profmec mecflu valvula

8/7/2019 PROFMEC MECFLU valvula

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Monitora

mentoecontroledep

rocessos

VlvulasVlvulas

o dispositivos destinados a estabelecer/interromper o fluxo em uma

tubulao e tambm a control-lo se desejado. So os acessrios de tu-

bulao mais importantes, merecendo cuidados especiais na sua locali-

zao, seleo e especificao, e tambm os mais caros, devendo por isso

haver o menor nmero possvel, ou o estritamente necessrio opera-

o da planta.

Classificao quanto finalidade e ao tipo

So utilizadas apenas para estabelecer/interromper o fluxo (on/off), fun-

cionando completamente abertas ou completamente fechadas. Quando

totalmente fechadas, devem garantir o bloqueio do fluxo, com um grau de

vazamento adequado ao sistema e ao fluido. Quando totalmente abertas,

devem promover a mnima restrio passagem do fluido, sendo quase

sempre do mesmo dimetro nominal da linha e com passagem interna

compatvel com o dimetro interno da linha.

Tipos

VLVULAGAVETA(gate valves)VLVULAMACHO(plug, cock valves)VLVULAESFERA(ball valves)VLVULADIAFRAGMA(diaphragm valves)

VLVULADECOMPORTA(slide, blast valves)

Unidade 1

SS

VLVULAS DE BLOQUEIO


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So utilizadas com o objetivo de controlar o fluxo que passa pelo trecho

de tubulao onde esto instaladas, podendo trabalhar em qualquer po-sio de abertura parcial. O fluxo controlado atravs da variao da res-

trio imposta pela vlvula passagem do fluido, com variao da aber-

tura da vlvula (rea entre o obturador e a sede). Normalmente com di-

metros menores do que a linha.

Tipos

VLVULAGLOBO(globe valves)VLVULAAGULHA(needle valves)

VLVULABORBOLETA(butterfly valves)VLVULADE 3 OU 4 VIAS(three or four way valves)

So utilizadas com o objetivo de permitir o fluxo em um nico sentido.

Tipos

VLVULADERETENO(check valves)VLVULADERETENOEFECHAMENTO(stop-check valves)VLVULADEP(foot valves)

Tipos

VLVULADE SEGURANAEALVIO(safety, relief valves)

VLVULADEEXCESSODE VAZOVLVULADE CONTRAPRESSO (back-pressure valves)

Tipos

VLVULASREDUTORASEREGULADORASDE PRESSO

VLVULADE QUEBRA-VCUO

VLVULAS DE CONTROLE OU REGULAGEM (control valves)

VLVULAS DIRECIONAIS OU DE RETENO

VLVULAS QUE CONTROLAM A PRESSO A MONTANTE

VLVULAS QUE CONTROLAM A PRESSO A JUSANTE


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Construo das vlvulas

O corpo a parte principal, contendo a sede (rea de passagem do flui-

do) e as extremidades que sero conectadas tubulao. As vlvulas so

peas sujeitas manuteno e, por isso, devem ser, em princpio, facilmen-

te desmontveis, a no ser quando se exija eliminao absoluta do risco

de vazamento. Os meios de ligao para vlvulas so os seguintes:

EXTREMIDADESFLANGEADASPara vlvulas maiores que 2" de qualquer material

EXTREMIDADESROSQUEADASPara vlvulas menores que 4" em tubulaes em que no se exija elimi-

nao absoluta do risco de vazamentos

EXTREMIDADESPARASOLDADE TOPOPara vlvulas de ao maiores que 2", em servi-

os com presses elevadas ou em que se exija

eliminao absoluta do risco de vazamentos

EXTREMIDADESPARASOLDADE SOQUETEPara vlvulas de ao menores que 2" em que a

solda de topo ineficiente

Veja a Figura 7.

Nas vlvulas com corpo fino, como as gui-

lhotinas, borboletas e algumas de reteno e es-

fera, estas so montadas entre os flanges da

prpria tubulao, sendo que os parafusos de

unio dos flanges podem passar por fora do

corpo da vlvula (wafer), ou por orelhas no

entorno do corpo (lug).

O corpo normalmente forjado para dime-

tros at 2 e fundido para dimetros maiores.

Pode tambm ser fabricado por usinagem de

barras (para dimetros pequenos e presses

FIGURA 7 VLVULA DE AGULHA

CASTELODE UNIO

PORCA

AGULHA

SEDETRAJETRIADO FLUIDO

CORPO E CASTELO (formam a carcaa da vlvula)


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altas). Pode ser bipartido, encamisado (para a passagem de fluido quente

que garante a no-solidificao do fluido no seu interior), ou aletado (para

dissipao de calor).O castelo montado sobre o corpo e fecha a parte superior deste, su-

portando e interligando as partes mveis que controlam a abertura da

vlvula: o mecanismo interno e o mecanismo de acionamento.

Tipos de fixao do castelo ao corpo

ROSQUEAMENTO DIRETO

Corpo e castelo rosqueados. Para vlvulas pequenas e baixa presso

ROSQUEAMENTOPO RPORCASOLTADE UNIO

Montagem com sobrepostas. Para vlvulas pequenas e alta presso, per-

mitindo melhor vedao

MONTAGEMPOR PARAFUSOSA base do castelo aparafusada no corpo (como flanges). Utilizado para

vlvulas de grande dimetro

Existem vrios tipos de mecanismos internos, sendo o que normalmente

diferencia os tipos de vlvula. Os mais comuns so compostos de uma haste

que se conecta a um obturador na sua extremidade. O obturador se assenta

na sede para promover o fechamento, ou se movimenta (sobre ou atravs

da sede), proporcionando a variao da rea de passagem do fluido e, com

isto, o controle do fluxo.

A haste pode ter um movimento de subida e descida, ou um movimento

giratrio.

A haste atravessa o castelo, havendo assim a necessidade de um siste-

ma de vedao. O principal sistema utilizado a caixa de gaxetas con-

vencional, com sobreposta e parafusos ou com porca de aperto.

Em aplicaes especficas com maior preocupao com vazamentos,

pode-se usar engaxetamento de fole ou anis retentores.

MECANISMO INTERNO

SISTEMA DE VEDAO


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Particularidadesdos principais

tipos de vlvulas

So as vlvulas de uso mais

generalizado, por serem ba-

ratas, de operao e manu-

teno simples. Elas so uti-

lizadas principalmente nos

servios de bloqueio para l-

quidos em geral (desde que

no sejam muito corrosivos

ou volteis), para quaisquer

dimetros e tambm para o

bloqueio de vapor e ar em

linhas de dimetro acima de

8. Em todos estes servios,

as vlvulas de gaveta so

usadas para qualquer pres-so e temperatura. As vlvulas gaveta no tm um fechamento absoluta-

mente estanque. Porm, na maioria das aplicaes prticas, tal fechamento

no necessrio.

O obturador (chamado de gaveta) se desloca perpendicularmente ao

sentido de escoamento do fluido, bloqueando o orifcio da vlvula. Quan-

do completamente aberta, a perda de carga causada por este tipo de vl-

vula desprezvel.

Elas devem trabalhar totalmente abertas ou totalmente fechadas, isto

, so vlvulas de bloqueio e no de regulagem. Quando parcialmente

abertas, causam laminagem da veia fluida, acompanhada de cavitao e

violenta eroso.

As vlvulas gaveta so sempre de fechamento lento, sendo impossvel

fech-las instantaneamente. Esta uma grande vantagem deste tipo de

vlvula, porque se pode controlar o efeito dos golpes de ariete.

A gaveta pode ser em cunha ou paralela. A gaveta em cunha de

melhor qualidade e proporciona um fechamento mais seguro do que a

gaveta paralela, embora esta ltima seja mais simples.

FIGURA 8 ACIONADOR PNEUMTICO

VLVULAS GAVETA


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Algumas particularidades

Sistemas de movimentao da haste

HASTEASCENDENTECO MROSCAEXTERNAA haste tem apenas movimento de translao, e o volante, preso ao cas-

telo por uma porca fixa, apenas movimento de rotao. A rosca da haste

externa vlvula, estando assim livre do contato com o fluido.

HASTEASCENDENTECO MROSCAINTERNA a disposio mais usual em vlvulas pequenas e tambm em vlvulas gran-

des de qualidade inferior. O volante preso haste, e a rosca da haste estno castelo. A haste e o volante tm movimentos de translao e rotao.

HASTENO-ASCENDENTEA haste e o volante tm apenas movimento de rotao. A haste possui rosca

na extremidade da parte de dentro da vlvula, que gira dentro da rosca

da gaveta, proporcionando seu movimento de translao.

Problemas caractersticos durante a operao de vlvulas gaveta

Em caso de alta presso, difcil a operao de uma vlvula gaveta.

Pode-se usar chaves apropriadas aplicadas ao volante, ou instalar um

desvio na vlvula: na abertura ou fechamento da vlvula utiliza-se o des-

vio para evitar alto diferencial de presso na operao

As gaxetas requerem ateno: tanto a m lubrificao como o aperto

demasiado podem acarretar dificuldades na operao. Pouco aperto pode

provocar um pequeno vazamento com o uso

A abertura ou o fechamento total da vlvula

pode tranc-la na posio

Depsitos e defeitos na gaveta ou na sede po-

dem fazer com que a vlvula perca a vedao.

No se deve forar seu fechamento

ATEN0Uma variante da vlvula

gaveta a vlvula de fechorpido. Nelas, a gaveta

manobrada por umaalavanca externa,

fechando-se com ummovimento nico

da alavanca

ATEN0


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Nas vlvulas globo o fechamento feito por meio do obturador em forma

de tampo, que se move contra o orifcio (sede) da vlvula. Essas vlvulaspodem apresentar excelente vedao e trabalhar em qualquer posio

intermediria, sendo utilizadas como vlvulas de regulagem.

Devido sua forma construtiva, geram mais perda de carga que os

outros tipos, mesmo estando totalmente abertas.

Possuem dois obturadores em forma de tampo na mesma haste, que se

movem contra duas sedes (dividindo o fluxo na entrada da vlvula).

So as variantes das vlvulas globo, onde o tampo substitudo por uma

pea cnica fina (denominada agulha), com sede tambm cnica, que

permite um controle mais delicado da vazo. usada em linhas de at 2.

So as variantes das vlvulas globo, em Y. Apresentam uma haste a 45

com o corpo, e em conseqncia disso as perdas de carga ficam bastantereduzidas. Essas vlvulas so muito utilizadas para bloqueio e regulagem

de vapor.

Nas angulares os bocais de entrada e sada fazem 90 entre si. Permi-

tem perdas de cargas menores que a vlvula globo comum e evitam o

acmulo de slidos em suspenso.

So as variantes das vlvulas globo em que o obturador tem a forma de

um copo invertido perfurado (como uma gaiola), que se movimenta den-

tro da passagem da sede. Essas vlvulas so empregadas para reduzir

cavitao e rudo.

Muito usadas para fluidos perigosos, elas fazem o bloqueio atravs do

fechamento de um diafragma flexvel sobre a sede. A haste e o sistema

de acionamento ficam fora de contato com o fluido. Tm sua utilizao

limitada pelo material do diafragma.

VLVULAS GLOBO

VLVULAS GLOBO SEDE DUPLA

VLVULAS AGULHA

VLVULAS EM Y E ANGULAR

VLVULAS GAIOLA

VLVULAS DIAFRAGMA


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rocessos

Nas vlvulas macho o obturador cnico e possui um furo oblongo na

vertical: o furo alinhado com a tubulao permite a passagem do fluido.A operao se d pela rotao em 1/4 de volta da haste, girando o obtura-

dor. Esse tipo de vlvula , fundamentalmente, de bloqueio para fecha-

mento rpido. Quando totalmente abertas, a perda de carga mnima.

So utilizadas principalmente nos servios de bloqueio de gases

para qualquer dimetro, temperatura ou presso, bem como no blo-

queio rpido de vapor e lquidos em geral para pequenos dimetros e

baixas presses.

So variantes da vlvula macho, onde os obturadores tm furos em forma

de T, L ou em cruz, com o corpo de 3 ou 4 bocais para ligao s tu-

bulaes. So empregadas para manobras com vrios alinhamentos do

fluido, simplificando a operao e diminuindo o nmero de vlvulas co-

muns necessrias.

possvel conseguir, em especial em vlvulas pequenas, um fechamen-

to absolutamente estanque.

Definidas como variantes das vlvulas macho, o macho cnico subs-

titudo por um obturador esfrico, deslizando na sede entre anis re-

tentores. O obturador comum possui um furo do mesmo dimetro das

conexes da vlvula. As vantagens dessas vlvulas sobre as de gave-

ta so o menor tamanho e peso, alm de melhor vedao. So bastan-

te empregadas e tambm possuem obturadores especiais para funes

de controle.

As vlvulas borboleta possuem um obturador em forma de disco. A operao

se d pela rotao em 1/4 de volta da haste. Quando o disco se posiciona

perpendicularmente tubulao, bloqueia o fluxo. So vlvulas de regu-

lagem, mas com construo especial podem ser empregadas como blo-

queio. So usadas em tubulaes de grande dimetro, sujeitas a baixas

presses e temperaturas moderadas, para lquidos e gases, corrosivos e

com slidos em suspenso.

VLVULAS MACHO

VLVULAS DE 3 OU 4 VIAS

VLVULAS ESFERA

VLVULAS BORBOLETA


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So vlvulas dos tipos adequados para regulagem (globo, borboleta

etc.), com acionamento motorizado (atuadores), usadas em combinaocom instrumentos automticos que as comandam a distncia. So uti-

lizadas principalmente em acionadores pneumticos, existindo uma

gama enorme de diferentes tipos de acionadores, que se aplicam a di-

ferentes necessidades.

Permitem a passagem de fluido apenas em um sentido, fechando-se au-

tomaticamente se houver tendncia inverso no sentido de escoamen-

to, por diferena de presses exercidas pelo prprio fluido. So, por isso,

vlvulas de operao automtica, usadas, por exemplo, em linhas de re-

calque de bombas em paralelo, para evitar o retorno de fluido atravs das

bombas paradas, em linhas de carregamento de tanques para evitar um

possvel esvaziamento etc.

Tipos principais de vlvulas de reteno

VLVULADERETENODE PORTINHOLASeu fechamento feito por uma portinhola articulada, que se assenta

no orifcio da vlvula. Essas vlvulas no devem ser usadas em tubu-

laes sujeitas a freqentes inverses de fluxo, devido tendncia a

vibrar fortemente.

VLVULADERETENOTIPOPLUGO fechamento da vlvula semelhante ao da vlvula globo, feito por meio

de um tampo cuja haste desliza em uma guia interna. Essa vlvula cau-

sa perdas de carga muito grandes e por isso pouco usada em linhas de

dimetros acima de 6. Adequada ao trabalho com gases e vapores.

VLVULADE RETENODE ESFERA semelhante vlvula de reteno tipo plug, havendo porm uma esfe-

ra em lugar do tampo e da haste. Apresenta fechamento mais rpido e

muito boa para fluidos de alta viscosidade. fabricada apenas para di-

metros de at 2.

VLVULAS DE CONTROLE

VLVULAS DE RETENO


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VLVULADERETENO DE PTipo especial usado para manter a escorva nas linhas de suco de bom-

bas. semelhante vlvula de reteno tipo plug.

VLVULADE RETENOEFECHAMENTOSemelhante vlvula globo, com tampo capaz de deslizar sobre a haste.

Na posio aberta, funciona como vlvula de reteno tipo plug e, na

posio fechada, como vlvula de bloqueio. Utilizada em linhas de sada

de caldeiras.

Controlam a presso a montante, abrindo-se automaticamente quando esta

presso ultrapassa um determinado valor para o qual a vlvula foi ajusta-

da. Resumidamente, podemos dizer que a construo dessas vlvulas

semelhante das vlvulas globo angulares. O tampo mantido fechado

contra a sede pela ao de uma mola, com parafuso de regulagem. Regu-

la-se a tenso da mola, de maneira que se tenha a presso de abertura da

vlvula desejada.

A mola pode ser interna, dentro do castelo da vlvula, ou externa, pre-

ferindo-se esta ltima disposio para servios com fluidos corrosivos,muito viscosos, ou gases liquefeitos que possam congelar.

Essas vlvulas so chamadas de vlvulas de segurana, quando des-

tinadas a trabalhar com fluidos compressveis (vapor, ar, gases), e de vl-

vulas de alvio, quando destinadas a trabalhar com fluidos incompress-

veis (lquidos).

A construo das vlvulas de segurana e de alvio semelhante. Nas

de segurana a abertura total da vlvula ocorre imediatamente quando o

fluido atinge a presso de ajuste, e o fechamento ocorre repentinamente

quando o fluido volta a uma presso abaixo da presso de ajuste. Nas de

alvio, a abertura gradual, atingindo o mximo com 110% a 125% da

presso de ajuste.

Elas tm um tratamento diferenciado em relao s vlvulas de blo-

queio, reteno e controle, pois so instaladas com o objetivo de proteger

os equipamentos da unidade de sobrepresses.

H muitas causas possveis de sobrepresso (descargas bloqueadas,

ruptura de tubos de permutadores, incndios etc.), que so analisadas

durante o projeto.

VLVULAS DE SEGURANA E DE ALVIO


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FIGURA 9 VLVULAS: OPERAO MANUAL E MOTORIZADA

Conjunto de vlvulas de segurana

AtuadoresOperao manual


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FIGURA 10 ALGUNS TIPOS DE VLVULAS

Vlvula globo angular Vlvula globo reto Vlvula de gaveta

Vlvula em Y Vlvula sem gacheta Vlvula globo de agulha

Vlvula reguladorade presso (com piloto)

Vlvula globode operao rpida

Vlvula reguladorade presso (automtica)


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VLVULAS E SUAS CARACTERSTICAS

DEFINIOVlvulas so dispositivos destinados a estabelecer/interromper o fluxo em uma tubulao e tam-

bm a control-lo se desejado.

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RESUMO

FUNES DASVLVULAS

Vlvulas de bloqueio Utilizadas paraestabelecer/interromper o fluxo (on/off)

Vlvulas de controle ou regulagem Utilizadas para controlar o fluxo

Vlvulas direcionais ou de reteno Permitem o fluxo em um nico sentido

Vlvulas que controlam a presso

a montante

Vlvulas que controlam a presso a jusante

1 CONSTITUIO DASVLVULAS

Corpo Conexes e sede

Castelo Suporte da haste/obturador eacionador, vedao

Mecanismo interno Haste e obturador

Sistema de vedao Caixa de gaxetascom sobreposta, engaxetamento de fole,

anis retentores

Meios de operao Manual; motorizada;auto-operadas

2

PRINCIPAIS TIPOS DEVLVULAS DE BLOQUEIO E CONTROLE

VLVULAS GAVETABloqueio

Uso generalizado, so baratas e de operao

e manuteno simplesObturador em forma de gaveta (cunha ou paralela)

Fechamento lento

VLVULAS GLOBOControle

Uso generalizado

Obturador em forma de tampo, que se move

contra a sede

Alta perda de carga

VLVULAS GLOBO SEDE DUPLAControle

Possui dois obturadores em forma de tampona mesma haste

VLVULAS AGULHAControle fino

Plugcnico fino com sede tambm cnica

VLVULAS EM Y E ANGULARControle

Hastes a 45 e 90 com a entrada

Perdas de carga reduzidas e evitam o acmulo

de slidos em suspenso

3

VLVULAS GAIOLAControle

Obturador em forma de gaiola

Reduz cavitao e rudo

VLVULAS DIAFRAGM ABloqueio de fluidos perigosos

Diafragma flexvel se fecha sobre a sede

VLVULAS MACHOBloqueio

Obturador cnico com furo oblongo

Fechamento rpido

VLVULAS DE 3 OU 4 VIASControle e alinhamento

Obturadores com furos em forma de T,L ou em cruz, com 3 ou 4 bocais

VLVULAS ESFERABloqueio e controle

Obturador esfrico

Boa vedao

VLVULAS BORBOLETAControle e bloqueio

Obturador em forma de disco

Abertura rpida


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VLVULAS E SUAS CARACTERSTICAS 22

RESUMO

PRINCIPAIS TIPOS DEVLVULAS DE RETENO

VLVULAS PORTINHOLAPortinhola articulada

VLVULAS TIPO PLUGTampo cuja haste desliza em uma guia interna

VLVULAS DE ESFERASemelhantes s do tipo plug, havendo uma

esfera em lugar do tampo e da haste

VLVULAS DE PTipo plugespecial para manter a escorva nasuco de bombas

VLVULA DE RETENO E FECHAMENTOAberta funciona tipo pluge fechada, como

vlvula de bloqueio

VLVULAS DE SEGURANA E DE ALVIOControlam a presso a montante,

abrindo-se quando esta presso ultrapassa

um valor ajustado

Semelhantes s vlvulas globo angulares

Mantidas fechadas contra a sede pela ao

de uma mola, com parafuso de regulagem

VLVULAS DE SEGURANAPara fluidos compressveis (vapor, ar, gases)

Abertura imediata

VLVULAS DE ALVIOPara fluidos incompressveis (lquidos)

Abertura gradual

Protegem os equipamentos da unidade de

sobrepresses

4 Tome NotaTome Nota


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Tome NotaTome Nota

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