OBTER INFORMAÇÕES DO DIAGRAMA DA VÁLVULA DO DIAFRAGMA

O que é uma válvula de diafragma?

As válvulas de diafragma recebem o nome de um disco flexível que entra em contato com uma sede na parte superior do corpo da válvula para formar uma vedação. Um diafragma é um elemento flexível e sensível à pressão que transmite força para abrir, fechar ou controlar uma válvula. As válvulas de diafragma estão relacionadas às válvulas de mangote, mas usam um diafragma elastomérico, em vez de um revestimento elastomérico no corpo da válvula, para separar o fluxo do elemento de fechamento.

Como funcionam as válvulas de diafragma?

As válvulas de diafragma são simples em construção e operação. Um atuador de válvula está em contato com a membrana interna (ou “diafragma”) da válvula em sua posição aberta. Quando o usuário deseja que a válvula seja fechada, o atuador é pressionado e/ou girado e a membrana é empurrada para dentro da borda da estrutura sólida, fechando a válvula. Certas válvulas de diafragma também podem ter posições semiabertas/restritas onde a membrana está parcialmente fechada, permitindo um fluxo estrangulado através da válvula. Na próxima seção, examinaremos as amplas categorias de válvulas de diafragma e onde elas são mais úteis.

Tipos de válvulas de diafragma

Válvulas de diafragma tipo Weir

A válvula de diafragma tipo vertedor é um dos designs mais comuns disponíveis e é mostrada na Figura 2 acima. O design de lábio/sela elevado é mais adequado para controle de fluxo pequeno e é mantido à prova de vazamentos graças à tampa sobre o diafragma e o atuador. Este projeto é ideal para líquidos e gases perigosos ou corrosivos, pois qualquer falha na membrana será mantida contida por esta tampa. Além disso, o corpo inclinado torna esta válvula inerentemente autodrenante, mas esta drenagem pode ocorrer em ambas as direções da válvula, o que pode não ser ideal para algumas aplicações. A válvula tipo vertedor é especificada principalmente para fluidos limpos e homogêneos, pois lamas viscosas e sedimentos podem se acumular em ambos os lados da sela. Eles são encontrados com mais frequência em processos como aplicações alimentícias/químicas, de produção de gás, corrosivas e de água.

Válvulas de diafragma tipo direto

A válvula de diafragma direta é estruturalmente semelhante aos tipos de açude; no entanto, não contém a sela característica e, em vez disso, possui um caminho completamente reto. Suas membranas são normalmente mais flexíveis e permitem uma distância maior de deslocamento, pois devem tocar a parte inferior da válvula. Essas válvulas devem frequentemente passar por manutenção/substituídas, pois sua vida útil é normalmente menor do que os projetos do tipo barragem devido às suas membranas mais flexíveis. As válvulas de diafragma direto são usadas para polpas, fluidos viscosos e outras aplicações onde o bloqueio deve ser reduzido. Eles também são úteis para regimes de fluxo bidirecionais, pois não há sela para impedir a mudança rápida da entrada para a saída.

Peças da válvula de diafragma

Os componentes das válvulas de diafragma são os seguintes:

Tampa da válvula de diafragma

O castelo serve como tampa superior e é aparafusado ao corpo da válvula. Ele protege o compressor, a haste, o diafragma e outros componentes não molhados da válvula de diafragma.

Corpo da válvula de diafragma

O corpo da válvula é o componente diretamente conectado à tubulação por onde passa o fluido. A área de fluxo dentro do corpo da válvula depende do tipo de válvula de diafragma.

Tanto o corpo da válvula quanto o castelo são construídos com materiais fortes, rígidos e resistentes à corrosão.

Diafragma da válvula de diafragma

O diafragma é feito de um disco polimérico altamente elástico que se move para baixo até tocar a parte inferior do corpo da válvula para limitar ou obstruir a passagem do fluido. O diafragma levanta se a taxa de fluxo do fluido for aumentada ou se a válvula for totalmente aberta. O fluido flui por baixo do diafragma. No entanto, este componente limita a temperatura e a pressão de funcionamento da válvula devido ao material e à estrutura do diafragma. Também deve ser substituído periodicamente, pois suas propriedades mecânicas se degradam durante o uso.

O diafragma isola os componentes não molhados (compressor, haste e atuador) do fluido que flui. Portanto, é menos provável que sólidos e fluidos viscosos interfiram no mecanismo operacional da válvula de diafragma. Isto também protege os componentes não molhados da corrosão. Por outro lado, o fluido na tubulação não será contaminado com o lubrificante utilizado na operação da válvula.

Material do diafragma da válvula de diafragma

Tipo sem forro ou forro de borracha

• NR/Borracha Natural
• NBR/Nitrila/Buna-N
• EPDM
• FKM/Viton
• BUNA-N
• SI/borracha de silicone
• Couro

Tipo de plástico com flúor

• FEP, com apoio EPDM
• PTFE, com suporte de EPDM
• PFA, com suporte de EPDM

Compressor de válvula de diafragma

O compressor é um disco que fica entre a haste da válvula e o diafragma. Ele suporta a válvula diafragma e distribui as forças da haste durante o movimento linear. O design do compressor é otimizado para fornecer melhor estrangulamento e controle do fluxo.

Haste da válvula de diafragma

A haste é um eixo vertical conectado ao compressor que exerce movimento linear para mover o compressor e o diafragma, operando assim a válvula de diafragma. Ele transmite o movimento exercido pelo atuador. As válvulas de diafragma podem ter hastes do tipo pistão ou roscadas. Como o nome indica, as válvulas do tipo pistão são movidas por um conjunto de pistão dentro do castelo, com a haste da válvula provavelmente atuando como a haste do pistão. Este tipo requer força linear exercida pela pressão do fluido. As válvulas de haste roscada possuem uma porca de haste correspondente. Este tipo requer torque para mover linearmente a haste, bem como lubrificação para um movimento suave.

As hastes roscadas das válvulas de diafragma podem ter um mecanismo ascendente ou não ascendente:

• Haste Ascendente: Hastes ascendentes ou hastes indicadoras estendem-se até o volante. À medida que o volante é girado, a haste sobe ou desce para abrir ou fechar a válvula, respectivamente. Conseqüentemente, é mais fácil determinar até que ponto a válvula é aberta observando a quantidade de haste exposta. No entanto, as hastes ascendentes ocupam mais espaço do que as hastes não ascendentes.
• Haste Não Ascendente: Hastes não ascendentes ou hastes não indicativas são giradas para abrir ou fechar a válvula, mas isso não faz com que a haste se mova para cima ou para baixo. As válvulas de haste não ascendente são usadas em espaços limitados, como em sistemas de tubulação subterrânea.

Vantagens e desvantagens das válvulas de diafragma

Vantagens	Desvantagens
Extremamente limpo	Só pode ser usado em temperaturas moderadas (-60 a 450ºF)
Selo à prova de vazamento	Só pode ser usado em pressões moderadas (aproximadamente 300psi)
Fechamento apertado	Não pode ser usado em operações multivoltas
Manutenção fácil	Nenhuma dimensão face a face padrão da indústria
Os reparos podem ser feitos sem interromper o gasoduto	O corpo deve ser feito de material resistente à corrosão
Reduza o vazamento para o meio ambiente