Tudo o que você precisa saber sobre a válvula de diafragma

As válvulas de diafragma consistem em um corpo de válvula com duas ou mais portas, um diafragma e uma “represa ou sela” ou sede sobre a qual o diafragma fecha a válvula. A válvula diafragma foi inicialmente desenvolvida para aplicações industriais e órgãos de tubos. Mais tarde, o design foi adaptado para uso na indústria biofarmacêutica, utilizando materiais compatíveis que podem resistir a métodos de higienização e esterilização. Além disso, as válvulas de diafragma sanitárias são especialmente projetadas com os mais altos padrões para aplicações na fabricação de medicamentos e alimentos.

O que é uma válvula de diafragma?

As válvulas de diafragma são válvulas aceleradoras bidirecionais liga-desliga. Eles são usados para controlar o fluxo de fluido regulando a área com a qual o meio pode entrar e sair da válvula, alterando efetivamente sua velocidade e velocidade. São chamadas de válvulas de “diafragma” porque uma membrana fina e flexível é usada para controlar a abertura e o fechamento da válvula. Eles podem ser feitos de metal como aço inoxidável, plástico e até materiais descartáveis. As válvulas de diafragma são como válvulas de mangote, mas usam um compressor linear que empurra o diafragma fino em contato com o corpo da válvula. Eles oferecem controle de pressão discreto e variável e podem ser acionados manual e automaticamente. As válvulas de diafragma são válvulas limpas, à prova de vazamentos, fáceis de manter, seguras e eficazes, mais adequadas para aplicações de pressão e temperatura moderadas que exigem controle de fluido de parada/partida.

Como funciona uma válvula de diafragma?

Sua operação não é diferente de controlar o fluxo de água através de uma mangueira flexível apertando a mangueira. Essas válvulas são adequadas para fluxos contendo partículas sólidas, como lamas, embora possa ser difícil conseguir um estrangulamento preciso devido à elasticidade do diafragma.

Tipos de válvulas de diafragma

Válvula de diafragma tipo fio

Os projetos disponíveis mais comuns são a válvula de diafragma do tipo vertedor. A configuração de lábio/sela elevado para controle de fluxo limitado é idealmente adequada e vaza com segurança graças à tampa sobre o diafragma e o atuador. Este design é adequado para gases e líquidos nocivos ou corrosivos, pois esta tampa evita qualquer ruptura da membrana. Como elemento integrado do corpo da válvula, é fornecido um açude. O vertedouro serve como sede da válvula para comprimir o diafragma e evitar o surto. O corpo inclinado muitas vezes drena naturalmente esta válvula, embora possa ocorrer em ambas as direções e com certos usos, o que pode não ser desejável. Geralmente, este tipo de válvula diafragma é fabricada em tamanhos grandes. O açude elevado diminui a quantidade de movimento do diafragma da posição completamente aberta para a posição completamente fechada, diminuindo assim a quantidade de deformação e tensão no diafragma. Para fluidos suaves e homogêneos, a válvula do tipo vertedor é frequentemente usada, pois lamas viscosas e sedimentos podem se acumular em ambos os lados da sela. Em processos como alimentos/produtos químicos, processamento de gás, aplicações corrosivas e de água, eles são mais comumente encontrados.

Válvula de diafragma direta

A válvula de diafragma direta é semelhante em aparência às do tipo vertedor; mas não inclui a sela típica e, em vez disso, tem uma pista reta. Normalmente suas membranas são mais compactas e permitem uma passagem maior, já que o fundo da válvula deve ser tocado. Quando a válvula direta está aberta, para fluxo aerodinâmico máximo em qualquer direção, o diafragma sobe alto. Quando a válvula está fechada, mesmo com material grosso ou fibroso na linha, o diafragma veda hermeticamente para uma vedação positiva. Estas válvulas também devem ser reparadas porque, devido às suas membranas mais compactas, a sua vida útil é normalmente menor do que os projetos do tipo vertedor. Para lamas, óleos viscosos e outras condições, onde o bloqueio deve ser minimizado, são frequentemente utilizadas válvulas de diafragma de passagem direta. Na indústria de bebidas, o tipo de válvula de passagem total é mais comumente usado. Permite a limpeza com escova esférica, sem abrir ou retirar a válvula da linha, com vapor ou soda cáustica. Eles também são adequados para regimes de fluxo bidirecionais, uma vez que não há sela para evitar a transição repentina da entrada para a saída.

Função da válvula de diafragma

O diafragma é conectado a um compressor por um pino moldado no diafragma. Para iniciar ou aumentar o fluxo, o compressor é movido pela haste da válvula. Para interromper ou diminuir o fluxo, o compressor é abaixado e o diafragma é pressionado contra a parte inferior da válvula. As válvulas diafragma são excelentes para controlar o fluxo de fluidos contendo sólidos em suspensão e oferecem a flexibilidade de serem instaladas em qualquer posição. As válvulas de diafragma do tipo Weir são melhores no estrangulamento do que as válvulas de diafragma retas porque a grande área de fechamento do projeto ao longo da sede confere-lhe as características de uma válvula de abertura rápida. O diafragma atua como gaxeta da válvula para vedar vazamentos entre o corpo e a tampa do castelo.

As válvulas de diafragma usam um corpo de válvula de revestimento resistente à corrosão e um diafragma resistente à corrosão para substituir os componentes do obturador da válvula e controlar o meio movendo o diafragma. Quando o diafragma é levantado, a passagem se abre; quando o diafragma é abaixado, ele é pressionado contra o corpo da válvula e a válvula é fechada.

Vantagens da válvula de diafragma

1) Estrutura simples, composta por apenas três partes: corpo da válvula, diafragma e tampa
2) Durante a operação, o meio entra em contato apenas com o diafragma, portanto a válvula não é facilmente contaminada.
3) Adequado para transportar líquidos corrosivos e viscosos

Desvantagens da válvula de diafragma

1) Não é adequado para diâmetros de tubos maiores
2) Fraca resistência à pressão e resistência à temperatura

Material de construção do diafragma

Os diafragmas podem ser feitos de uma variedade de materiais. A escolha do material é baseada na natureza do material manuseado, temperatura, pressão e frequência de operação. Os materiais elastoméricos do diafragma são altamente resistentes a produtos químicos em altas temperaturas. No entanto, as propriedades mecânicas dos materiais elastoméricos serão enfraquecidas a uma temperatura mais elevada (acima de 150°F). A alta pressão também pode destruir o diafragma. Outro fator que pode afetar a função do diafragma é a concentração do meio que ele irá manipular. O material pode apresentar resistência à corrosão satisfatória a certos corrosivos até uma concentração e/ou temperatura específica. Exemplos de materiais de diafragma e suas especificações podem ser vistos na tabela abaixo.

Material	Tamanho		Temperatura		Formulários
	polegadas	milímetros	°F	ºC
Borracha butílica	0.6 – 14	15 – 350	– 22 a 134	– 30 a 90	Ácidos e álcalis
Borracha nitrílica	0.6 – 14	15 – 350	14 a 134	-10 a 90	Óleos, gorduras e combustíveis
Neoprene	0.6 – 14	15 – 350	– 4 a 134	– 20 a 90	Óleos, graxas, ar e fluidos radioativos
Borracha natural/sintética	0.6 – 14	15 – 350	– 40 a 134	– 40 a 90	Abrasivos, cerveja e ácidos minerais diluídos
Borracha natural branca	0.6 – 5	15 – 125	– 31 a 134	– 35 a 90	Alimentos e produtos farmacêuticos
Butil branco	0.6 – 6	15 – 150	– 22 a 212	– 30 a 100	Cor natural, alimentos, plásticos e produtos farmacêuticos
Viton	0.6 – 14	15 – 350	41 a 284	5 a 140	Aplicações de ácidos hidrocarbonados, enxofre e cloro
Hipalon	0.6 – 14	15 – 350	32 a 134	0 a 90	Resistente a ácidos e ozônio
Borracha butílica	0.6 – 14	15 – 350	– 4 a 248	– 20 a 120	Serviços de água quente e vapor intermitente, refino de açúcar