O que é uma válvula de globo?
A válvula de globo é um componente indispensável em muitas indústrias, um condutor mecânico que dirige habilmente o fluxo de fluidos. Ao contrário da válvula de gaveta, que funciona segundo um princípio de tudo ou nada, a válvula de globo prospera no domínio da modulação. O seu funcionamento interno consiste num disco, que é comparado a um obturador ou a uma esfera, que oscila numa direção perpendicular a uma sede de válvula fixa no interior do corpo da válvula. Este tipo de válvula permite o fecho progressivo da via de escoamento e fornece ao operador o meio de controlar o caudal do líquido ou do gás que passa pelo sistema. Desde o turbilhão de vapor nas centrais eléctricas até ao fluxo constante de petróleo nas refinarias e ao fluxo regulado de água nas estações de tratamento, a válvula de globo é um símbolo do controlo técnico do sangue vital da indústria. Este tipo de válvula é muito flexível na sua aplicação.
Factores críticos a considerar antes de selecionar a sua válvula de globo
Requisitos de pressão e temperatura
É crucial compreender o ambiente operacional da válvula de globo antes mesmo de pensar nos diversos modelos e materiais. A pressão e a temperatura do sistema são críticas e definem o ambiente operacional em que a válvula tem de funcionar de forma eficaz e segura. Tal como um alpinista necessita de equipamento adequado à altitude e às condições climatéricas da escalada, uma válvula de globo também tem de ser concebida para lidar com as forças e cargas térmicas que irá encontrar no seu funcionamento. A não consideração destes parâmetros básicos pode resultar num desastre, que pode afetar o equipamento e as pessoas. O material selecionado para a válvula e a sua classe de pressão devem ser superiores à alta pressão máxima prevista e a gama de temperaturas dos componentes da válvula, incluindo as vedações e o empanque, deve ser compatível com toda a gama de temperaturas de funcionamento. Por conseguinte, é importante compreender a pressão prevista do fluido.
Compatibilidade de suportes
Outro critério importante que depende do fluxo de fluido que irá passar pela válvula de globo é a compatibilidade do material. Suponhamos que se deita ácido num recipiente feito de giz; o resultado é um sinal óbvio de que as partes internas da válvula devem ser capazes de suportar a natureza corrosiva ou erosiva do meio. Se for escolhido o material incorreto, isso resulta em corrosão, fugas e, finalmente, na falha da válvula. Por exemplo, se a aplicação envolver produtos químicos agressivos, o material de construção pode ser aço inoxidável ou Hastelloy, enquanto que, para sistemas de água, pode ser suficiente aço-carbono ou latão. Para os sistemas de fuelóleo, há também certas considerações sobre o material que são igualmente importantes. Por conseguinte, é importante compreender as caraterísticas químicas e físicas do meio para selecionar a válvula de globo mais adequada que não se corroa facilmente.
Requisitos de controlo do fluxo
A principal vantagem de uma válvula de globo é que oferece um excelente controlo do fluxo do fluido. Embora a válvula de globo não seja adequada para serviço on/off, é ideal para estrangulamento, uma vez que pode controlar eficazmente a velocidade e o volume do fluido. No entanto, as necessidades gerais de controlo do caudal de uma aplicação determinarão o tipo de válvula a utilizar. Devem ser considerados factores como o grau de controlo pretendido, o potencial de cavitação (a formação de bolhas de vapor num líquido devido à queda de pressão) e o flashing (a rápida vaporização de um líquido à medida que passa pela válvula). Existem vários tipos de modelos de válvulas de globo, especialmente em relação ao trim da válvula, que é a parte da válvula que regula o fluxo do fluido. A boa capacidade de estrangulamento de uma válvula de globo torna-a adequada para um controlo preciso do fluxo, mesmo quando existe a possibilidade de ruído devido à turbulência. Por conseguinte, é importante compreender estes requisitos para escolher uma válvula que não se desgaste ou danifique facilmente.
Tamanho da válvula e tipo de ligação
A seleção do tamanho de uma válvula de globo é um fator crucial que depende do tamanho da tubagem e do caudal. Se a válvula for demasiado pequena, a queda de pressão e o caudal serão elevados e se a válvula for demasiado grande, será instável e dispendiosa. Esta decisão é normalmente tomada utilizando o coeficiente de caudal desejado e a queda de pressão admissível através da válvula nos cálculos para obter o melhor dimensionamento da válvula. Para além do tamanho, o tipo de ligação também é crucial para uma fácil ligação ao sistema de tubagem do edifício. Os principais tipos de ligações das válvulas de globo são as ligações flangeadas, as ligações roscadas e as ligações soldadas. O tipo de ligação depende do material da tubagem, das condições em que a tubagem vai funcionar e da manutenção que vai ser feita na tubagem. O coeficiente de fluxo é um fator crítico nesta decisão.
Tipos de válvula globo
Baseado na conceção da estrutura
Válvulas de controlo de globo de padrão reto
A válvula de globo de padrão reto é concebida com um design simples em linha, em que o fluido entra e sai de forma horizontal. Isto deve-se ao facto de a regulação do caudal ser obtida através do movimento do disco da válvula, que está ligado à haste de forma vertical à sede da válvula para formar uma forma em S. Embora esta conceção seja bastante geral e eficaz, as duas voltas que o fluido tem de dar resultam numa queda de pressão mais elevada do que noutras concepções. A direção do fluxo é normalmente direta, pelo que estas válvulas são utilizadas em aplicações de serviço geral em que o controlo preciso do fluxo não é a principal preocupação, mas em que é importante uma regulação fiável, por exemplo, em sistemas de abastecimento de água, sistemas de vapor e outros processos industriais.
Válvulas de controlo de globo de padrão angular
A válvula de globo angular tem um orifício de entrada e um orifício de saída que são perpendiculares entre si, servindo assim como válvula e como cotovelo de tubagem. É semelhante ao modelo reto, mas o disco está orientado perpendicularmente ao fluxo. Uma das principais vantagens desta conceção é o facto de eliminar a necessidade de muitos acessórios para tubos, o que facilita a instalação e pode ser mais barato. As válvulas de globo de padrão angular são mais adequadas para utilização em sistemas em que a direção do fluxo tem de ser alterada em 90 graus, como no caso das linhas de alimentação de um tambor ou nas linhas de descarga de uma bomba, onde a válvula pode ser facilmente operada e assistida.
Válvulas de controlo de globo com padrão Y
A válvula de globo com padrão em Y caracteriza-se pelo facto de a sua haste e castelo estarem posicionados a cerca de 45 graus em relação à direção do fluxo principal. Esta conceção proporciona um percurso de fluxo mais eficiente do que o padrão reto e, por conseguinte, tem uma queda de pressão muito menor. O funcionamento mantém-se constante, em que o disco se desloca ao longo da haste inclinada para regular o caudal contra a sede da válvula. A turbulência e a perda de energia reduzidas tornam as válvulas de globo de padrão Y particularmente vantajosas em serviços de alta pressão e alta temperatura. Também são utilizadas em aplicações em que é desejável uma baixa queda de pressão no sistema, como em alguns sistemas de vapor e condensado.
Baseado no desenho do atuador
Válvulas de controlo manual de globo
As válvulas de controlo de globo manuais são as mais básicas em termos de funcionamento, dependendo de um operador para rodar um volante ou uma alavanca que, por sua vez, levanta ou baixa a haste e o disco da válvula. Estas válvulas são de conceção simples, económicas e oferecem uma regulação fiável do caudal para aplicações em que não é necessário um controlo remoto ou ajustes automatizados. As suas vantagens residem na facilidade de utilização e de manutenção, o que as torna adequadas para aplicações em que os ajustamentos não são frequentes ou em que é suficiente um mecanismo de controlo direto local, como em funções de isolamento ou para efetuar ajustamentos ocasionais do caudal em processos menos críticos. A velocidade de funcionamento requerida é ditada pela entrada manual.
Válvulas de controlo de globo pneumáticas
As válvulas de controlo de globo pneumáticas utilizam ar comprimido para acionar a válvula. A pressão do ar acciona um pistão ou diafragma ligado à haste da válvula, permitindo um posicionamento rápido e preciso do disco. Uma das principais vantagens dos actuadores pneumáticos é a sua velocidade de resposta, tornando estas válvulas ideais para sistemas de controlo automatizados onde são necessários ajustes rápidos com base nas variáveis do processo. São normalmente encontrados em aplicações que requerem um estrangulamento frequente ou ciclos de ligar/desligar, muitas vezes integrados com controladores PID em fábricas de processamento químico, refinarias e outros ambientes industriais automatizados. Este é um método adequado de atuação para muitos processos dinâmicos.
Válvulas de controlo de globo eléctricas
As válvulas de controlo de globo elétrico utilizam um motor elétrico para fornecer a força necessária para mover a haste e o disco da válvula. Estes actuadores oferecem um posicionamento preciso e repetível, tornando-os adequados para aplicações que exigem um controlo preciso do fluxo. Os actuadores eléctricos podem ser equipados com várias caraterísticas de controlo, incluindo sinais de feedback e protocolos de comunicação, permitindo uma integração sofisticada com sistemas de controlo distribuído (DCS) e sistemas de controlo de supervisão e aquisição de dados (SCADA). São frequentemente utilizados em sistemas de água, instalações de produção de energia e outras indústrias onde a regulação precisa e muitas vezes automatizada do caudal é fundamental durante períodos prolongados, garantindo um desempenho fiável e um desempenho ótimo.
Com base no método de ligação
Válvula de globo ligada por flange
Das válvulas de globo, o tipo flangeado é amplamente utilizado, especialmente quando se trabalha com tubagens de grande diâmetro e aplicações de alta pressão. O tipo de flange significa que as extremidades da válvula estão equipadas com saliências salientes, denominadas flanges, com orifícios perfurados. Estas flanges são depois montadas e apertadas às flanges correspondentes nas extremidades da tubagem através da utilização de parafusos e porcas. Este método de ligação proporciona uma junta forte e fiável, capaz de suportar facilmente as forças exercidas pela pressão do fluido. Por vezes, para melhorar a capacidade de vedação e evitar fugas, é colocada uma junta que pode conter um anel metálico entre as duas flanges antes de os parafusos serem apertados. A inserção metálica melhora as propriedades mecânicas da junta e torna-a mais capaz de suportar pressões elevadas e evitar fugas.
Válvula de globo roscada
As válvulas de globo roscadas são outro tipo de ligação de tubagem bastante distinto dos outros; caracterizam-se por duas extremidades que são roscadas. Estas extremidades roscadas são depois diretamente aparafusadas às outras extremidades roscadas dos tubos de ligação. Este tipo de ligação é normalmente utilizado para válvulas com pequenas dimensões nominais e pressões relativamente baixas. A própria natureza das ligações roscadas não é muito adequada para tubos muito grandes ou pressões extremamente elevadas, porque a junta roscada pode não oferecer a resistência ou a capacidade de vedação necessárias nessas condições. São fáceis de instalar e não necessitam de muitas ferramentas, mas apenas de ferramentas básicas como chaves para aparafusar a válvula na posição desejada. Esta simplicidade de instalação traduz-se frequentemente em custos iniciais mais baixos em comparação com as ligações flangeadas ou soldadas, especialmente para sistemas mais pequenos.
Válvula globo soldada
As válvulas de globo soldadas são o tipo de ligação de tubagem mais seguro que se pode obter em termos de resistência e de fugas. Neste tipo de ligação, as extremidades da válvula de globo são diretamente ligadas às extremidades dos tubos de ligação através da utilização de soldadura. Isto faz com que a válvula fique permanentemente fixa e muito forte na tubagem, tornando-a assim uma parte inseparável da tubagem. Por conseguinte, as ligações soldadas são as melhores e mais adequadas para aplicações em que estão envolvidas altas pressões e altas temperaturas e em que é necessária uma ligação permanente e forte para garantir um ajuste muito apertado e sem possibilidade de fugas. No entanto, as ligações soldadas têm algumas limitações que devem ser tidas em conta. São geralmente mais caras do que as ligações flangeadas ou roscadas na fase inicial da instalação, devido ao facto de a soldadura ser uma atividade profissional que requer soldadores profissionais para soldar as ligações de tubos de acordo com as normas da indústria.
Válvulas Globo vs. Outros Modelos de Válvulas: Vantagens e Limitações
| Caraterística | Válvula de globo | Válvula de esfera | Válvula de gaveta | Válvula de borboleta |
| Função principal | Estrangulamento e regulação do caudal | Controlo de ligar/desligar, algum estrangulamento em modelos específicos | Controlo de ligar/desligar | Estrangulamento e regulação do caudal |
| Restrição de fluxo | Maior queda de pressão devido ao percurso tortuoso do fluxo | Menor queda de pressão quando totalmente aberto | Queda de pressão muito baixa quando totalmente aberto | Queda de pressão moderada |
| Capacidade de estrangulamento | Excelente, concebido para estrangulamento frequente | Capacidade de estrangulamento limitada, pode provocar o desgaste do banco quando parcialmente aberto | Fraca capacidade de estrangulamento, concebido para funcionamento totalmente aberto ou totalmente fechado | Boa capacidade de estrangulamento, especialmente em tamanhos maiores |
| Custo | Geralmente mais caras do que as válvulas de esfera ou de borboleta para o mesmo tamanho | Geralmente menos dispendiosas do que as válvulas de globo para o mesmo tamanho | Geralmente menos dispendiosas do que as válvulas de globo para o mesmo tamanho | Geralmente menos dispendiosas do que as válvulas de globo para tamanhos maiores |
| Aplicações | Alta pressão, alta temperatura, funcionamento frequente, controlo preciso do fluxo | Serviço on/off, acionamento rápido, lamas (dependendo do modelo) | Serviço on/off, obstrução mínima do fluxo quando totalmente aberto | Grande diâmetro, aplicações de baixa a média pressão, lamas (dependendo da conceção) |
A evolução da tecnologia das válvulas de globo e as tendências futuras
A história da válvula de globo pode ser datada do período da revolução industrial, quando se percebeu a necessidade de controlo do fluxo. Os primeiros modelos eram rudimentares e simples, e eram feitos de materiais como o ferro fundido. À medida que a tecnologia metalúrgica foi melhorando, foram sendo utilizados novos e melhores materiais, como diferentes graus de ligas de aço, na construção de válvulas de globo para suportar condições de serviço cada vez mais severas. Avanços tecnológicos que visavam melhorar a vedação, minimizar o desgaste e aumentar a precisão do controlo. O advento dos actuadores pneumáticos e eléctricos marcou um ponto de viragem significativo, permitindo o funcionamento remoto e a integração em sistemas automatizados de controlo de processos.
Os avanços na tecnologia das válvulas de globo que ocorreram no passado recente centraram-se na melhoria dos projectos existentes e na integração de elementos inteligentes. No caso das válvulas de globo pneumáticas, houve melhorias no tipo de atuador utilizado, que é agora mais compacto, eficiente e reativo. Do mesmo modo, os actuadores eléctricos também sofreram avanços na tecnologia do motor, que proporciona maior precisão e consumo de energia. Os posicionadores digitais e os protocolos de comunicação podem ser utilizados para fornecer capacidades complexas de controlo e diagnóstico. Quanto ao desenvolvimento futuro da tecnologia das válvulas de globo, espera-se que a válvula de globo inteligente e ligada em rede se torne a tendência de desenvolvimento no futuro. É de esperar um maior aperfeiçoamento dos materiais capazes de resistir aos ambientes mais adversos e a integração de sensores e análise de dados para manutenção e eficiência.
Válvulas de Globo Actuadas por Vincer: Concebidas para um desempenho e fiabilidade superiores
Vinagre é uma empresa especializada em controlo de fluxo e, mais especificamente, em válvulas de globo. Compreendendo a importância destas válvulas em diferentes processos, a Vincer concebeu as suas válvulas de globo eléctricas e pneumáticas para serem altamente eficazes e fiáveis. Isto é evidente na escolha de materiais de alta qualidade e no facto de realizarem vários testes aos produtos.
Vincer's válvulas de globo eléctricas são concebidas para um posicionamento preciso e compatibilidade com os sistemas de controlo actuais. Estas válvulas são concebidas com actuadores robustos para lhes permitir um bom desempenho em condições adversas. Da mesma forma, as válvulas Vincer válvulas de globo pneumáticas oferecem um funcionamento rápido e suave, o que é adequado para aplicações que necessitam de uma ação rápida. As suas válvulas de globo actuadas eléctricas e pneumáticas são concebidas para durar muito tempo e não são facilmente afectadas pelo desgaste, pelo que não necessitam de substituição frequente. Assim, as válvulas de globo actuadas da Vincer são perfeitas para as indústrias que exigem um elevado desempenho e fiabilidade do equipamento de controlo do fluxo.
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
Melhores Práticas de Instalação e Manutenção para Válvula Globo
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Instalação: A instalação da válvula de globo é muito importante para que o serviço da válvula seja longo e eficiente. É importante assegurar que a válvula cumpre a classe de pressão exigida e é compatível com o fluido do processo. A tubagem deve estar livre de quaisquer detritos ou materiais estranhos que possam danificar as peças internas da válvula. O posicionamento correto da válvula na tubagem é crucial para evitar a aplicação de pressão no corpo da válvula e na tubagem ligada. Deve ser oferecido um reforço suficiente para evitar pressões ou cargas que possam exercer pressão sobre a válvula. É sempre aconselhável seguir à risca as instruções do fabricante aquando da instalação do produto.
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Manutenção: Este é o processo de verificação da válvula de globo e de adoção de medidas para evitar que esta desenvolva falhas no futuro. Algumas das verificações que devem ser efectuadas durante as verificações de rotina incluem a verificação de quaisquer sinais de fugas à volta do castelo, do empanque ou de quaisquer juntas no corpo. Outras observações que devem ser feitas incluem sinais de desgaste ou corrosão no corpo da válvula e no atuador. Recomenda-se que a haste da válvula e as peças do atuador sejam lubrificadas de acordo com as orientações do fabricante para evitar qualquer aderência. O empanque que é utilizado para vedar a haste pode necessitar de um ajuste ou substituição ocasional para evitar fugas. Qualquer problema que se note no funcionamento da válvula, por exemplo, se a válvula for difícil de abrir ou fechar ou se não fechar bem, devem ser tomadas medidas de resolução de problemas para determinar a causa do problema. Isto porque a resolução atempada dos problemas evitará que estes se agravem e afectem a durabilidade da válvula.
Conclusão
Em conclusão, a válvula de globo continua a ser um produto valioso e amplamente utilizado em muitas indústrias onde o controlo preciso do fluxo de fluidos é fundamental. Devido à sua boa capacidade de estrangulamento e a um fecho bastante apertado, são amplamente utilizadas na produção de energia, no processamento químico, no abastecimento de água e em muitas outras aplicações. É importante compreender os diferentes tipos de válvulas de globo para escolher a válvula correta para uma determinada aplicação. Em consonância com os avanços no controlo do fluxo, a utilização de válvulas de globo de acionamento pneumático e elétrico tornou-se uma forma estratégica de melhorar a eficiência e a automatização em muitas indústrias. Por conseguinte, trabalhar com um comerciante fiável como a Vincer é a melhor decisão que pode tomar.
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