Válvula de gaveta vs Válvula de faca: Qual deve ser utilizada?

Quando se trata de selecionar válvulas para aplicações industriais, duas opções comuns são válvulas de gaveta e válvulas de faca. Ambas podem ser utilizadas para o controlo on/off de fluidos, mas têm algumas diferenças importantes que as tornam mais adequadas para determinadas aplicações. Então, como decidir se uma válvula de gaveta ou uma válvula de faca é a mais adequada para o seu processo?

Vou comparar estes dois tipos de válvulas de corte frente a frente, para que possa tomar uma decisão informada com base nas suas necessidades específicas. Veremos como funcionam, os respectivos prós e contras e exemplos de aplicações em que cada válvula se destaca.

Como funcionam as válvulas de gaveta e as válvulas de faca

Em primeiro lugar, vejamos os princípios básicos de como cada uma destas válvulas controla o fluxo de fluido.

Projeto e funcionamento da válvula de gaveta

A válvula de gaveta consiste num elemento de fecho plano (porta) que desliza entre duas sedes paralelas para parar ou permitir o fluxo. A comporta tem uma abertura igual ao diâmetro total do corpo da válvula quando aberta.

Os modelos comuns de válvulas de gaveta incluem:

• Porta em cunha: A comporta tem arestas angulares que assentam contra assentos angulares correspondentes numa ação de cunha para criar uma vedação estanque.
• Portão de correr paralelo: A comporta desloca-se entre assentos planos paralelos. Utilizada principalmente em aplicações de baixa pressão.
• Porta de cunha flexível: A comporta é feita de um material flexível que veda contra sedes metálicas. Pode lidar com sólidos melhor do que outras válvulas de gaveta.

Para abrir e fechar uma válvula de cunha, levanta-se ou baixa-se a haste roscada para fazer deslizar a cunha para cima ou para baixo entre as sedes. As válvulas de gaveta são principalmente utilizadas como válvulas de ligar/desligar e não para estrangular o caudal.

Projeto e Funcionamento da Válvula de Faca

A válvula de faca utiliza uma comporta metálica com um bordo inferior afiado para cortar o fluido. Quando a comporta é levantada, a "faca" de bordo afiado levanta-se da sede e permite que o fluido passe através de todo o orifício.

A principal vantagem de uma válvula de lâmina é que a extremidade inferior afiada da comporta pode cortar sólidos, fibras ou detritos que, de outra forma, poderiam ficar presos entre a comporta e a sede, impedindo o fecho total. Isto faz com que as válvulas de faca sejam adequadas para fluidos como águas residuais ou lamas.

Para abrir e fechar uma válvula de faca, a haste roscada roda um quarto de volta para levantar ou baixar a porta. Tal como as válvulas de gaveta, as válvulas de faca servem principalmente como válvulas on/off.

Comparação entre Válvula de gaveta e Válvula de faca

Agora que já conhece os tipos básicos de válvulas, eis uma comparação pormenorizada caraterística a caraterística:

Desenho do corpo da válvula

• As válvulas de gaveta têm normalmente corpos maiores e mais pesados do que as válvulas de faca. São normalmente fabricadas com materiais como ferro fundido ou aço e concebidas para processos industriais robustos.
• As válvulas de faca têm corpos mais finos para acomodar o desenho da porta mais afiada, tornando-as muito mais leves. Os materiais comuns do corpo são ferro fundido, aço inoxidável ou alumínio.

Classificações de pressão

• Pode encontrar válvulas de gaveta em classes de pressão que vão desde 150 psi a 4500+ psi. Isto torna-as adequadas para uma grande variedade de aplicações de pressão industrial.
• As válvulas de faca têm normalmente valores de pressão mais baixos do que as válvulas de gaveta, na gama de 100-500 psi. O design da porta de faca limita a capacidade de alta pressão.

Direção do fluxo

• A maioria das válvulas de gaveta são bidireccionais, o que significa que o fluxo pode passar em qualquer direção através da válvula.
• As válvulas de faca são normalmente unidireccionais, com fluxo apenas numa direção. Isto corresponde à aresta afiada do desenho da comporta.

Tamanhos disponíveis

• As válvulas de gaveta são fornecidas em tamanhos desde 1/2" até tubagens maciças de 72"+. Encontrará soluções de válvulas de gaveta para todos os diâmetros de tubagem comuns.
• As válvulas de faca variam tipicamente entre os tamanhos de 2" e 48". Os seus casos de utilização de nicho significam que o dimensionamento não se estende aos maiores tamanhos de válvulas de gaveta.

Padrões industriais

• As válvulas de gaveta são fabricadas de acordo com as normas ANSI ou API que definem materiais, classes de pressão, procedimentos de ensaio, etc. Isto torna-as fiáveis e intercambiáveis.
• As válvulas de faca seguem normas próprias que podem variar consoante o fabricante. Poderá ser necessário obter peças de substituição junto do seu fornecedor original.

Aplicações típicas

Agora que compreende as principais diferenças de conceção das válvulas, onde é que as válvulas de gaveta e as válvulas de faca são mais frequentemente utilizadas?

Aplicações industriais para válvulas de gaveta

As válvulas de gaveta são excelentes para o controlo geral de ligar/desligar em muitas indústrias, incluindo

• Tratamento da água e das águas residuais
• Oleodutos e gasodutos
• Instalações de processamento químico
• Centrais eléctricas
• Instalações de fabricação

Essencialmente, encontrará válvulas de cunha na maioria das fábricas e instalações industriais que movimentam fluidos através de tubagens. As válvulas de gaveta até 12" ou maiores podem ser acionadas manualmente, enquanto os actuadores automáticos accionam frequentemente tamanhos maiores.

Aplicações industriais para válvulas de faca

Embora os nichos de aplicação das válvulas de gaveta sejam vastos, as válvulas de faca destacam-se em utilizações específicas, incluindo:

• Estações de tratamento de águas residuais: As válvulas de faca lidam com fluxos carregados de sólidos com menos encravamento.
• Fábricas de pasta de papel e papel: O design da porta de faca corta as fibras da pasta de papel para conseguir um fecho positivo.
• Processamento de alimentos: Permite o manuseamento de fluidos viscosos ou fluidos com partículas.
• Exploração mineira: Controla as polpas minerais abrasivas e as condutas de rejeitos.
• Produção de petróleo: Manuseamento de petróleo bruto com elevado teor de sólidos.

Assim, em processos com fluidos fibrosos, fibrosos ou cheios de detritos, uma válvula de faca é normalmente a melhor escolha em relação a uma válvula de gaveta.

Prós e contras das válvulas de gaveta versus válvulas de faca

Recapitulando as diferenças caraterísticas:

Profissionais de válvulas de gaveta

• Amplas classificações de pressão e temperatura
• Fluxo bidirecional na maioria dos modelos
• Disponível numa vasta gama de tamanhos maiores
• Em conformidade com as principais normas da indústria

Válvula de gaveta Contras

• Mais propenso a encravar devido a detritos nos fluidos
• Peso pesado em tamanhos maiores

Prós da válvula de faca

• O portão de lâmina corta sólidos
• Design compacto e leve
• Fácil de automatizar com actuadores
• Custo inicial mais baixo do que uma válvula de gaveta

Válvula de faca Contras

• A baixa pressão nominal limita as aplicações
• Fluxo essencialmente unidirecional
• Tem de obter peças de substituição exclusivas

Escolher entre uma válvula de faca e uma válvula de gaveta

Para escolher o tipo certo de válvula para a sua aplicação, considere:

• Gama de pressão e temperatura necessária
• Presença de sólidos, fibras ou detritos nos fluidos
• Se o fluxo é unidirecional ou bidirecional
• Dimensões da válvula de tubagem disponíveis
• Limitações de custos

Compreender estas diferenças fundamentais ajudá-lo-á a fazer a melhor escolha entre instalar uma válvula de gaveta padrão e uma válvula de faca especializada. A parceria com um fornecedor de válvulas experiente garante a escolha da tecnologia de válvulas correta para os seus fluidos de processo e condições de funcionamento específicos.