Válvula Globo vs Válvula de Gaveta: Qual deve escolher?

Ao conceber ou manter sistemas de tubagens industriais, terá inevitavelmente de instalar válvulas para controlar o fluxo de fluidos. Os dois tipos mais comuns de válvulas são as válvulas de globo e as válvulas de gaveta. À primeira vista, podem parecer intermutáveis. No entanto, existem diferenças importantes na forma como as válvulas de globo e as válvulas de gaveta são construídas, bem como nas suas vantagens e melhores casos de utilização.

Neste guia completo, comparamos válvulas de globo vs válvulas de gaveta através de uma série de factores. No final, saberá exatamente quando escolher uma válvula de globo versus uma válvula de comporta com base nas suas necessidades específicas.

O que é uma válvula de globo?

A válvula de globo utiliza um corpo esférico e um disco em forma de obturador ligado a uma haste rotativa para regular o fluxo de fluido. Quando se roda a haste da válvula e se levanta o disco, permite-se a passagem de mais fluido. Isto torna as válvulas de globo excelentes para o controlo preciso do fluxo.

As válvulas de globo fazem parte da família das válvulas de movimento linear - o disco e a haste movem-se para cima e para baixo em linha reta para modular o fluxo. Isto é diferente das válvulas de um quarto de volta, como as válvulas de esfera ou as válvulas de borboleta, em que o mecanismo roda 90 graus entre totalmente aberto e fechado.

Dentro do corpo, as válvulas de globo têm um deflector que desvia o fluxo de fluido para o lado antes de chegar à sede onde o obturador faz contacto. Este desvio é o que permite às válvulas de globo estrangular o fluxo de forma tão eficaz. No entanto, também introduz quedas de pressão significativas no sistema.

As válvulas de globo brilham realmente quando a regulação precisa do fluxo é crítica. Encontrá-las-á frequentemente em aplicações como:

• Sistemas de vapor
• Refinarias
• Instalações de processamento químico
• Instalações de tratamento de água

Também se adaptam a alta pressão, temperaturas extremas, fluidos viscosos e produtos químicos perigosos, em que é vital um fecho estanque e uma fuga mínima.

O que é uma válvula de gaveta?

Válvulas de gaveta funcionam através da elevação/abaixamento de uma "comporta" plana na corrente de fluxo para iniciar e parar o fluxo de fluido. Na posição totalmente aberta, as válvulas de gaveta oferecem muito pouca resistência ou turbulência, uma vez que a gaveta está totalmente levantada do fluxo.

As válvulas de gaveta são também válvulas de movimento linear, com a gaveta/haste orientada horizontalmente ao longo do diâmetro da tubagem. Os modelos com hastes ascendentes indicam a posição da válvula através do curso da haste. As hastes não ascendentes utilizam um pequeno indicador deslizante roscado na haste superior.

As válvulas de gaveta são excelentes válvulas on/off graças às baixas quedas de pressão quando abertas combinadas com um fecho estanque quando fechadas. Isto torna-as bem adequadas para:

• Isolamento de zonas em redes de fluidos
• Iniciar/parar o fluxo em secções de tubos de grande diâmetro
• Qualquer aplicação em que a perda de pressão deva ser minimizada

Não funcionam bem para estrangulamento, uma vez que a porta parcialmente aberta pode vibrar excessivamente e perder o alinhamento com os assentos da carroçaria se for exposta a fluidos de alta velocidade.

Comparação entre a Válvula Globo e a Válvula de Gaveta

Comparemos agora diretamente algumas das principais diferenças entre as válvulas de globo e as válvulas:

Funcionalidade

• Válvulas globo: Concebida para regulação e controlo do caudal. A interface ficha/assento permite um estrangulamento fiável sem erosão do assento.
• Válvulas de gaveta: Ou totalmente aberta ou totalmente fechada. Não é possível regular o caudal com precisão, uma vez que a comporta vibra facilmente em estados parcialmente abertos.

Queda de pressão

• Válvulas globo: Queda de pressão muito mais elevada, uma vez que o fluido é desviado para o interior do corpo. Evitar quando a perda de pressão é crítica.
• Válvulas de gaveta: Perda de pressão muito reduzida graças a um trajeto de fluxo direto e sem obstruções.

Fiabilidade da vedação

• Válvulas globo: Vedação e isolamento extremamente eficazes graças à interface robusta corpo/ficha e ao contacto linear.
• Válvulas de gaveta: Propenso a fugas ao longo do tempo devido à erosão dos assentos do corpo. A porta pode perder o alinhamento e não isolar completamente.

Requisitos de manutenção

• Válvulas globo: Uma construção interna mais complexa com pequenas folgas conduz a um maior volume de trabalho de manutenção.
• Válvulas de gaveta: Os vazios internos maiores simplificam a manutenção. No entanto, o maior desgaste do assento significa mais desmontagens para substituição do assento.

Considerações sobre a instalação

• Válvulas globo: É necessário ter em conta o espaço vertical devido à elevação da haste/atuador. Orientar de modo a que o fluxo coincida com a seta no corpo.
• Válvulas de gaveta: As variantes de haste ascendente necessitam de mais espaço aéreo do que os modelos não ascendentes. Adequado para instalação horizontal ou vertical.

Custo típico

• Válvulas globo: Frequentemente 30-50% mais caro do que as válvulas de gaveta equivalentes.
• Válvulas de gaveta: Maior simplicidade equivale a custos de produção mais baixos.

Segue-se um quadro comparativo que resume as principais diferenças:

Fator	Válvula de globo	Válvula de gaveta
Função primária	Controlo de caudal e estrangulamento	Isolamento e controlo on/off
Queda de pressão	Elevado	Baixa
Fiabilidade da vedação	Extremamente bom	Moderado
Capacidade de manutenção	Difícil	Fácil
Instalação	Orientação vertical. Direção do fluxo fixa	Qualquer orientação. Bidirecional
Custo unitário	Caro	Barato

Quando é que se deve escolher uma válvula de globo em vez de uma válvula de gaveta?

Com um conhecimento dos respectivos pontos fortes e fracos, podemos recomendar as melhores aplicações adequadas às válvulas de globo e de comporta.

Escolha as válvulas globo quando:

É necessário um controlo preciso do caudal

A capacidade de estrangulamento da válvula de globo torna-a a escolha ideal para regular com precisão o fluxo de fluido. Aplicações como a dosagem de aditivos químicos, a gestão de vapor ou a manutenção das temperaturas do processo dependem do controlo fino das válvulas de globo.

O mínimo de fugas é fundamental

As válvulas de globo obtêm um isolamento excelente ao envolverem totalmente o disco do obturador com metal. Isto cria um excelente vedante de pressão para evitar gotejamentos ou fugas. Se não tolerar absolutamente derrames ou emissões, instale válvulas de globo.

O sistema envolve fluidos perigosos

Produtos químicos corrosivos, líquidos inflamáveis, temperaturas/pressões extremas - as válvulas de globo estão em casa. A sua construção robusta resiste a praticamente qualquer meio com uma contenção fiável e total fiabilidade.

Instalação em linhas verticais

As válvulas de globo devem ser montadas com o caudal a coincidir com a seta moldada no corpo. Este requisito combina bem com a tubagem vertical. Orientar de modo a que o fluxo se desloque para cima através da válvula.

É necessário um funcionamento frequente

A ação linear do obturador da válvula de globo proporciona um movimento suave com pouco desgaste. A sua construção robusta suporta muito melhor os ciclos constantes do que o movimento de deslizamento das válvulas de gaveta.

Escolher válvulas de gaveta quando:

A perda de pressão deve ser minimizada

As válvulas de gaveta retiram-se totalmente do percurso do caudal quando abertas, deixando uma passagem sem restrições e com furo completo. Esta caraterística torna-as perfeitas para permitir volumes de caudal máximos.

É necessário um isolamento ocasional

A maioria das aplicações de válvulas de gaveta envolve operações de ligar/desligar relativamente pouco frequentes. O seu fecho estanque quando fechada torna as válvulas de isolamento fiáveis para tarefas de desvio de manutenção ou isolamento de equipamento.

Instalação em tubos de grande diâmetro

O percurso de fluxo direto da válvula de gaveta e a ausência de obstruções internas permitem que as tubagens maiores realizem todo o potencial de fluxo. Também vedam de forma fiável apesar das maiores forças exercidas pelo fluxo de grande volume.

O processo envolve lamas

As válvulas de gaveta adaptam-se melhor a líquidos com sólidos em suspensão, como águas residuais ou lamas químicas. Os seus orifícios rectos permitem a passagem de partículas sem entupimento nem erosão prematura das sedes.

A aplicação é bidirecional

As válvulas de gaveta adaptam-se bem ao fluxo bidirecional graças ao seu corpo simétrico e ao percurso do fluxo. Verifique se o seu modelo específico permite o fluxo bidirecional antes da instalação.

O custo é uma grande preocupação

Se o orçamento for apertado, as válvulas de gaveta reduzem em 30% o preço das válvulas de globo. Prepare-se apenas para sacrificar a capacidade de controlo do fluxo de precisão.

Conclusão

As válvulas de globo e de gaveta desempenham ambas funções importantes no controlo do fluxo, isolamento e contenção numa vasta gama de processos industriais. A compreensão das suas diferenças nas caraterísticas de controlo, necessidades de manutenção, manuseamento de pressão e perfil de custos permite aos engenheiros selecionar uma ou outra com confiança.

Alcançar válvulas de globo quando a precisão, a segurança e a fiabilidade ultrapassam os orçamentos. Utilizar soluções económicas válvulas de gaveta para tarefas de fluxo mais fáceis que não exijam precisão.

Através de uma cuidadosa seleção de válvulas globo vs. de gaveta, pode construir sistemas de fluidos com o desempenho exato que a sua aplicação exige!