suave e eficiente da válvula é garantido pelo projeto cuidadoso e pela qualidade dos materiais utilizados em sua construção.
Tipos de válvulas borboleta
As válvulas borboletas podem ser disponíveis no mercado em diferentes tipos, os quais podem ser interpretados como uma variação estrutural da válvula em questão.
Vamos conhecer as suas principais variações?
- Válvulas Borboleta Lug: possuem flanges de montagem em cada extremidade do corpo da válvula, permitindo que sejam conectadas diretamente aos tubos usando parafusos. Por isso, são fáceis de instalar e remover, sendo adequadas para aplicações onde a manutenção é frequente;
- Válvulas Borboleta Wafer: compactas e leves, projetadas para serem instaladas entre flanges de tubulação padrão. Desse modo, não possuem flanges de montagem, permitindo uma instalação mais simples e econômica. No entanto, podem ser menos robustas em comparação com as válvulas borboleta lug;
- Válvulas Borboleta Flangeadas: possuem flanges de montagem integrados ao corpo da válvula, facilitando a instalação direta entre as conexões de tubulação. São adequadas para aplicações onde é necessária uma vedação hermética.
Para o que a válvula borboleta serve
Como já foi dito neste texto, as válvulas distinguem-se entre si através de suas características estruturais e funções distintas.
Para a válvula borboleta, que é um tipo de válvula utilizado para regular o fluxo de fluidos em uma tubulação.
Com isso, a válvula é usada para permitir, regular ou interromper completamente o fluxo de líquidos ou gases em uma variedade de aplicações industriais, comerciais e residenciais.
Por este motivo, essa válvula é aplicada em Indústrias de: Geração de Energia, Petroquímica e de Refino, Química e Farmacêutica, Alimentícia e de Bebidas, Papel e Celulose, Tratamento de Água e Efluentes, por último, Sistemas de HVAC (Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado), por exemplo.
Além disso, é justo salientar os benefícios desse tipo de válvula, os quais são:
- Baixo custo: a partir de uma determinada dimensão de válvulas, é possível perceber que a válvula borboleta tem vantagem econômica se comparada com algumas outras, visto seu design simples;
- Ação rápida: é notável, visto a necessidade de rotacionar em 90° para obter-se uma abertura ou fechamento total da válvula. Contudo, válvulas maiores podem requerer uma caixa de engrenagens como parte do mecanismo de atuação, o que impacta negativamente na velocidade da mesma;
- Perda de carga reduzida: visto que o disco fica paralelo ao fluxo de fluido quando a válvula está aberta, tem-se uma perda de carga reduzida ao longo do comprimento da tubulação.
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Abaixo, deixamos algumas amostras.
