Definição e guia completo para válvulas borboleta flangeadas

Componentes principais da válvula

• Corpo de válvulas: O principal componente da válvula que suporta a pressão, geralmente fabricado por fundição ou forjamento com extremidades flangeadas. Os materiais comuns incluem ferro fundido nodular, aço inoxidável, bronze de alumínio, aço inoxidável duplex e aço liga.
• Disco da válvula: Componente crítico em contato direto com o fluido, exigindo seleção criteriosa do material. Sua espessura afeta diretamente a resistência ao fluxo e a pressão nominal da válvula.
• Haste da válvula: Um dos componentes que suportam pressão, conectando o disco ao corpo da válvula, e a única parte de transmissão. Sua extremidade superior é conectada a atuadores como volantes, atuadores de engrenagem helicoidal, atuadores pneumáticos e atuadores elétricos.
• Sede da válvula: A chave para o desempenho de vedação da válvula borboleta é uma vedação instalada no corpo da válvula ou ao redor do disco.
  • (1) Válvula borboleta flangeada com sede macia: Fabricada principalmente de materiais elásticos, como borracha ou PTFE.
  • (2) Válvula borboleta flangeada com sede rígida: Construída principalmente em metal, capaz de suportar altas temperaturas e pressões.

Figura 1: Vista explodida dos componentes do núcleo da válvula borboleta flangeada

Tipos principais

• Válvula borboleta com flange central
  • O eixo da haste da válvula, o centro do disco e o centro da tubulação são colineares.
  • Estrutura simples e baixo custo.
  • A vedação é principalmente elástica.
  • Utilizado em aplicações de baixa pressão e temperatura normal, sem requisitos rigorosos, como sistemas de abastecimento de água e aquecimento.
• Válvula borboleta com flange dupla excêntrica
  • A haste da válvula está deslocada em relação à linha central da superfície de vedação, bem como em relação às linhas centrais da tubulação e da válvula.
  • Reduz eficazmente o desgaste entre a sede da válvula e o anel de vedação.
  • Os materiais de vedação permanecem elásticos, como o EPDM e o PTFE.
  • Comumente utilizado nas indústrias de geração de energia, abastecimento de água e metalurgia.
• Válvula borboleta flangeada tripla excêntrica
  • A haste da válvula está deslocada em relação à linha central da superfície de vedação, às linhas centrais da tubulação e da válvula, e o centro cônico da superfície de vedação da válvula está deslocado em relação às linhas centrais da tubulação e da válvula.
  • Apresenta vedação totalmente metálica e vedação multinível.
  • As classificações de pressão e temperatura dependem do material do corpo.
  • Aplicado em setores industriais de alta temperatura e alta pressão.

Figura 2: Válvulas borboleta de ferro fundido dúctil com flanges de dupla excentricidade

Desvantagens

As principais desvantagens das válvulas borboleta flangeadas incluem fluxo instável, cavitação e vibração em ângulos de abertura baixos. Mesmo quando totalmente abertas, o disco obstrui parcialmente o fluxo de fluido. As válvulas borboleta com sede macia são limitadas principalmente por restrições de temperatura e pressão.

Principais normas e especificações

Cenários típicos de aplicação

• Tratamento de Água/Engenharia Municipal: Sistemas de abastecimento e drenagem de água, proteção contra incêndio, água potável e tratamento de esgoto.
• Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado (HVAC): Sistemas de água de refrigeração e água gelada.
• Indústria de energia: Sistemas de circulação de água de refrigeração, manuseio de cinzas e dessulfurização de gases de combustão (válvulas borboleta com sede metálica excêntrica dupla/tripla).
• Indústria petroquímica: Oleodutos de processo, transporte de derivados de petróleo e produtos químicos (principalmente válvulas borboleta de tripla excentricidade com sede rígida em metal).
• Construção naval: Sistemas de água do mar, água de lastro e óleo combustível.
• Indústria metalúrgica: sistemas de remoção de gás de carvão, ar de combustão e poeira.

Tipos Médios

• Mídia convencional: Água doce, água do mar, esgoto, água potável, ar, vapor, alimentos, produtos farmacêuticos, derivados de petróleo e meios fracamente corrosivos, como óleos, ácidos, álcalis e sais.
• Meios de baixa temperatura: Gás Natural Liquefeito (GNL), oxigênio líquido, hidrogênio líquido, amônia, argônio, dióxido de carbono líquido e etileno líquido.
• Meios de alta temperatura: Ar em alta temperatura, gases de combustão quentes, vapor em alta temperatura, sal fundido e craqueamento catalítico de petróleo e gás.

Figura 3: Válvulas borboleta de aço inoxidável com três flanges excêntricas

Considerações sobre a seleção

A seleção de válvulas borboleta flangeadas é uma parte crucial do processo de aquisição. Avaliar fatores como tipo de fluido, temperatura, pressão, ambiente operacional e orçamento para escolher a válvula borboleta flangeada e o método de acionamento adequados é fundamental para garantir uma operação estável a longo prazo.