Uma válvula de esfera é uma válvula de movimento rotacional. A bola consiste em um disco em forma de bola. Este disco em forma de bola gira para parar ou iniciar o fluxo. A esfera tem um orifício, ou porta, no meio para que, quando a porta estiver alinhada com ambas as extremidades da válvula, ocorra fluxo. A esfera desempenha a mesma função que o disco na válvula globo.
O que é uma Válvula de esfera tipo flutuante?
Em uma válvula de esfera flutuante, a esfera fica suspensa no fluido que flui e é mantida em posição pela compressão de duas sedes elastoméricas contra ela.
O eixo é conectado na parte superior da esfera e permite a passagem da posição aberta para a fechada com um movimento de um quarto de volta (90 graus).
Quando o eixo é movido, uma carga é aplicada à esfera que é pressionada contra seus assentos.
Este design, leve e económico, é adequado para furos até 10 polegadas: acima deste tamanho de furo, os assentos da válvula não seriam capazes de suportar esferas cada vez mais pesadas e a válvula não funcionaria de forma segura e eficiente.
As válvulas esfera flutuantes permitem um corte bidirecional do fluxo (como o tipo munhão).
Como funciona uma válvula de esfera flutuante?
As válvulas de esfera flutuante são operadas por um eixo, ou haste, preso ao topo da esfera que a gira 90 graus (um quarto de volta). À medida que a esfera gira, a porta é coberta ou descoberta pela parede do corpo da válvula, liberando ou interrompendo o fluxo do meio. A haste é fixada com folga suficiente à esfera para que, à medida que a esfera gira em seu eixo, a pressão do fluxo empurre a esfera contra sua sede a jusante, criando uma vedação hermética. Por esta razão, as válvulas de esfera flutuantes podem não vedar tão eficazmente em aplicações de pressão muito baixa após ter ocorrido um certo desgaste da sede. Isto ocorre porque pode não haver pressão suficiente do meio para forçar a esfera contra a sede a jusante para criar uma vedação hermética. Entretanto, na maioria das aplicações, a pressão a jusante é suficiente para manter uma vedação hermética muito depois de as sedes terem começado a se desgastar.
Componentes do tipo flutuante de válvula de esfera
Os principais componentes de uma válvula de esfera flutuante incluem:
Corpo da válvula – Um vaso de pressão que contém os componentes necessários para controlar ou interromper o fluxo através de um tubo. Ele é projetado para conectar duas ou mais seções de tubo ou tubulação entre si.
Bola – Uma esfera com um caminho de fluxo (buraco ou túnel) através do centro e um ponto de conexão para um eixo girá-la.
Assentos – Discos redondos em forma de donut que formam uma vedação entre o corpo e a bola.
Caule – Um eixo que conecta a esfera interna à parte externa da válvula para facilitar a rotação da esfera.
Embalagem – Vedações flexíveis que se ajustam ao eixo e evitam que o meio que passa pela válvula escape externamente.
Boné – A parte do corpo da válvula que abriga a haste e a gaxeta.
Operador ou Atuador – Um dispositivo externo projetado para girar a haste da válvula. Pode ser uma alavanca, uma engrenagem, uma engrenagem motorizada (atuador elétrico) ou um atuador pneumático/hidráulico.
Tipos de válvula esférica
Baseado no design da bola
O design mais comum é o “design de bola flutuante”. A bola é suspensa no meio e mantida no lugar por dois anéis de vedação. Algumas válvulas de alta qualidade possuem um “design de esfera munhão”. A esfera é apoiada na parte superior e inferior para reduzir a carga nas sedes das válvulas.
- Flutuando Válvula de esfera – A maioria das válvulas de esfera possui uma esfera flutuante. A esfera é sustentada pelas sedes das válvulas.
- Munhão Válvula de esfera – Válvulas com grandes diâmetros e altas pressões de operação (por exemplo, DN >100 mm e 30 bar) geralmente possuem um design de munhão. A esfera é apoiada na parte inferior e superior para reduzir a carga nos anéis da sede. O torque operacional é geralmente menor para válvulas munhão.
O furo através da esfera pode ter diferentes perfis, como furo total, furo reduzido ou em forma de V.
- Válvula de esfera com furo reduzido – A maioria das válvulas de esfera tem um diâmetro reduzido. Como resultado, a válvula esfera introduz perdas por atrito no sistema. Estas perdas ainda são relativamente pequenas em comparação com outros tipos de válvulas. As válvulas de esfera inteiriças quase sempre têm diâmetro reduzido.
- Furo total Válvula de esfera – As válvulas de passagem total têm o mesmo diâmetro de passagem que o tubo. A vantagem é que não há perdas extras por atrito e que o sistema é mecanicamente mais fácil de limpar (pigmentação). A desvantagem é que a esfera e o alojamento são maiores do que uma válvula de esfera padrão com diâmetro reduzido. O custo é, portanto, ligeiramente mais elevado e, para muitas aplicações, isto não é necessário.
- Em forma de V Válvula de esfera – O furo na esfera ou sede da válvula possui perfil em forma de “V”. Como resultado, a vazão desejada pode ser controlada com mais precisão girando a esfera. Ao otimizar o perfil, uma característica de fluxo linear pode ser alcançada.
Diferenças entre válvula esférica flutuante e Válvula de esfera munhão
Quais são as diferenças entre a válvula de esfera flutuante e a válvula de esfera munhão. Existem 5 pontos principais.
1. Aparência da válvula de esfera flutuante vs munhão
O válvula de esfera flutuante e a válvula de esfera munhão são fáceis de distinguir na aparência. Se o corpo da válvula tiver eixo fixo na parte inferior, deve ser a válvula esfera munhão.
Se o corpo da válvula esfera possui um dispositivo para injeção de graxa, é basicamente uma válvula esfera munhão. Porém, se não houver dispositivo de injeção, podemos dizer que deve ser uma válvula esfera flutuante? Isso está incorreto, porque válvulas de esfera munhão de tamanho pequeno, como 2 “150LB, geralmente também não são preenchidas com dispositivo de injeção.
2. Superfície de vedação de munhão vs válvula de esfera flutuante
Como a esfera da válvula de esfera flutuante está flutuando, sob a pressão do meio, a esfera flutuante se moverá contra a sede a jusante. Portanto, a vedação da válvula de esfera flutuante pertence à vedação unilateral. a válvula esférica munhão não pode ser movida, portanto, os dois lados da válvula esférica munhão devem ser vedados.
Como o princípio de vedação é diferente, os requisitos das duas válvulas de esfera no material da superfície de vedação são diferentes, especialmente a superfície de vedação da válvula de esfera flutuante deve ser capaz de suportar a pressão causada pela esfera flutuante.
3. Princípio de funcionamento de válvula de esfera flutuante vs munhão
A válvula de esfera flutuante tem apenas haste superior e a esfera pode ter um ligeiro deslocamento, por isso é chamada de válvula de esfera flutuante. A esfera da válvula de esfera munhão tem outra haste na parte inferior para fixar a posição da esfera, para que a esfera não possa mover.
A vedação da válvula de esfera flutuante é realizada pela pressão do meio, quando a válvula de esfera é fechada, a esfera flutuante é pressionada contra a superfície de vedação sob a ação da pressão para realizar a vedação. a bola não produz deslocamento, mas os assentos flutuantes se moverão e pressionarão contra a bola sob a ação da pressão do meio para realizar a vedação.
4. Aplicação da válvula esfera munhão vs flutuante
A válvula de esfera flutuante é adequada para média e baixa pressão e geralmente tem um diâmetro pequeno. A válvula de esfera munhão pode ser usada em condições de alta pressão e o tamanho pode ser de até 60 polegadas.
A válvula de esfera munhão é um tipo de válvula de duplo bloqueio e sangria (DBB), enquanto a válvula de esfera flutuante veda apenas o lado a jusante. A válvula de esfera munhão pode bloquear meios a montante e a jusante. E quando a pressão na cavidade intermediária for maior que a força da mola da sede, a sede será aberta para liberar a pressão dentro da câmara para garantir a segurança.
5. Características do munhão da válvula de esfera vs flutuante
Para as válvulas esfera flutuantes, as válvulas esfera munhão são normalmente utilizadas por mais tempo, possuem tamanho menor e são mais fáceis de operar.
A válvula de esfera munhão também tem a função de liberação automática de pressão, quando a temperatura média na válvula aumenta e causa aumento anormal de pressão, a válvula esférica munhão pode liberar automaticamente a pressão sem uma válvula de alívio, isso é muito importante para garantir a segurança de produção industrial.
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