Resumo Aula: Válvulas Industriais - Visão Geral e Válvula Gaveta

Ontém, 18/11/2022 tivemos a nossa aula ao vivo Válvulas Industriais: Visão Geral e Válvula Gaveta, que você pode assistir logo abaixo ou se preferir, confira a seguir um resumo.

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O objetivo da aula era trazer uma visão geral das válvulas e entrar em um pouco mais de detalhes na válvula gaveta.


Então vamos ao conteúdo . . .


O que é válvula?


Válvula são componentes destinados a estabelecer, controlar e interromper o fluxo (escoamento) de sólidos ou fluidos (líquidos, gases e vapores) em uma tubulação ou sistema.

Entre os sólidos mais comuns, temos o transporte de grãos, particulados ou pó. Fluido são, praticamente, qualquer um.


Qual a função das válvulas?


As válvulas possuem várias funções e cada uma delas está relacionada com aquilo que foi dito antes, no caso:

  • Válvulas de bloqueio (block valves) ou ON-Off ou liga-desliga: São válvulas que são usadas, normalmente, totalmente aberta ou totalmente fechada, como se fosse um liga-desliga ou interruptor.

  • Válvulas de regulagem (throttling valves): usadas para regular, mais frequentemente, a vazão do sistema, mas pode ser usada para controlar outros parâmetros, como a temperatura do sistema, por exemplo.

  • Válvulas unidirecionais: Válvulas que permite o movimento em apenas uma direção.

  • Válvulas de controle de pressão a jusante: usadas para controlar a pressão depois da válvula para atender a requesitos de processos ou sistema

  • Válvulas de controle de pressão a montante: usadas para controlar a pressão antes da válvula, estão diretamente ligadas a segurança dos sistemas.

Qual a importância das válvulas?


Embora muitos não dê muita bola para as válvulas, elas são fundamentais em qualquer processo produtivo. Sem elas, não se consegue controlar o fluxo para onde se deseja.


Imagine uma indústria de refrigerantes, que trabalha com vários sabores. Sua produção detém 10 toneis para produção da bebida e apenas uma linha de envase. Nessa situação cada tonel pode estar numa fase do processo, um no início, outro em limpeza, outro no final sendo direcionado para envase, e assim por diante.


Quem irá permitir o funcionamento de tudo ao mesmo tempo é justamente o conjunto de válvulas do sistema.


Além disso, elas permitem a segurança física do sistema, como o caso do controle de pressão já citados, ou em casos de manutenção de trechos do sistema, e por ai vai, ou seja, sem elas não dá para trabalhar.


Quais os principais tipos de válvulas de bloqueio?


As principais válvulas para fazer regulagem de vazão são:

  • Válvula gaveta (gate valve)

  • Válvula esfera (ball valve) (*)

  • Válvula macho (plug valve) (*)

  • Válvula borboleta (butterfly valve) (*)

  • Válvula guilhotina (knife gate valve)

  • Válvula mangote (pinch valve)

Essas válvulas são usadas ou totalmente aberta ou totalmente fechadas, no entanto, as válvulas marcadas com (*) também pode ser usadas como válvula de regulagem, no entanto, não são válvulas que permite um ajuste fino ou preciso da vazão, ou no caso, das válvulas esfera e macho, podem ter obturados especiais como a válvula esfera segmentada que permite um ajuste mais preciso.


Quais são as principais válvulas de regulagem?


As principais válvulas para regulagem de vazão são:

  • Válvula globo (globe valve)

  • Válvula esfera (ball valve) (*)

  • Válvula macho (plug valve) (*)

  • Válvula borboleta (butterfly valve) (*)

  • Válvula agulha (needle valve)

  • Válvula diafragma (diaphragm valve)

Essas são válvulas mais indicadas para controle de vazão, aquelas com (*) são menos precisas do que a válvula globo ou diafragma, já a válvula agulha, serve apenas para vazões mais baixas.


Quais são as principais válvulas unidirecionais?


As principais válvulas unidirecionais são as válvulas de retenção, sendo as mais comuns:

  • Válvula de retenção de portinhola

  • Válvula de retenção de esfera

  • Válvula de retenção de pistão ou levantamento

  • Válvula de retenção de dupla portinhola

  • Válvula de retenção axial

Estas sómente permite o fluxo em uma direção, e fecha-se no sentido oposto.


Quais são as principais válvulas de controle de pressão a jusante?


As principais válvulas são:

  • Válvula reguladora de pressão de ação direta

  • Válvula reguladora de pressão auto-operada ou pilotada

Quais as principais válvulas de controle de pressão a montante?


As principais são:

  • Válvulas de Segurança ou PSV's

  • Válvulas de alivio de pressão ou PRV's

  • Válvulas de alívio de pressão e segurança

  • Válvula quebra vácuo

Todas essas válvulas abrem quando uma determinação pressão é atingida. No caso das PSV's são aplicadas em sistemas com gases ou vapor e a pressão cai imediatamente enquanto as PRV's são aplicadas em sistemas com líquidos e a pressão é mantida no patarmar de aberta.


Esta também consegue fazer uma abertura gradual, ao contrário da primeira.


Já as válvulas de alívio de pressão e segurança são aquelas que podem ser aplicadas tanto para líquidos como gases ou vapor, e o comportamento será de segurança se aplicada aos gases e de alívio se aplicadas aos líquidos.


Por fim, válvula quebra vácuo, a diferença está que ele se abre quando uma pressão negativa ou de vácuo é atingida.


Válvula Gaveta


Ela recebe esse nome devido ao seu obturador ter movimento semelhante a gaveta, tem que ter um pouco de imaginação para enxergar isso :) , talvez a animação ajude.

É uma das válvulas mais comuns e sua função é apenas de BLOQUEIO, ou seja, ou trabalha totalmente aberta ou totalmente fechada. Embora não seja raro o seu emprego no controle de vazão.


Acontece que para controlar vazão a válvula tem que ter alta capacidade de variar a perda de carga em si, o que não é o caso da válvula gaveta, que tem um valor bem baixo. O KS, que é o coeficiente de perda de carga localizada nessa válvula é de 0,2, já uma válvula globo, tem KS de 10.


Os problemas que poderão acontecer quando se trabalha com elas parcialmente aberta são:

  • ruído excessivo

  • erosão dos componentes como obturador e sede.

Essas válvulas são bidirecionais, ou seja, podem trabalhar em ambos os sentidos.


As principais partes de uma válvula gaveta são:

  • Anel ou sede: Juntamente com o obturador faz o fechamento da válvula

  • Anel de trava

  • Bucha do preme gaxetas

  • Castelo: Parte superior da carcaça, normalmente removível.

  • Corpo: Parte inferior da carcaça. Juntamente com o castelo forma a carcaça da válvula, responsável pela classe de pressão ao qual está inserida.

  • Obturador mais chamado de Cunha ou Gaveta: Parte móvel da vedação da válvula

  • Gaxeta: elemento de vedação da haste da válvula.

  • Haste: responsável pela movimentação do obturador

  • Porca da haste: permite o movimento do obturador, sem a necessidade de movimentação de translação da válvula

  • Preme gaxetas: responsável por comprimir as gaxetas de vedação

  • Volante: Elemento de acionamento da válvula, pode ser substituido por outros tipos de acionamento.

Na imagem a seguir, você pode verificar os detalhes.

O obturador pode ser construido de algumas formas, como:

  • sólido ou rigido

  • flexível

  • paralelo

Os obturadores mais flexíveis permitem vedação em ambos os lados, enquanto o rigido, apenas em um dos lados da válvula.


Como ilustrado nas figuras abaixo:

Para finalizar, apresentamos os tipos de sede, que podem ser:

  • Usinada no próprio corpo

  • Soldada

  • Roscada

  • Encaixada

Na imagem abaixo, nós apresentamos alguns tipos:

As sedes removíveis permite uma manutenção mais fácil da válvula, enquanto as fixas demanda mais trabalho e custo.


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Um abraço e até a próxima.


Micelli Camargo

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