O complexo movimento de fluidos em sistemas industriais não pode ser completo sem a ajuda das válvulas industriais. No que diz respeito à seleção de válvulas, as válvulas de gaveta e as válvulas de borboleta são dois dos tipos mais populares de válvulas que são utilizadas em muitas indústrias. Estes dispositivos mecânicos, que normalmente não são tidos em conta na gestão global das operações, são os controladores da taxa, da localização e do volume do fluxo. Escolher a válvula errada pode resultar numa cadeia de problemas que vão desde o desperdício de energia, o elevado consumo de energia, a falha da válvula e até mesmo o perigo. Assim, é importante conhecer as diferenças entre estes dois tipos de válvulas e as suas vantagens e desvantagens, e é também crucial que os engenheiros e operadores de várias indústrias tenham este conhecimento para evitar possíveis inconvenientes ao selecionar entre uma válvula de gaveta e uma válvula de borboleta para as suas aplicações.
O que é uma válvula de gaveta?
Uma válvula de cunha é concebida de forma a ter uma cunha que abre e fecha para regular o fluxo de fluidos. Destina-se principalmente ao serviço de ligar/desligar e oferece um orifício completo e uma baixa queda de pressão quando totalmente aberta. Uma válvula de gaveta funciona com um mecanismo muito básico. Utiliza uma comporta ou uma cunha que é colocada perpendicularmente ao percurso do fluxo para fechar o fluxo do fluido. Quando totalmente aberta, a comporta é completamente removida do fluxo do fluido e proporciona a menor interferência possível. As partes principais da válvula de comporta são o corpo, a sede, a comporta, a haste e o castelo.
Tipos de válvulas de gaveta
As válvulas de cunha são de diferentes tipos com base no design e são semelhantes no princípio de funcionamento, mas são concebidas para diferentes aplicações. A válvula de gaveta de cunha sólida, como o nome sugere, tem uma única peça como gaveta e é adequada para serviços gerais devido à sua simplicidade e robustez. Podem ser fabricadas com materiais como o aço inoxidável, para aumentar a durabilidade do equipamento. Nos casos em que a expansão da tubagem ou o stress podem levar a um encravamento, a válvula de cunha flexível incorpora um corte ou ranhura na cunha, para que esta possa fletir e proporcionar uma melhor vedação mesmo nestas condições. A válvula de cunha dividida, que é feita de duas peças separadas que se encostam às sedes da válvula, oferece uma melhor vedação em comparação com outros tipos de válvulas, especialmente quando se lida com sólidos em suspensão. Por último, as válvulas de gaveta de deslizamento paralelo utilizam dois discos paralelos com um mecanismo de mola ou pressão de linha para manter os discos em contacto com as sedes; são utilizadas em aplicações de vapor a alta temperatura e alta pressão porque podem facilmente suportar a distorção térmica.
O que é uma válvula de borboleta?
Uma válvula de borboleta é uma válvula de um quarto de volta que controla o fluxo de fluidos através da rotação de um disco. Este disco está localizado no meio do tubo e roda sobre uma haste. Na posição totalmente aberta, o disco é rodado a cerca de 90 graus para permitir o livre fluxo do fluido.
Tipos de válvulas borboleta
As válvulas de borboleta também estão disponíveis em diferentes tipos, dependendo da aplicação que é necessária para um determinado processo. O tipo mais comum de válvula de borboleta é a válvula de borboleta tipo wafer, que é colocada entre duas flanges e fixada por parafusos que atravessam as flanges. A válvula de borboleta do tipo lug tem inserções roscadas ou "lugs" que permitem que sejam aparafusadas a uma flange independentemente da outra, pelo que são adequadas para aplicações sem saída. As válvulas de borboleta têm flanges em ambas as extremidades do disco que são compatíveis com as flanges da tubagem, facilitando o alinhamento e a criação de uma ligação forte, especialmente em tamanhos grandes ou a alta pressão. Outro tipo é a válvula de borboleta de alto desempenho, que pode ter um disco deslocado e um material de sede especial para permitir que funcione a pressões e temperaturas mais elevadas do que o tipo normal.
Comparação entre a válvula de gaveta e a válvula de borboleta: Principais diferenças
Princípio estrutural
A principal diferença nas suas estruturas é a forma como o fluxo é obstruído. Uma válvula de gaveta é uma válvula que tem uma comporta que abre e fecha em linha reta, dentro ou fora do caminho do fluxo de fluido. Quando aberta, não apresenta praticamente nenhuma restrição. Por outro lado, uma válvula de borboleta utiliza um disco que está situado no caminho do fluxo de fluido. No entanto, o disco continua retido no interior do furo da tubagem, mesmo quando totalmente aberto, mas numa posição paralela ao fluxo. Esta diferença inerente na conceção determina a sua aplicabilidade em várias aplicações e determina o seu desempenho. A válvula de gaveta tem uma conceção de passagem direta que é diferente da conceção mais compacta e rotativa da válvula de borboleta.
Direção do fluxo de fluido
Outra caraterística importante é a direção do fluxo do fluido. As válvulas de gaveta são do tipo bidirecional, o que significa que são capazes de fechar o fluxo do fluido em ambas as direcções, dependendo da direção do fluxo do fluido em direção à gaveta. Esta é uma grande vantagem em aplicações em que o sentido do fluxo pode ser invertido ou em que se pretende o isolamento em qualquer direção. As válvulas de borboleta, embora geralmente capazes de lidar com o fluxo em qualquer direção, podem ter uma direção de fluxo preferida para um desempenho de vedação ótimo, especialmente a alta pressão. A conceção do disco e da sede pode, por vezes, provocar uma ligeira queda de pressão quando o caudal está na direção oposta.
Capacidade de controlo do fluxo
As válvulas de gaveta não são adequadas para utilização no controlo do fluxo, uma vez que não têm capacidade para regular o fluxo. Quando uma válvula de cunha está parcialmente aberta, provoca vibração, desgaste da cunha e das sedes devido à elevada velocidade do fluido que passa pela abertura restrita e a válvula pode também ficar danificada. São utilizadas para aplicações on/off, ou seja, na posição totalmente aberta ou totalmente fechada. As válvulas de borboleta, por outro lado, são ideais para estrangulamento e controlo do fluxo e proporcionam um melhor controlo. O grau de abertura do disco é diretamente proporcional à restrição do caudal e o caudal pode ser regulado com um grau de precisão relativamente elevado. No entanto, a manutenção de posições parcialmente abertas durante muito tempo também provoca o desgaste do disco e da sede.
Dimensões estruturais e peso
As válvulas de borboleta são geralmente mais compactas e mais leves do que as válvulas de gaveta com a mesma dimensão nominal e classe. Esta diferença nas dimensões estruturais e no peso pode ser um fator significativo em aplicações onde o espaço é limitado ou onde as considerações de peso são cruciais, como em plataformas offshore ou equipamento portátil. A distância face a face reduzida das válvulas de borboleta também facilita a instalação e a utilização das válvulas de borboleta e também reduz o espaço ocupado pelo sistema de tubagem. As válvulas de cunha, devido ao movimento da cunha, são geralmente mais compridas e mais pesadas, particularmente em sistemas de tubagem de grandes dimensões concebidos para tubos de grande diâmetro.
Desempenho de vedação
Tanto as válvulas de gaveta como as válvulas de borboleta podem proporcionar um fecho estanque quando corretamente selecionadas e mantidas, mas a forma como o fazem é diferente. As válvulas de gaveta são concebidas para que a gaveta esteja em contacto estreito com as sedes da válvula, o que é frequentemente feito pela pressão do fluido, o que faz com que a válvula fique bem fechada. As válvulas de borboleta vedam através do ajuste de interferência entre o bordo do disco e a sede da válvula, que pode ser feita de vários materiais resilientes. Embora ambas possam oferecer uma boa vedação, a vedação de uma válvula de borboleta pode ser mais vulnerável a danos provocados por detritos no fluxo devido à sede exposta. As válvulas de borboleta com elevado desempenho e estruturas de sede especiais podem ser tão boas ou mesmo melhores do que outros tipos de válvulas em determinadas aplicações.
Custo
Na maioria dos casos, as válvulas de borboleta são mais baratas do que as válvulas de gaveta, especialmente em tamanhos grandes. Isto deve-se ao facto de serem relativamente mais fáceis de conceber, terem menos peças e serem mais leves, o que as torna mais baratas de fabricar. A diferença de custos é ainda mais significativa em condutas de grande diâmetro, pelo que as válvulas de borboleta são preferidas quando as suas caraterísticas de desempenho são adequadas para a aplicação. Mas se as dimensões forem extremamente pequenas ou a pressão for muito elevada, a diferença de custo pode não ser muito significativa e a decisão basear-se-á noutros factores, como a vedação e o controlo do fluxo.
Vantagens e desvantagens das válvulas de gaveta e válvulas de borboleta
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Vantagens das válvulas de gaveta
As válvulas de gaveta são muito adequadas para aplicações que requerem um mínimo de fugas devido à sua boa capacidade de vedação. São ideais para utilização em aplicações de alta pressão e alta temperatura, que são caraterísticas dos sistemas industriais e de tubagens. Quando totalmente abertas, proporcionam uma passagem direta, tendo assim uma baixa queda de pressão. São construídas para durar muito tempo e, por isso, são adequadas para utilização em condições rigorosas.
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Desvantagens das válvulas de gaveta
Outra desvantagem das válvulas de gaveta é o facto de o seu funcionamento ser lento, uma vez que necessitam de várias voltas para abrir ou fechar completamente. Além disso, são grandes e maciças, o que dificulta a sua instalação e manutenção. Além disso, não são adequadas para aplicações de estrangulamento, uma vez que a abertura parcial da válvula pode causar turbulência e vibração que podem danificar a válvula. As superfícies de vedação não são permanentes e podem desgastar-se com o tempo, pelo que podem necessitar de substituição ou manutenção.
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Vantagens das válvulas de borboleta
As válvulas de borboleta são pequenas em tamanho e leves em peso e, por isso, são fáceis de instalar e manobrar em comparação com as válvulas de gaveta. São rápidas de operar, uma vez que podem ser abertas e fechadas rapidamente, o que é essencial em aplicações onde é necessário regular o caudal. Ao contrário das válvulas de gaveta, oferecem uma boa capacidade de estrangulamento, tornando-as adequadas para regular o caudal. Além disso, são mais fáceis de construir e requerem menos material para serem fabricadas, o que as torna mais económicas para muitos sistemas.
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Desvantagens das válvulas de borboleta
No entanto, as válvulas de borboleta podem não ser tão estanques como as válvulas de gaveta, especialmente quando utilizadas em sistemas de alta pressão. Isto deve-se ao facto de o disco no percurso do fluxo provocar uma queda de pressão superior à das válvulas de gaveta. Também não são muito adequadas para condições de alta pressão e alta temperatura. Além disso, a alguns caudais, as válvulas de borboleta podem desenvolver problemas de cavitação e vibração que podem comprometer a sua eficiência e durabilidade.
Como escolher entre a válvula de gaveta e a válvula de borboleta
| Fator | Válvula de gaveta | Válvula de borboleta |
| Aplicação | Isolamento on/off, é necessária uma queda de pressão mínima | Ambientes com limitações de espaço e de estrangulamento |
| Custo | Geralmente mais elevado, especialmente nos tamanhos maiores | Geralmente inferior, especialmente nos tamanhos maiores |
| Requisitos de fluxo | Fluxo total e desobstruído quando aberto | Alguma obstrução mesmo quando totalmente aberto |
| Limitações de espaço | Necessita de mais espaço para a instalação | Design compacto, requer menos espaço |
| Manutenção | Pode ser mais complexo devido à existência de várias peças | Manutenção geralmente mais simples devido ao menor número de peças |
| Melhor escolha | Para isolamento onde a perda de pressão mínima é fundamental | Para aplicações de estrangulamento e de economia de espaço |
Tendências de utilização futura de válvulas de gaveta e válvulas de borboleta
O futuro das válvulas de gaveta e das válvulas de borboleta está intimamente ligado à utilização da automação nas indústrias. Ambos os tipos de válvulas são facilmente adequados para utilização com actuadores pneumáticos e eléctricos para controlo remoto e compatibilidade com sistemas de controlo complexos. Isto deve-se à necessidade crescente de maior produtividade, segurança e precisão nas operações industriais. Os actuadores pneumáticos são relativamente mais baratos e são ideais para a maioria das aplicações, enquanto os actuadores eléctricos são precisos e adequados para áreas onde o ar comprimido não está facilmente disponível. No futuro, estas válvulas acionadas serão complementadas por tecnologias e sensores inteligentes para proporcionar uma manutenção preditiva e um melhor controlo do fluxo.
Vincer: Oferecendo as melhores válvulas de atuação para as suas necessidades
Se as indústrias necessitarem de válvulas actuadoras de qualidade e duradouras para várias utilizações, Vinagre é um fabricante fiável a contactar. A Vincer tem uma integração vertical completa de I&D, conceção, testes, montagem e vendas, o que garante um controlo de qualidade ao longo de todo o processo de fabrico. A sua equipa de engenheiros é altamente qualificada e tem como objetivo criar novas soluções que melhorem o desempenho do equipamento e consumam menos energia. A Vincer fornece uma grande variedade de elétrico e pneumático válvulas de atuador, tais como válvulas de gaveta, válvulas de esfera, válvulas de borboleta e válvulas de globo. As suas válvulas de porta eléctrica oferecem um bom controlo on/off com baixa queda de pressão quando totalmente abertas, tornando-as adequadas para aplicações de isolamento. Do mesmo modo, as suas válvulas de gaveta pneumáticas oferecem uma solução económica e fiável para requisitos de isolamento. Vincer's válvulas de borboleta eléctricas são ideais para automação e maior fiabilidade no controlo do fluxo, enquanto as válvulas de borboleta pneumáticas são ideais para uma abertura rápida e uma longa vida útil para o controlo do fluxo. Quer necessite de um isolamento de elevado desempenho com válvulas de gaveta actuadas ou de um controlo preciso com válvulas de borboleta actuadas, a Vincer é o parceiro perfeito para si, pois está empenhada em fornecer-lhe a melhor válvula que satisfaça as suas necessidades.
Para mais informações:
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Correio eletrónico: sales@vincervalve.com
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Telefone: +86 13724477011 / +86 13724477011
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Endereço: No.203, Building 1, No.110, Dayuan Road, Zhangcun, Dongcheng, Dongguan, GuangDong, China
Conclusão
Em conclusão, é importante tomar a decisão certa entre válvulas de gaveta e válvulas de borboleta para melhorar o desempenho dos sistemas de controlo de fluidos industriais e evitar problemas. É evidente que, com o desenvolvimento da tecnologia, o acionamento elétrico e pneumático das válvulas de gaveta e de borboleta está a tornar-se mais popular. A adoção destas soluções automatizadas será crucial para as indústrias que procuram obter um melhor controlo, aumentar a segurança e manter-se competitivas no futuro da gestão de fluidos.
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