O movimento complexo dos fluidos nos sistemas industriais não pode ser completo sem a ajuda das válvulas industriais. No que diz respeito à seleção de válvulas, as válvulas de guilhotina e as válvulas borboleta são dois dos tipos mais comuns utilizados em muitas indústrias. Estes dispositivos mecânicos, que são frequentemente ignorados na gestão global das operações, controlam a velocidade, a localização e o volume do fluxo. A escolha da válvula errada pode resultar numa série de problemas que vão desde o desperdício de energia, o elevado consumo de energia e a avaria da válvula até mesmo situações de perigo. Assim, é importante conhecer as diferenças entre estes dois tipos de válvulas, bem como as suas vantagens e desvantagens, sendo também crucial que os engenheiros e operadores de vários setores possuam este conhecimento para evitar possíveis inconvenientes ao escolher entre uma válvula de gaveta e uma válvula borboleta para as suas aplicações.
O que é uma válvula de guilhotina?
Uma válvula de guilhotina é concebida de forma a possuir uma lâmina que se abre e fecha para regular o fluxo de fluidos. Destina-se principalmente a aplicações de tipo «aberto/fechado» e oferece passagem total e baixa queda de pressão quando totalmente aberta. Uma válvula de guilhotina funciona com base num mecanismo muito simples. Utiliza uma lâmina ou uma cunha colocada perpendicularmente ao percurso do fluxo para interromper o fluxo do fluido. Quando totalmente aberta, a lâmina é completamente retirada do fluxo, causando o mínimo de interferência. As principais partes da válvula de guilhotina são o corpo, a sede, a lâmina, a haste e o castelo.
Tipos de válvulas de guilhotina
As válvulas de guilhotina podem ser de diferentes tipos, consoante o seu design, e, embora tenham um princípio de funcionamento semelhante, são concebidas para aplicações diferentes. A válvula de gaveta com cunha sólida, tal como o nome sugere, possui uma única peça a servir de gaveta e é adequada para serviços gerais devido à sua simplicidade e robustez. Estas podem ser fabricadas em materiais como o aço inoxidável, a fim de aumentar a durabilidade do equipamento. Nos casos em que a expansão da conduta ou a tensão possam provocar o encravamento, a válvula de gaveta com cunha flexível incorpora um corte ou ranhura na cunha, para que esta possa flexionar e proporcionar uma melhor vedação, mesmo nestas condições. A válvula de porta com cunha dividida, constituída por duas peças separadas que se encaixam contra as sedes da válvula, oferece uma melhor vedação em comparação com outros tipos de válvulas, especialmente quando se lida com sólidos em suspensão. Por fim, as válvulas de porta deslizante paralela utilizam dois discos paralelos com um mecanismo de mola ou pressão da linha para manter os discos em contacto com as sedes; são utilizadas em aplicações de vapor a alta temperatura e alta pressão, uma vez que conseguem lidar facilmente com a distorção térmica.
O que é uma válvula borboleta?
Uma válvula 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 da tubagem e roda sobre uma haste. Na posição totalmente aberta, o disco é rodado cerca de 90 graus para permitir o fluxo livre do fluido.
Tipos de válvulas borboleta
As válvulas borboleta também estão disponíveis em diferentes tipos, dependendo da aplicação exigida por um determinado processo. O tipo mais comum de válvula borboleta é a válvula borboleta do tipo wafer, que é colocada entre duas flanges e fixada por parafusos que atravessam as flanges. A válvula borboleta do tipo lug possui inserções roscadas ou “lugs” que permitem que seja aparafusada a uma flange independentemente da outra, sendo, por isso, adequada para aplicações em becos sem saída. As válvulas borboleta possuem flanges em ambas as extremidades do disco, que são compatíveis com as flanges da conduta, facilitando o alinhamento e criando uma ligação resistente, especialmente em tamanhos grandes ou em condições de alta pressão. Outro tipo é a válvula borboleta de alto desempenho, que pode ter um disco deslocado e um material especial na sede, permitindo-lhe funcionar a pressões e temperaturas mais elevadas do que o tipo padrão.
Comparação entre a válvula de guilhotina e a válvula borboleta: principais diferenças
Princípio estrutural
A principal diferença entre as suas estruturas reside na forma como o fluxo é obstruído. Uma válvula de guilhotina é aquela que possui uma lâmina que se abre e fecha em linha reta, entrando ou saindo do percurso do fluxo do fluido. Quando aberta, não apresenta praticamente qualquer restrição. Por outro lado, uma válvula borboleta utiliza um disco situado no percurso do fluxo. No entanto, o disco permanece retido no interior do diâmetro interno do tubo mesmo quando totalmente aberto, mas numa posição paralela ao fluxo. Esta diferença inerente ao seu design determina a sua aplicabilidade em diversas aplicações e define o seu desempenho. A válvula de gaveta tem um design de passagem direta, que difere do design mais compacto e rotativo da válvula borboleta.
Direção do fluxo do fluido
Outra característica importante é a direção do fluxo do fluido. As válvulas de gaveta são do tipo bidirecional, o que significa que são capazes de interromper o fluxo do fluido em ambas as direções, dependendo da direção do fluxo em relação à gaveta. Esta é uma grande vantagem em aplicações em que a direção do fluxo pode ser invertida ou em que se pretende o isolamento em qualquer uma das direções. As válvulas borboleta, embora geralmente sejam capazes de lidar com o fluxo em qualquer direção, podem ter uma direção de fluxo preferencial para um desempenho de vedação ideal, especialmente a alta pressão. O design do disco e da sede pode, por vezes, causar uma ligeira queda de pressão quando o fluxo ocorre na direção oposta.
Capacidade de controlo de fluxo
As válvulas de guilhotina não são adequadas para o controlo de caudal, uma vez que não têm a capacidade de regular o fluxo. Quando uma válvula de guilhotina está parcialmente aberta, provoca vibração e desgaste da lâmina e das sedes devido à elevada velocidade do fluido que passa pela abertura restrita, podendo também danificar a válvula. São utilizadas para aplicações de tipo «ligado/desligado», ou seja, nas posições totalmente aberta ou totalmente fechada. As válvulas borboleta, por outro lado, são ideais para a regulação do caudal e o controlo do fluxo, proporcionando um melhor controlo. O grau de abertura do disco é diretamente proporcional à restrição do fluxo e o caudal pode ser regulado com um grau relativamente elevado de precisão. No entanto, manter posições parcialmente abertas durante muito tempo também provoca desgaste do disco e da sede.
Dimensões estruturais e peso
As válvulas borboleta são, em geral, mais compactas e mais leves do que as válvulas de guilhotina com o mesmo diâmetro 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 em equipamento portátil. A distância entre faces reduzida das válvulas borboleta também facilita a sua instalação e utilização, além de reduzir o espaço ocupado pelo sistema de tubagem. As válvulas de guilhotina, devido ao movimento da lâmina, são geralmente mais compridas e pesadas, particularmente em grandes sistemas de tubagem concebidos para diâmetros de tubagem elevados.
Desempenho da vedação
Tanto as válvulas de guilhotina como as válvulas borboleta podem proporcionar um fecho hermético quando devidamente selecionadas e mantidas, mas a forma como o fazem é diferente. As válvulas de guilhotina são concebidas para que a lâmina fique em contacto próximo com as sedes da válvula, o que é frequentemente conseguido pela pressão do fluido, o que faz com que a válvula fique bem fechada. As válvulas borboleta vedam-se através do ajuste por interferência entre a borda do disco e a sede da válvula, que pode ser fabricada em vários materiais resilientes. Embora ambas possam oferecer uma boa vedação, a vedação de uma válvula borboleta pode ser mais vulnerável a danos causados por detritos no fluxo, devido à sede exposta. As válvulas borboleta de alto desempenho e com estruturas especiais de sede podem ser tão boas ou até melhores do que outros tipos de válvulas em determinadas aplicações.
Custo
Na maioria dos casos, as válvulas borboleta são mais baratas do que as válvulas de guilhotina, 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 torna a sua fabricação mais económica. A diferença de custo é ainda mais significativa em condutas de grande diâmetro e, por isso, as válvulas borboleta são preferidas quando as suas características de desempenho são adequadas à aplicação. No entanto, se os tamanhos forem extremamente pequenos ou a pressão for muito elevada, a diferença de custo poderá não ser muito significativa e a decisão basear-se-á noutros fatores, tais como a vedação e o controlo do caudal.
Vantagens e desvantagens das válvulas de guilhotina e das válvulas borboleta
-
Vantagens das válvulas de gaveta
As válvulas de guilhotina são muito adequadas para aplicações que exigem um nível mínimo de fuga, devido à sua boa capacidade de vedação. São ideais para utilização em aplicações de alta pressão e alta temperatura, características dos sistemas industriais e de condutas. Quando totalmente abertas, proporcionam uma passagem direta, apresentando assim uma baixa queda de pressão. São concebidas para uma longa durabilidade, sendo, por isso, adequadas para utilização em condições rigorosas.
-
Desvantagens das válvulas de guilhotina
Outra desvantagem das válvulas de gaveta é que são lentas no funcionamento, uma vez que necessitam de várias voltas para abrir ou fechar completamente. São também grandes e pesadas, o que dificulta a sua instalação e manutenção. Além disso, não são adequadas para aplicações de regulação de caudal, uma vez que a abertura parcial da válvula pode causar turbulência e vibração que podem danificá-la. As superfícies de vedação não são permanentes e podem desgastar-se com o tempo, pelo que podem necessitar de substituição ou manutenção.
-
Vantagens das válvulas borboleta
As válvulas borboleta são de dimensões reduzidas e leves e, por isso, são fáceis de instalar e manobrar em comparação com as válvulas de guilhotina. São rápidas de operar, uma vez que podem ser abertas e fechadas rapidamente, o que é essencial em aplicações em que é necessário regular o caudal. Ao contrário das válvulas de guilhotina, oferecem uma boa capacidade de regulação do caudal, tornando-as adequadas para regular o fluxo. Além disso, são mais fáceis de fabricar e requerem menos material para a sua produção, o que as torna mais económicas para muitos sistemas.
-
Desvantagens das válvulas borboleta
No entanto, as válvulas borboleta podem não ser tão estanques como as válvulas de guilhotina, 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 guilhotina. Além disso, não são muito adequadas para condições de alta pressão e alta temperatura. Acresce que, a determinados caudais, as válvulas borboleta podem apresentar problemas de cavitação e vibração que podem comprometer a sua eficiência e durabilidade.
Como escolher entre uma válvula de gaveta e uma válvula borboleta
| Fator | Válvula de guilhotina | Válvula borboleta |
| Aplicação | Isolamento de abertura/fecho, com perda de carga mínima necessária | Limitação de largura de banda, ambientes com restrições de espaço |
| Custo | Geralmente mais elevado, especialmente nos tamanhos maiores | Geralmente mais baixo, especialmente nos tamanhos maiores |
| Requisitos de fluxo | Fluxo total e sem obstruções quando aberto | Alguma obstrução, mesmo quando está totalmente aberto |
| Limitações de espaço | Requer mais espaço para a instalação | Design compacto, ocupa menos espaço |
| Manutenção | Pode ser mais complexo devido ao grande número de peças | Manutenção geralmente mais simples devido ao menor número de peças |
| A Melhor Escolha | Para aplicações de isolamento em que é fundamental uma perda de pressão mínima | Para aplicações que envolvem regulação do fluxo e economia de espaço |
Tendências futuras de utilização das válvulas de gaveta e das válvulas borboleta
O futuro tanto das válvulas de gaveta como das válvulas borboleta está intimamente ligado à utilização da automação nas indústrias. Ambos os tipos de válvulas adaptam-se facilmente à utilização com atuadores pneumáticos e elétricos, permitindo o controlo remoto e a compatibilidade com sistemas de controlo complexos. Isto deve-se à crescente necessidade de maior produtividade, segurança e precisão nas operações industriais. Os atuadores pneumáticos são relativamente mais económicos e são ideais para a maioria das aplicações, enquanto os atuadores elétricos são precisos e adequados para áreas onde o ar comprimido não está facilmente disponível. No futuro, estas válvulas acionadas serão complementadas por tecnologias inteligentes e sensores para proporcionar manutenção preditiva e um melhor controlo do caudal.
Vincer: Oferecemos as melhores válvulas de atuador para as suas necessidades
Se as indústrias necessitam de válvulas de acionamento de qualidade e duradouras para diversas aplicações, Vincer é um fabricante de confiança a quem recorrer. A Vincer possui uma integração vertical completa de I&D, conceção, testes, montagem e vendas, o que garante o controlo de qualidade ao longo de todo o processo de fabrico. A sua equipa de engenharia é altamente qualificada e tem como objetivo criar novas soluções que melhorem o desempenho do equipamento, consumindo menos energia. A Vincer oferece uma vasta variedade de elétrico e pneumático válvulas com atuador, tais como válvulas de gaveta, válvulas de esfera, válvulas borboleta e válvulas de globo. As suas As válvulas de gaveta elétricas oferecem um bom controlo de abertura/fecho com baixa queda de pressão quando totalmente abertas, tornando-as adequadas para aplicações de isolamento. Da mesma forma, as suas válvulas de gaveta pneumáticas oferecem uma solução económica e fiável para requisitos de isolamento. As válvulas da Vincer válvulas borboleta elétricas são ideais para automação e maior fiabilidade no controlo de caudal, enquanto as válvulas borboleta pneumáticas são ideais para uma abertura rápida e longa vida útil no controlo de caudal. Quer necessite de isolamento de alto desempenho com válvulas de gaveta acionadas ou de controlo preciso com válvulas borboleta acionadas, 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:
-
E-mail: sales@vincervalve.com
-
Telefone: +86 13724477011 / +86 13724477011
-
Endereço: N.º 203, Edifício 1, N.º 110, Rua Dayuan, Zhangcun, Dongcheng, Dongguan, Guangdong, China
Conclusão
Em conclusão, é importante tomar a decisão certa entre válvulas de gaveta e de borboleta para melhorar o desempenho dos sistemas industriais de controlo de fluidos e evitar problemas. É evidente que, com o desenvolvimento da tecnologia, o acionamento elétrico e pneumático, tanto para válvulas de gaveta como para válvulas de borboleta, está a tornar-se cada vez 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.
