Explorando os prós e contras dos 5 principais tipos de válvulas

Há muitos tipos de válvulas, cada uma com suas próprias vantagens e desvantagens. A seguir, listaremos as vantagens e desvantagens das cinco principais válvulas, incluindo a válvula de gaveta, a válvula borboleta, a válvula de esfera, a válvula globo e a válvula de bujão. Esperamos que isso seja útil para você.

Válvula de gaveta

Uma válvula de gaveta é um tipo de válvula em que o membro de fechamento (gaveta) se move perpendicularmente ao eixo da passagem. Ela é usada principalmente em tubulações para cortar o meio, ou seja, é usada em estados totalmente abertos ou totalmente fechados. Em geral, as válvulas de gaveta não podem ser usadas para regular o fluxo.

Elas podem ser usadas em aplicações de baixa temperatura, alta temperatura e alta pressão, e podem ser feitas de diferentes materiais. No entanto, as válvulas de gaveta geralmente não são usadas em tubulações que transportam lama e outros meios.

Vantagens:

① Baixa resistência a fluidos;

② Requer menos torque para abrir e fechar;

Pode ser usado em redes em anel em que o meio flui em duas direções, o que significa que o fluxo do meio não é restrito;

Quando totalmente aberta, a superfície de vedação é menos desgastada pelo meio de trabalho do que a válvula globo;

⑤ Possui uma estrutura corporal relativamente simples e melhor capacidade de processamento de fabricação;

⑥ Tem um comprimento de estrutura relativamente curto.

Desvantagens:

① As dimensões e a altura da abertura são relativamente grandes, e o espaço necessário para a instalação também é grande;

② O atrito relativo da superfície de vedação durante a abertura e o fechamento pode causar desgaste significativo e arranhões durante a operação em alta temperatura;

③ Em geral, as válvulas de gaveta têm duas superfícies de vedação, o que dificulta o processamento, a retificação e a manutenção;

④ Longos horários de abertura e fechamento.

Válvula borboleta

Uma válvula borboleta é um tipo de válvula que usa um membro de fechamento circular em forma de disco para abrir, fechar e regular canais de fluido girando para frente e para trás em cerca de 90 graus.

Vantagens:

① Tem uma estrutura simples, tamanho pequeno, peso leve, baixo consumo de materiais e é adequado para uso em válvulas de grande diâmetro;

② Abre e fecha rapidamente e tem baixa resistência ao fluxo;

Pode ser usado para meios que contenham partículas sólidas em suspensão e, dependendo da resistência da superfície de vedação, também pode ser usado para meios em pó e granulares. Pode ser usado para abertura e fechamento bidirecional e regulação de dutos de ventilação e remoção de poeira, e é amplamente utilizado em dutos de gás e vias navegáveis de metalurgia, indústria leve, energia elétrica e sistemas petroquímicos.

Desvantagens:

① A faixa de ajuste de fluxo não é grande. Quando a abertura atingir 30%, a taxa de fluxo será superior a 95%;

Devido às limitações da estrutura da válvula e do material de vedação, ela não é adequada para uso em sistemas de tubulação de alta temperatura e alta pressão. Em geral, a temperatura de trabalho é inferior a 300 °C e a PN40 ou menos;

③ O desempenho da vedação é relativamente ruim em comparação com as válvulas de esfera e válvulas globo, portanto, é adequado para uso em locais onde os requisitos de vedação não são muito altos.

Válvula de esfera

Uma válvula de esfera evoluiu de uma válvula de plugue. Seu membro de fechamento é uma esfera, que gira 90 graus em torno do eixo da haste da válvula para realizar a abertura e o fechamento.

As válvulas de esfera são usadas principalmente em tubulações para cortar, distribuir e mudar a direção do fluxo do meio. As válvulas de esfera com aberturas em forma de V também têm boas funções de ajuste de fluxo.

Vantagens:

① Tem a menor resistência ao fluxo (na verdade, 0);

② Quando em funcionamento, não emperra (sem lubrificante), de modo que pode ser usado de forma confiável em meios corrosivos e líquidos com baixo ponto de ebulição;

③ Pode obter vedação completa em uma ampla faixa de pressão e temperatura;

④ Pode abrir e fechar rapidamente, e o tempo de abertura e fechamento de determinadas estruturas é de apenas 0,05-0,1s para garantir que possa ser usado em sistemas de automação de bancadas de teste. Não há impacto durante a operação de válvulas de abertura e fechamento rápidos;

⑤ O membro de fechamento em forma de bola pode se posicionar automaticamente na posição de limite;

⑥ O meio de trabalho é vedado de forma confiável em ambos os lados;

Quando totalmente aberta e totalmente fechada, a superfície de vedação da esfera e a sede da válvula ficam isoladas do meio, de modo que o meio em alta velocidade que passa pela válvula não causará erosão na superfície de vedação;

⑧ Tem uma estrutura compacta e leve, e pode ser considerada a estrutura de válvula mais razoável para sistemas médios de baixa temperatura;

⑨ O corpo da válvula é simétrico, especialmente a estrutura soldada do corpo da válvula, que pode suportar a tensão do poço da tubulação;

⑩ O membro de fechamento pode suportar alta diferença de pressão ao fechar.

As válvulas de esfera totalmente soldadas podem ser enterradas diretamente no subsolo, o que faz com que os componentes internos da válvula não sejam afetados pela corrosão por imersão. A vida útil mais alta pode chegar a 30 anos, o que a torna a válvula ideal para tubulações de petróleo e gás natural.

Desvantagens:

① Como o principal material do anel de vedação da válvula de esfera é o politetrafluoretileno, ele é inerte a quase todos os produtos químicos e tem características abrangentes, como baixo coeficiente de atrito, desempenho estável, não é fácil de envelhecer, ampla faixa de temperatura e excelente desempenho de vedação.

No entanto, as propriedades físicas do politetrafluoretileno, incluindo um coeficiente de expansão mais alto, sensibilidade a taxas de fluxo baixas e baixa condutividade térmica, exigem que o projeto da vedação da sede seja baseado nessas características.

Portanto, quando o material de vedação se torna duro, a confiabilidade da vedação fica comprometida.

Além disso, o nível de resistência à temperatura do politetrafluoretileno é relativamente baixo e ele só pode ser usado abaixo de 180°C. Se exceder essa temperatura, o material de vedação envelhecerá. Considerando o uso em longo prazo, ele geralmente só é usado em temperaturas inferiores a 120°C.

② Seu desempenho de regulagem é relativamente pior do que o da válvula globo, especialmente para válvulas pneumáticas (ou elétricas).

Válvula de corte

Válvula de corte: refere-se a uma válvula que fecha movendo o elemento de fechamento (disco da válvula) ao longo da linha central da sede da válvula.

De acordo com a forma de movimento do disco da válvula, a alteração da abertura da sede da válvula é proporcional ao curso do disco da válvula.

Como o curso de abertura ou fechamento desse tipo de haste de válvula é relativamente curto e tem uma função de corte muito confiável, e como a mudança na abertura da sede da válvula é proporcional ao curso do disco da válvula, ela é muito adequada para a regulagem do fluxo.

Portanto, esse tipo de válvula é muito adequado para uso como válvula de corte, regulagem e estrangulamento.

Vantagens:

① Durante o processo de abertura e fechamento, a força de atrito entre o disco da válvula e a superfície de vedação do corpo da válvula é menor do que a da válvula de gaveta, portanto, ela é resistente ao desgaste.

② A altura da abertura geralmente é de apenas 1/4 do canal da sede da válvula, portanto, é muito menor do que a da válvula de gaveta.

③ Geralmente, há apenas uma superfície de vedação no corpo e no disco da válvula, de modo que seu processo de fabricação é melhor e mais fácil de manter.

Como a gaxeta é geralmente uma mistura de amianto e grafite, seu nível de resistência à temperatura é maior. As válvulas globo são geralmente usadas em válvulas de vapor.

Desvantagens:

① Devido à mudança na direção do fluxo do meio através da válvula, a resistência mínima ao fluxo da válvula globo é maior do que a da maioria dos outros tipos de válvulas.

Devido ao longo curso, a velocidade de abertura é mais lenta do que a da válvula de esfera.

Válvula de plugue

A válvula de plugue é um tipo de válvula em que o membro de fechamento tem a forma de um cilindro que gira. É uma válvula que abre e fecha girando 90° para conectar ou desconectar os canais do plugue com os do corpo da válvula.

O plugue pode ter a forma de um cilindro ou cone. Seu princípio é semelhante ao de uma válvula de esfera, desenvolvido com base na válvula de plugue, e é usado principalmente no desenvolvimento de campos de petróleo e no refino de petróleo.

Vantagens:

1. Operação rápida e fácil para uso frequente.
2. Baixa resistência a fluidos.
3. Construção simples, com tamanho relativamente pequeno e peso leve, de fácil manutenção.
4. Bom desempenho de vedação.
5. A direção do fluxo do meio pode ser alterada independentemente da direção de instalação da válvula.
6. Sem vibração e com baixo ruído.

Desvantagens:

1. O tamanho grande da tampa da válvula resulta em alto torque e menos flexibilidade.
2. O peso e o tamanho do corpo limitam seu uso.
3. Na prática, para válvulas de grande porte, a estrutura do plugue invertido deve ser usada, o que pode afetar facilmente o efeito de vedação.