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01/08/2008 14:37:45

Válvulas Manuais: tipos e características

As válvulas manuais desempenham importante papel nos processos industriais. Veja neste texto os principais tipos e características.

Rogério Diaz Gimenez

Nos processos industriais, as válvulas manuais permitem bloqueio ou passagem de fluidos para tubulações auxiliares, bypasses, tubulações de descarte, tubulações de descarga em tanques auxiliares de processo ou mesmo em reatores de processo. Elas também são largamente utilizadas para operação manual das plantas em situações de emergência e falta de energia.

Elas permitem bloqueio total e/ou passagem de fluido numa determinada tubulação de acordo com a posição do obturador, que geralmente é manipulado para bloqueio total ou passagem total do fluido.

As válvulas manuais de um modo geral continuam a ser empregadas em larga escala em todo o tipo de indústria, pois sua utilidade é primordial em diversas situações e em diferentes etapas em inúmeros processos industriais.

Tipos de Válvulas Manuais

As válvulas manuais são classificadas em vários tipos, segundo desenho do corpo e o movimento do obturador e da haste.

Neste artigo serão destacadas as 5 principais válvulas manuais aplicadas em processos, são elas : Globo, Borboleta, Esfera, Guilhotina e Gaveta.

Válvulas Tipo Globo

F1. Válvula-globo

As válvulas de tipo globo são as mais utilizadas e possuem corpo e internos, castelo e acionador do tipo volante.

O deslocamento da haste dessa válvula é linear, e ele é provocado pela manipulação do volante que é proporcional a abertura da mesma.

As válvulas do tipo globo são indicadas para operar com diversos tipos de fluidos nas mais diferentes condições de processo, o que varia em relação a resistência e robustez mecânica dos seus itens, principalmente dos flanges, corpo, castelo e internos como, por exemplo, em linhas de vapor numa temperatura média de 300ºC e pressão em torno de 40 bar.

Dependendo da propriedade corrosiva do fluido utilizado, a exemplo do ácido cloroacético, todos os itens de construção da válvula globo devem ser fabricados em materiais especiais, as partes metálicas em titanium e as partes plásticas em teflon.

A válvula tipo globo é aplicada principalmente nas indústrias: Química, Petroquímica, Geração de Energia, Óleo & Gás, Criogenia, Siderúrgicas e Metalúrgicas. Ela é ideal para os seguintes fluidos: gases, vapores, água quente, fluidos térmicos em geral, óleos térmicos, óleos combustíveis e também aquecidos, fluidos de resfriamento, amônia, água de processo, vácuo e fluidos corrosivos em geral.

Ao mesmo tempo que ela é a mais utilizada de uma maneira geral, é a que possui a maior diversidade de materiais de construção, fabricantes, tipos especiais, opções e variações.

De acordo com cada aplicação, ela terá um modelo específico para sua função, por isso é sempre importante verificar todas as características do fluido, sua pressão e temperatura de operação, densidade, viscosidade, porcentagem de sólidos em suspensão, etc.

O custo/benefício é outro item que deve ser observado, pois de acordo com cada aplicação, o custo das válvulas do mesmo tipo e dimensões pode variar devido aos materiais empregados na fabricação e também de acordo com sua classe de pressão e

temperatura.

Válvulas Tipo Borboleta

F2.Válvula-borboleta

Basicamente as válvulas do tipo borboleta consistem num corpo tipo anel circular e no seu interior existe um disco entre dois mancais, que faz a função de obturador. A sede da válvula borboleta é a própria parede interna do corpo. O desenho mais comum do seu corpo é o tipo wafer, o qual é fixado à tubulação entre flanges.

O deslocamento da haste é rotativo e provocado através da manipulação de uma alavanca.

A válvula do tipo borboleta possui construções diversificadas em tipos de materiais diferentes. Ela é fabricada em material standard, sem revestimento, é também fabricada com corpo revestido internamente com opções diversas de material, entre eles o teflon e o neoprene, assentos tipo composto, metal- elastômero ou assento tipo metal-metal e outros.

Essa válvula é aplicada principalmente nas indústrias : Farmacêutica, Alimentícia, Bebidas, Têxtil, Química, Petroquímica, Geração de energia, Saneamento (Tratamento de água, esgoto e efluentes industriais), Fertilizantes, Siderúrgicas, Usinas de Açúcar e Álcool, etc. Esse tipo de válvula também pode ser utilizado na área de utilidades prediais e agricultura como Ar-condicionado, linhas de incêndio e irrigação.

Ela é indicada para os seguintes fluidos: água de processo, água desmineralizada, água potável, lácteos, óleos alimentícios, sucos, ácidos, anti-oxidantes, aminas, álcool etílico e anidro, cerveja, mel, refrigerantes, garapa, azeites, glicerina, fermentados, tinturas, esmaltes, solventes, aromáticos, efluentes de todos os tipos, entre outros.

Apesar da válvula borboleta ser largamente empregada nos mais distintos tipos de indústrias, ela possui uma limitação que é em relação aos diâmetros inferiores a 2” onde

sua aplicação não é recomendada.

Ela também possui variações nos materiais de fabricação principalmente das partes molhadas, que são a parede interna do corpo e o disco obturador que, dependendo do fluído, é fabricado em material especial ou revestido como acontece com a parede interna do corpo.

Válvulas tipo Esfera

F3.Válvula-esfera

A válvula tipo esfera é constituída por um corpo, cujo interior aloja uma esfera oca que atua como obturador, permitindo a passagem do fluxo de uma forma bem suave, possui assentos normalmente fabricados em teflon, acoplados nos dois lados da esfera.

O deslocamento de sua haste e obturador por conseqüência é rotativo, sendo provocado geralmente por uma alavanca.

A válvula tipo esfera possui construção variada quanto ao tipo de materiais empregados, seu obturador tipo esfera geralmente é fabricado em aço inoxidável, seu corpo pode ser fabricado por materiais desde bronze até plástico PVC. É ideal para fluidos químicos e corrosivos, fluidos pastosos, viscosos, fibrosos e sujos.

Ela é aplicada principalmente nas indústrias de: Papel e Celulose, Química, Petroquímica, Óleo e Gás, Saneamento (tratamento de água), Fertilizantes, Geração de Energia, Automobilística e Irrigação.

Muitas vezes, o alto custo de uma válvula esfera não permite sua aplicação em processos mais simples, onde o fluido a ser manipulado possua baixa viscosidade, seja limpo, não corrosivo, não tóxico e opere dentro de pressões e temperaturas baixas. O investimento em uma válvula do tipo esfera é pago realmente quando a mesma é aplicada em fluídos com características anormais, como pastas, vapores, fibras, lamas, gases corrosivos, líquidos corrosivos entre outros fluidos agressivos; em situações de processo normal o custo do seu investimento não compensa.

Válvulas tipo Guilhotina

F4. Válvula-guilhotina

A válvula do tipo guilhotina é formada por um corpo, haste, obturador e volante e basicamente, possui uma construção bastante simples.

Essa válvula foi originalmente projetada para a indústria de papel e celulose, embora hoje em dia sua aplicação tenha atingido outras indústrias como da mineração, químicas, geração de energia, saneamento e usinas de açúcar.

O deslocamento de sua haste é linear e acionado por um volante.

As válvulas do tipo guilhotina podem atender aos mais diversos processos também devido às diversas opções de materiais de construção e algumas inovações tecnológicas na sua concepção.

Ela é aplicada principalmente nas indústrias de: Papel e Celulose, Mineração, Saneamento (tratamento de água, esgoto e efluentes), Química, Fertilizantes, Ração Animal, Aglomerados, Cimento e Derivados, Geração de energia, Usinas de Açúcar e Álcool, Óleo e Gás e Petroquímica.

Ela é indicada para os seguintes fluidos: polpa de celulose, aparas, polpa de minério, água de processo, álcool anidro, efluentes de todos os tipos, óleo contaminado, alguns tipos de ácidos e líquidos com alta porcentagem de sólidos em suspensão.

A válvula do tipo guilhotina é também a válvula mais aplicada em silos verticais de armazenagem de materiais sólidos e granulados, largamente encontrados nas indústrias de fertilizantes, cimento e derivados, químicas, ração animal, aglomerados e usinas de açúcar e álcool.

Válvulas tipo Gaveta

F5.Válvula-gaveta

As válvulas do tipo gaveta possuem corpo e internos, castelo e acionador do tipo volante.

O deslocamento de sua haste é linear e acionado por um volante.

As válvulas do tipo gaveta são de certa forma uma boa solução para muitos processos, elas geralmente possuem construções robustas e podem ser fabricadas em materiais distintos conforme as características do fluido.

Ela é aplicada principalmente nas indústrias de: Saneamento (tratamento de água, esgoto e efluentes), Química, Fertilizantes, Ração Animal, Cimento e Derivados,

Petroquímicas, Siderúrgicas, Metalúrgicas e Irrigação.

Ela é indicada para os seguintes fluidos: água quente, água de processo, efluentes de todos os tipos, condensados, fluidos térmicos, fluídos de resfriamento, fluidos químicos bifásicos, alguns tipos de polpa de minério, fluidos com porcentagem baixa de sólidos em suspensão, oleum, etc.Ela possui um ótimo custo/benefício, se especificada corretamente para aplicações industriais onde é aplicada.

Considerações finais

As válvulas manuais mencionadas neste artigo, são as principais e mais utilizadas dentro da indústria de um modo geral.

Embora existam muitos outros tipos de válvulas manuais, que também são utilizadas na indústria porém em menor escala. Essas outras válvulas manuais são empregadas em

aplicações residenciais, hospitalares, científicas, navais, aeronáuticas, etc. Muitas delas tornaram-se tradicionais em algumas aplicações fora do ambiente industrial, uma vez que são aproveitadas e adaptadas para uso específico em outros ambientes.

Em artigos futuros serão mencionados outros tipos de válvulas manuais usadas em menor volume, aplicadas em alguns tipos de processos industriais, utilidades, ar comprimido, instrumentação analítica, laboratórios, aquecimento, ventilação e ar-condicionado.

Bibliografia

1)Dispositivos de Medição e Controle II / Válvulas de Controle – Senai Santos, 1990.2)Elementos Finais de Controle – Senai Santos, 1999.3)Manual del Ingeniero Mecânico – Marks.4)Catálogos de Válvulas tipo Borboleta – Bray Controls, 2005.5)Artigo Técnico : Válvulas de Controle. Rogério Diaz Gimenez – Revista Mecatrônica Atual no. 23 Agosto/Setembro-2005 Editora Saber

Rogério Diaz Gimenez é Técnico em Instrumentação Industrial Pleno pelo Senai Antonio Souza Noschese – Santos.SP

*Originalmente publicado na revista Mecatrônica Atual - Ano 4 - N°28 - Jun/Jul/06

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