Explorando os prós e contras dos 5 principais tipos de válvulas

Existem muitos tipos de válvulas, cada uma com as suas próprias vantagens e desvantagens. Abaixo, listamos as vantagens e desvantagens das cinco principais válvulas, incluindo a válvula de gaveta, a válvula de borboleta, a válvula de esfera, a válvula de globo e a válvula de obturador. Esperamos que isto seja útil para si.

Válvula de gaveta

Uma válvula de gaveta é um tipo de válvula em que o elemento de fecho (gaveta) se desloca perpendicularmente ao eixo da passagem. É principalmente utilizada em condutas para cortar o fluido, ou seja, é utilizada nos estados totalmente aberto ou totalmente fechado. Geralmente, as válvulas de gaveta não podem ser utilizadas para regular o caudal.

Podem ser utilizadas para aplicações a baixa temperatura e a alta temperatura e alta pressão, e podem ser fabricadas em diferentes materiais. No entanto, as válvulas de gaveta não são geralmente utilizadas em condutas que transportam lamas e outros meios.

Vantagens:

① Baixa resistência a fluidos;

② Requer menos binário para abrir e fechar;

③ Pode ser utilizado em redes em anel onde o meio flui em duas direcções, o que significa que o fluxo do meio não é restringido;

④ Quando totalmente aberta, a superfície de vedação é menos desgastada pelo meio de trabalho do que a válvula de globo;

⑤ Tem uma estrutura de corpo relativamente simples e melhor processabilidade de fabrico;

⑥ Tem um comprimento de estrutura relativamente curto.

Desvantagens:

① As dimensões e a altura da abertura são relativamente grandes, e o espaço de instalação necessário também é grande;

② A fricção relativa da superfície de vedação durante a abertura e o fecho pode causar um desgaste significativo e pode causar riscos durante o funcionamento a alta temperatura;

③ Geralmente, as válvulas de gaveta têm duas superfícies de vedação, o que dificulta o processamento, a moagem e a manutenção;

④ Horário de abertura e encerramento prolongado.

Válvula de borboleta

Uma válvula de borboleta é um tipo de válvula que utiliza um membro de fecho em forma de disco circular para abrir, fechar e regular canais de fluido rodando para a frente e para trás cerca de 90 graus.

Vantagens:

① Tem uma estrutura simples, tamanho pequeno, peso leve, baixo consumo de materiais, e é adequado para uso em válvulas de grande diâmetro;

② Abre e fecha rapidamente e tem baixa resistência ao fluxo;

③ Pode ser utilizada para meios que contenham partículas sólidas em suspensão e, dependendo da resistência da superfície de vedação, pode também ser utilizada para meios pulverulentos e granulares. Pode ser utilizado para abertura e fecho bidirecional e regulação de condutas de ventilação e remoção de poeiras, e é amplamente utilizado em condutas de gás e vias navegáveis de metalurgia, indústria ligeira, energia eléctrica e sistemas petroquímicos.

Desvantagens:

① O intervalo de ajuste do caudal não é grande. Quando a abertura atinge 30%, a taxa de fluxo será superior a 95%;

② Devido às limitações da estrutura da válvula e do material de vedação, não é adequado para uso em sistemas de tubulação de alta temperatura e alta pressão. Geralmente, a temperatura de trabalho é inferior a 300 ° C e o PN40 ou menos;

③ O desempenho de vedação é relativamente fraco em comparação com as válvulas de esfera e válvulas de globo, pelo que é adequado para utilização em locais onde os requisitos de vedação não são muito elevados.

Válvula de esfera

Uma válvula de esfera evoluiu a partir de uma válvula de obturador. O seu elemento de fecho é uma esfera que roda 90 graus em torno do eixo da haste da válvula para abrir e fechar.

As válvulas de esfera são utilizadas principalmente em condutas para cortar, distribuir e alterar a direção do fluxo do meio. As válvulas de esfera com aberturas em forma de V também têm boas funções de ajuste do caudal.

Vantagens:

① Tem a menor resistência ao fluxo (na verdade, 0);

② Durante o funcionamento, não encrava (sem lubrificante), pelo que pode ser utilizado de forma fiável em meios corrosivos e líquidos com baixo ponto de ebulição;

③ Consegue obter uma vedação completa numa vasta gama de pressão e temperatura;

④ Pode alcançar abertura e fechamento rápidos, e o tempo de abertura e fechamento de certas estruturas é de apenas 0,05-0,1s para garantir que ele possa ser usado em sistemas de automação de bancadas de teste. Não há impacto ao operar válvulas de abertura e fechamento rápido;

⑤ O elemento de fecho em forma de bola pode posicionar-se automaticamente na posição limite;

⑥ O meio de trabalho é selado de forma fiável em ambos os lados;

⑦ Quando totalmente aberta e totalmente fechada, a superfície de vedação da esfera e a sede da válvula são isoladas do meio, de modo que o meio de alta velocidade que passa pela válvula não causará erosão da superfície de vedação;

⑧ Tem uma estrutura compacta e leve, e pode ser considerada a estrutura de válvula mais razoável para sistemas médios de baixa temperatura;

⑨ O corpo da válvula é simétrico, especialmente a estrutura do corpo da válvula soldada, que pode suportar o estresse do poço da tubulação;

⑩ O membro de fecho pode suportar uma diferença de pressão elevada ao fechar.

As válvulas de esfera totalmente soldadas podem ser enterradas diretamente no subsolo, o que faz com que os componentes internos da válvula não sejam afectados pela corrosão por imersão. A vida útil mais alta pode chegar a 30 anos, tornando-a a válvula mais ideal para oleodutos e gasodutos de gás natural.

Desvantagens:

① Como o principal material do anel de vedação da válvula de esfera é o politetrafluoroetileno, ele é inerte a quase todos os produtos químicos e possui características abrangentes, como baixo coeficiente de atrito, desempenho estável, não é fácil de envelhecer, ampla faixa de temperatura e excelente desempenho de vedação.

No entanto, as propriedades físicas do politetrafluoroetileno, incluindo um coeficiente de expansão mais elevado, sensibilidade a baixos caudais e fraca condutividade térmica, exigem que a conceção da vedação da sede se baseie nestas características.

Por conseguinte, quando o material de vedação se torna duro, a fiabilidade da vedação fica comprometida.

Para além disso, o nível de resistência à temperatura do politetrafluoroetileno é relativamente baixo, e só pode ser utilizado abaixo dos 180°C. Se exceder esta temperatura, o material de vedação envelhecerá. Considerando a utilização a longo prazo, geralmente só é utilizado a temperaturas inferiores a 120°C.

② O seu desempenho de regulação é relativamente pior do que o da válvula de globo, especialmente para válvulas pneumáticas (ou válvulas eléctricas).

Válvula de fecho

Válvula de corte: refere-se a uma válvula que fecha movendo o elemento de fecho (disco da válvula) ao longo da linha central da sede da válvula.

De acordo com a forma de movimento do disco da válvula, a alteração da abertura da sede da válvula é proporcional ao curso do disco da válvula.

Uma vez que o curso de abertura ou fecho deste tipo de haste de válvula é relativamente curto e tem uma função de corte muito fiável, e porque a alteração na abertura da sede da válvula é proporcional ao curso do disco da válvula, é muito adequado para a regulação do fluxo.

Por conseguinte, este tipo de válvula é muito adequado para utilização como válvula de corte, de regulação e de estrangulamento.

Vantagens:

① Durante o processo de abertura e fecho, a força de fricção entre o disco da válvula e a superfície de vedação do corpo da válvula é menor do que a da válvula de gaveta, pelo que é resistente ao desgaste.

② A altura da abertura é geralmente apenas 1/4 do canal da sede da válvula, por isso é muito menor do que a da válvula de gaveta.

③ Normalmente, existe apenas uma superfície de vedação no corpo da válvula e no disco da válvula, pelo que o seu processo de fabrico é melhor e mais fácil de manter.

④ Uma vez que o empanque é normalmente uma mistura de amianto e grafite, o seu nível de resistência à temperatura é mais elevado. As válvulas globo são geralmente utilizadas em válvulas de vapor.

Desvantagens:

① Devido à alteração da direção do fluxo do meio através da válvula, a resistência mínima do fluxo da válvula de globo é superior à da maioria dos outros tipos de válvulas.

② Devido ao curso longo, a velocidade de abertura é mais lenta do que a da válvula de esfera.

Válvula de encaixe

A válvula de obturador é um tipo de válvula em que o elemento de fecho tem a forma de um cilindro que roda. É uma válvula que abre e fecha rodando 90° para ligar ou desligar os canais do obturador com os do corpo da válvula.

O obturador pode ter a forma de um cilindro ou de um cone. O seu princípio é semelhante ao de uma válvula de esfera, desenvolvido com base na válvula de obturador, e é utilizado principalmente no desenvolvimento de campos petrolíferos e na refinação de petróleo.

Vantagens:

1. Funcionamento rápido e fácil para uma utilização frequente.
2. Baixa resistência aos fluidos.
3. Construção simples com tamanho relativamente pequeno e leve, fácil de manter.
4. Bom desempenho de vedação.
5. A direção do fluxo do meio pode ser alterada independentemente da direção de instalação da válvula.
6. Sem vibração e com baixo ruído.

Desvantagens:

1. A grande dimensão da tampa das válvulas resulta num binário elevado e numa menor flexibilidade.
2. O peso e o tamanho da carroçaria limitam a sua utilização.
3. Na prática, para válvulas de grandes dimensões, é necessário utilizar a estrutura de obturador invertido, o que pode facilmente afetar o efeito de vedação.