O que é uma válvula de esfera? Um guia completo

As válvulas de esfera são um tipo comum de válvula utilizada para controlar o fluxo de líquidos e gases em sistemas de tubagem em várias indústrias. Mas o que é exatamente uma válvula de esfera e como funciona? Neste guia completo, explicarei tudo o que precisa de saber sobre estas válvulas versáteis.

O que é uma válvula de esfera?

Uma válvula de esfera é uma válvula de movimento rotativo de um quarto de volta que utiliza um disco em forma de esfera para parar ou iniciar o fluxo de fluido. A esfera tem um furo (orifício) no centro e, quando o furo está alinhado na mesma direção que a tubagem, permite o fluxo do fluido. Quando rodado 90 graus, o furo torna-se perpendicular ao fluxo, parando-o.

As válvulas de esfera são utilizadas principalmente para iniciar e parar o fluxo de fluido ou de gás, mas tipos especializados de válvulas permitem o estrangulamento do fluxo. São rápidas e fáceis de abrir/fechar, proporcionam uma vedação fiável, têm uma baixa queda de pressão e são adequadas para uma vasta gama de fluidos.

Como se pode ver no diagrama da válvula de esfera acima, os principais componentes são:

• Bola - Roda para alinhar ou desalinhar o orifício central para permitir ou parar o fluxo.
• Caule - Liga-se à esfera para permitir a rotação através de actuadores manuais ou automáticos.
• Vedantes da sede - Vedação contra a esfera na posição fechada para evitar fugas.
• Corpo - Aloja os componentes internos e liga-se à tubagem.

O que é uma válvula de esfera de passagem completa?

Uma válvula de esfera de passagem total (também designada por válvula de esfera de passagem total) é uma válvula de um quarto de volta concebida com um elemento esférico de controlo do fluxo cujo diâmetro interno corresponde ao diâmetro da tubagem ligada. Isto cria um caminho de fluxo ininterrupto quando totalmente aberta, permitindo a passagem de fluidos sem restrições significativas.

O que é uma válvula de esfera na canalização?

Na canalização, uma válvula de esfera é uma válvula de um quarto de volta que controla o fluxo de água, gás ou outros fluidos através da rotação de uma esfera oca e perfurada no interior do corpo da válvula.

O que é uma válvula de esfera deslizante?

Uma válvula de esfera deslizante é um tipo especializado de válvula de esfera concebida para simplificar a instalação e a adaptabilidade em sistemas de controlo de fluidos. A sua principal inovação reside numa mecanismo "push-to-connect que elimina a necessidade de roscar, soldar ou soldar, tornando-o ideal para reparações ou modificações rápidas em sistemas de tubagens rígidas.

O que é uma válvula esférica de 2 peças?

A Válvula de esfera de 2 peças é um tipo de válvula de esfera concebida com duas secções do corpo principal que se ligam para formar uma válvula completa. Equilibra simplicidade, durabilidade e acessibilidade, tornando-a uma escolha comum para aplicações em que não é necessária uma desmontagem frequente.

Como funcionam as válvulas de esfera?

As válvulas de esfera funcionam rodando a esfera 90 graus para alinhar ou desalinhar o furo com os orifícios de entrada e saída no interior do corpo da válvula. Isto abre ou fecha o percurso do fluxo através da válvula.

Para abrir a válvula, a esfera é rodada de modo a que o furo fique alinhado com os orifícios, permitindo um fluxo livre para a frente. Para fechar, basta rodar 90 graus até que o furo fique perpendicular aos orifícios. A esfera veda contra as sedes de ambos os lados quando fechada para evitar fugas.

As válvulas de esfera necessitam apenas de 1/4 de volta para passar de totalmente abertas a totalmente fechadas. Isto torna-as superiores em aplicações que necessitam de um fecho rápido, em comparação com alternativas como as válvulas de gaveta. O seu tamanho compacto, funcionamento simples e vedação fiável também fazem das válvulas de esfera uma escolha popular em várias indústrias e sistemas de tubagem.

Tipos de válvulas de esfera

Existem vários tipos de válvulas de esfera disponíveis para se adequarem a diferentes aplicações industriais, fluidos, pressões e temperaturas. Os tipos comuns de válvulas de esfera incluem:

Válvulas de duas peças

As válvulas de esfera de duas peças têm um invólucro dividido que permite a manutenção em linha sem remoção da tubagem. O conjunto é aparafusado de ponta a ponta, envolvendo a esfera e as sedes no interior. As válvulas de duas peças podem ser de furo completo ou reduzido.

Benefícios: Facilidade de manutenção, opção de furo completo disponível.

Formulários: Água, óleos, gases.

Válvulas de três peças

As válvulas de esfera de três peças têm uma secção central amovível entre dois conectores de extremidade. Isto permite a desmontagem para limpeza e manutenção sem remoção da tubagem.

Benefícios: Manutenção melhorada, adequada para aplicações sanitárias.

Formulários: Transformação de alimentos, produtos farmacêuticos.

Montagem em munhão

As válvulas de munhão têm uma esfera suportada em ambos os lados para aplicações de serviço mais pesado. As sedes são acionadas por mola, permitindo pressões mais elevadas e requisitos de binário reduzidos.

Benefícios: Maior pressão nominal, menor binário de funcionamento.

Formulários: Gás natural, vapor, produtos químicos agressivos.

Porta V e controlo caracterizado

As válvulas de esfera com porta em V e caracterizadas têm uma esfera ou sedes modificadas que permitem a regulação do caudal para aplicações de estrangulamento. Proporcionam um controlo de caudal de maior precisão em comparação com as válvulas de esfera convencionais.

Benefícios: Capacidade de estrangulamento exato do caudal.

Formulários: Processamento químico, transferência de custódia.

Existem também válvulas de uma só peça, de entrada superior, criogénicas e outras variações de válvulas para fins especiais para satisfazer necessidades de instalação específicas.

Componentes da válvula de esfera

Os principais componentes de um conjunto de válvula de esfera incluem:

Corpo da válvula

O corpo aloja todos os componentes internos e liga a válvula à tubagem ou ao equipamento. São utilizados materiais como o latão, o aço-carbono, o aço inoxidável, o bronze e o plástico, consoante a aplicação.

Bola

A esfera com um orifício no centro roda para regular o caudal. As esferas são tipicamente metálicas e podem ser sólidas ou ocas. As esferas ocas são mais leves, mas as sólidas suportam pressões mais elevadas. O revestimento cromado é adicionado para resistência à corrosão e ao desgaste.

Caule

A haste liga-se ao topo da esfera permitindo a rotação através de actuadores manuais ou automáticos. O empanque da haste evita fugas de pressão.

Assentos

As sedes vedam contra a esfera durante o fecho. Os materiais comuns das sedes incluem PTFE, borracha, nylon e metal para suportar várias pressões e temperaturas.

Boné

Um castelo é aparafusado ao corpo, protegendo o empanque da haste e a chumaceira da exposição ao fluido do processo.

Atuadores

Os manípulos manuais ou os actuadores automatizados fazem a interface com a haste para permitir a abertura/fecho remoto da válvula. Isto inclui actuadores eléctricos, pneumáticos e hidráulicos.

Vantagens das válvulas de esfera

Existem várias razões pelas quais as válvulas de esfera são utilizadas em vez de outros modelos de válvulas, como as válvulas de gaveta, globo ou borboleta:

• Funcionamento rápido, um quarto de volta - Apenas 90° de rotação entre totalmente aberto e fechado.
• Design compacto e economizador de espaço - Mais pequenas do que as válvulas de gaveta ou de globo comparáveis.
• Fecho de segurança fiável - A esfera veda firmemente contra as sedes para um fecho sem fugas.
• Restrição de caudal reduzido - Opções de furo completo disponíveis, permitindo uma área de fluxo total do tubo.
• Durável, longa duração - Os ciclos repetidos de abertura/fecho não colocam problemas. Pode funcionar de forma fiável durante décadas.
• Baixa manutenção - Só é necessário substituir ocasionalmente o vedante da sede.
• Adequado para estrangulamento - A porta em V e as válvulas caracterizadas permitem o controlo da regulação do fluxo.
• Fluxo bidirecional - Manuseiam o fluxo igualmente bem em ambas as direcções, para a frente e para trás.
• Variedade de tamanhos e materiais - Disponível em tamanhos de 0,5 cm a 60 cm em materiais metálicos, plásticos e de liga metálica para se adequar a várias aplicações e orçamentos.

Estas funcionalidades benéficas tornam as válvulas de esfera versáteis para o controlo do fluxo em aplicações residenciais, comerciais e industriais pesadas.

Aplicações das válvulas de esfera

Graças ao seu tamanho compacto, facilidade de operação e vedação fiável, encontrará válvulas de esfera adequadas para o controlo do fluxo numa gama diversificada de sistemas de tubagem:

Encanamento - Debaixo de lavatórios, sanitas, banheiras, jardins e lavandarias para regular o abastecimento de água.

Serviços de gás - Sistemas de gás natural e de GPL para isolamento e fecho de emergência.

Sistemas de extinção de incêndios - Controlo da entrada de água da válvula de dilúvio e orifícios de ensaio.

HVAC - Arrefecedores, caldeiras, radiadores, aberturas para líquidos e gases.

Industrial - Processamento de vapor, ácidos e hidrocarbonetos com necessidades de alta pressão/temperatura.

Marinho - Sistemas de porão, de lastro, de fuelóleo, de água doce e de água do mar.

Abastecimento de combustível para aviação - Abastecer veículos, estações de transferência de condutas e manuseamento de combustível para aviação.

Potência hidráulica - Grupos electrogéneos de fluidos, cilindros e prensas mecânicas.

Pneumática - Compressores de ar, actuadores e válvulas de controlo de processos.

Por isso, quer se trate de um simples separador de mangueiras de jardim ou de uma enorme estação de transferência de gás natural, é provável que encontre uma válvula de esfera no interior a regular o fluxo. A sua flexibilidade em termos de tamanhos, pressões, fluidos e indústrias fazem delas um verdadeiro pau para toda a obra no mundo do manuseamento de fluidos.

Para concluir

Uma válvula de esfera é um modelo de válvula compacto e versátil utilizado para iniciar e parar o fluxo de fluido ou gás através de uma esfera de 1/4 de volta com um orifício no meio. Alinhado verticalmente, o fluxo passa sem obstruções. Quando rodado 90 graus pelo manípulo ou atuador, o fluxo pára instantaneamente. Isto torna-os ideais para aplicações que necessitem de um fecho rápido e fiável.

Existem várias configurações de válvulas de esfera para diferentes necessidades de pressão, temperatura e compatibilidade de materiais. A sua facilidade de utilização, durabilidade e capacidade de regular o caudal de quase todos os líquidos ou gases fazem das válvulas de macho esférico um dos modelos de válvulas modernas mais omnipresentes e versáteis em aplicações residenciais, comerciais e industriais em todo o mundo.

Espero que este guia tenha esclarecido exatamente o que é uma válvula de macho esférico, como funciona, os seus componentes, vantagens e aplicações comuns em sistemas de tubagem pequenos e grandes. Obrigado pela leitura!