Válvulas borboleta e válvulas de gaveta são dois tipos de válvulas comumente utilizadas em aplicações industriais e municipais de conservação de água. Elas apresentam diferenças óbvias em estrutura, função e aplicação. Este artigo discutirá as diferenças entre válvulas borboleta e válvulas de gaveta em detalhes, sob os aspectos de princípio, composição, custo, durabilidade, regulagem de vazão, instalação e manutenção.
1. Princípio
Princípio da Válvula Borboleta
A maior característica doválvula borboletaé sua estrutura simples e design compacto. Seu princípio de funcionamento é que a placa borboleta circular gira em torno da haste da válvula como eixo central para controlar o fluxo de fluido. A placa da válvula é como um ponto de verificação e somente com o consentimento da placa borboleta ela pode passar. Quando a placa borboleta está paralela à direção do fluxo de fluido, a válvula está totalmente aberta; quando a placa borboleta está perpendicular à direção do fluxo de fluido, a válvula está totalmente fechada. O tempo de abertura e fechamento da válvula borboleta é muito curto, pois ela precisa de apenas 90 graus de rotação para completar a operação de abertura ou fechamento completo. Esta também é a razão pela qual é uma válvula rotativa e uma válvula de um quarto de volta.
Princípio da Válvula de Gaveta
A placa da válvula doválvula de gavetamove-se verticalmente para cima e para baixo em direção ao corpo da válvula. Quando a comporta está totalmente levantada, a cavidade interna do corpo da válvula está totalmente aberta e o fluido pode passar sem impedimentos; quando a comporta está totalmente abaixada, o fluido fica completamente bloqueado. O design da válvula de comporta faz com que ela quase não tenha resistência ao fluxo quando totalmente aberta, sendo adequada para aplicações que exigem abertura total ou fechamento total. Deve-se enfatizar aqui que a válvula de comporta é adequada para abertura total e fechamento total! No entanto, a válvula de comporta tem uma velocidade de resposta lenta, ou seja, o tempo de abertura e fechamento é maior, pois são necessárias várias voltas para girar o volante ou a engrenagem helicoidal para abrir e fechar totalmente.
2. Composição
Composição da válvula borboleta
Como mencionado acima, a estrutura da válvula borboleta é relativamente simples, incluindo os principais componentes, como o corpo da válvula, a placa da válvula, o eixo da válvula, a sede da válvula e o acionamento. Conforme mostrado na figura abaixo.
Corpo da válvula:
O corpo da válvula borboleta é cilíndrico e possui um canal vertical em seu interior. O corpo da válvula pode ser feito de diferentes materiais, como ferro fundido, ferro dúctil, aço inoxidável, aço carbono, bronze-alumínio, etc. A escolha do material, é claro, depende do ambiente de uso da válvula borboleta e da natureza do fluido.
Placa de válvula:
A placa da válvula é a peça de abertura e fechamento em forma de disco mencionada acima, que se assemelha a um disco em formato. O material da placa da válvula é geralmente o mesmo do corpo da válvula, ou superior ao do corpo da válvula, pois a válvula borboleta está em contato direto com o fluido, ao contrário da válvula borboleta central, onde o corpo da válvula é diretamente separado do fluido por uma sede. Alguns fluidos especiais precisam melhorar a resistência ao desgaste, à corrosão e à alta temperatura.
Haste da válvula:
A haste da válvula conecta a placa da válvula e o acionamento e é responsável por transmitir o torque para girar a placa da válvula. A haste da válvula é geralmente feita de aço inoxidável 420 ou outros materiais de alta resistência para garantir sua resistência e durabilidade suficientes.
Sede da válvula:
A sede da válvula é revestida na cavidade interna do corpo da válvula e entra em contato com a placa da válvula para formar uma vedação que garante que o fluido não vaze quando a válvula estiver fechada. Existem dois tipos de vedação: vedação macia e vedação rígida. A vedação macia apresenta melhor desempenho de vedação. Os materiais comumente utilizados incluem borracha, PTFE, etc., comumente utilizados em válvulas borboleta de linha central. As vedações rígidas são adequadas para ambientes de alta temperatura e alta pressão. Os materiais comumente utilizados incluem SS304 + Grafite Flexível, etc., comuns emválvulas borboleta triplamente excêntricas.
Atuador:
O atuador é usado para acionar a rotação da haste da válvula. Os modelos mais comuns são manuais, elétricos, pneumáticos ou hidráulicos. Os atuadores manuais geralmente são operados por alavancas ou engrenagens, enquanto os atuadores elétricos, pneumáticos e hidráulicos podem ser controlados remotamente e operados de forma automatizada.
Composição de válvulas de gaveta
A estrutura da válvula gaveta é relativamente complexa. Além do corpo da válvula, placa da válvula, eixo da válvula, sede da válvula e acionamento, há também a gaxeta, a tampa da válvula, etc. (veja a figura abaixo).
Corpo da válvula:
O corpo da válvula de gaveta é geralmente em formato de barril ou cunha, com um canal reto em seu interior. O material do corpo da válvula é principalmente ferro fundido, aço fundido, aço inoxidável, latão, etc. Da mesma forma, o material apropriado deve ser selecionado de acordo com as condições de uso.
Tampa de válvula:
A tampa da válvula é conectada ao corpo da válvula para formar uma cavidade fechada. Geralmente, há uma caixa de gaxeta na tampa da válvula para instalação da gaxeta e vedação da haste da válvula.
Gaveta + assento de válvula:
A comporta é a parte de abertura e fechamento da válvula de comporta, geralmente em formato de cunha. A comporta pode ser de uma ou duas comportas. A válvula de comporta que comumente usamos é de uma única comporta. O material da comporta da válvula de comporta elástica é GGG50 revestido com borracha, e a comporta da válvula de comporta com vedação rígida é o material do corpo + latão ou aço inoxidável.
Haste da válvula:
A haste da válvula conecta a comporta e o atuador, e move a comporta para cima e para baixo por meio de uma transmissão roscada. O material da haste da válvula é geralmente de alta resistência, como aço inoxidável ou aço carbono. De acordo com o movimento da haste da válvula, as válvulas de comporta podem ser divididas em válvulas de comporta com haste ascendente e válvulas de comporta com haste não ascendente. A rosca da haste da válvula de comporta com haste ascendente está localizada fora do corpo da válvula, e os estados aberto e fechado são claramente visíveis; a rosca da haste da válvula de comporta com haste não ascendente está localizada dentro do corpo da válvula, a estrutura é relativamente compacta e o espaço de instalação é menor do que o da válvula de comporta com haste ascendente.
Embalagem:
A gaxeta está localizada na caixa de gaxetas da tampa da válvula, que serve para vedar a folga entre a haste da válvula e a tampa da válvula, evitando vazamentos. Os materiais comuns para gaxetas incluem grafite, PTFE, amianto, etc. A gaxeta é comprimida pela glândula para garantir o desempenho da vedação.
Atuador:
• O volante é o atuador manual mais comum, que aciona a transmissão da rosca da haste da válvula girando o volante para mover a válvula para cima e para baixo. Para válvulas de gaveta de grande diâmetro ou alta pressão, atuadores elétricos, pneumáticos ou hidráulicos são frequentemente utilizados para reduzir a força de operação e acelerar a velocidade de abertura e fechamento. Claro, este é outro tópico. Se tiver interesse, consulte o artigo.Quantas voltas para fechar uma válvula borboletaQuanto tempo demora?
3. Custo
Custo da Válvula Borboleta
As válvulas borboleta são geralmente mais baratas do que as válvulas gaveta. Isso ocorre porque as válvulas borboleta têm uma estrutura curta, requerem menos materiais e têm um processo de fabricação relativamente simples. Além disso, as válvulas borboleta são mais leves, o que também reduz os custos de transporte e instalação. A vantagem de custo das válvulas borboleta é particularmente evidente em tubulações de grande diâmetro.
Custo da válvula de gaveta
O custo de fabricação de válvulas de gaveta costuma ser mais alto, especialmente para aplicações de grande diâmetro ou alta pressão. A estrutura das válvulas de gaveta é complexa e a precisão de usinagem das placas de gaveta e sedes de válvula é alta, o que exige mais processos e tempo durante o processo de fabricação. Além disso, as válvulas de gaveta são mais pesadas, o que aumenta o custo de transporte e instalação.
Como pode ser visto no desenho acima, para o mesmo DN100, a válvula gaveta é muito maior que a válvula borboleta.
4. Durabilidade
Durabilidade da Válvula Borboleta
A durabilidade das válvulas borboleta depende dos materiais da sede e do corpo da válvula. Em particular, os materiais de vedação das válvulas borboleta com vedação macia são geralmente feitos de borracha, PTFE ou outros materiais flexíveis, que podem se desgastar ou envelhecer com o uso prolongado. Obviamente, os materiais de vedação das válvulas borboleta com vedação rígida são feitos de materiais sintéticos de alto desempenho ou vedações metálicas, portanto, a durabilidade foi significativamente melhorada.
Em geral, as válvulas borboleta têm boa durabilidade em sistemas de baixa e média pressão, mas o desempenho de vedação pode ser reduzido em ambientes de alta pressão e alta temperatura.
Vale ressaltar também que as válvulas borboleta podem isolar o meio, envolvendo o corpo da válvula com a sede da válvula para evitar a corrosão. Ao mesmo tempo, a placa da válvula pode ser totalmente encapsulada com borracha e revestida com flúor, o que melhora significativamente sua durabilidade em meios corrosivos.
Durabilidade das válvulas de gaveta
O projeto de vedação elástica das válvulas de gaveta enfrenta o mesmo problema das válvulas borboleta: desgaste e envelhecimento durante o uso. No entanto, as válvulas de gaveta com vedação rígida apresentam bom desempenho em ambientes de alta pressão e alta temperatura. Como a superfície de vedação metal-metal da válvula de gaveta possui alta resistência ao desgaste e à corrosão, sua vida útil costuma ser maior.
Entretanto, a comporta da válvula de gaveta pode facilmente ficar presa por impurezas no meio, o que também pode afetar sua durabilidade.
Além disso, sua aparência e estrutura determinam que seja difícil fazer um revestimento completo, portanto, para o mesmo meio corrosivo, seja ele feito totalmente de metal ou revestimento completo, seu preço é muito mais alto do que o da válvula gaveta.
5. Regulação do fluxo
Regulação de fluxo da válvula borboleta
A válvula borboleta tri-excêntrica pode ajustar o fluxo em diferentes aberturas, mas sua curva característica de fluxo é relativamente não linear, especialmente quando a válvula está próxima da abertura total, o fluxo varia consideravelmente. Portanto, a válvula borboleta é adequada apenas para cenários com baixos requisitos de precisão de ajuste; caso contrário, uma válvula de esfera pode ser selecionada.
Regulação de fluxo da válvula de gaveta
A válvula de gaveta é projetada para ser mais adequada para operações de abertura ou fechamento total, mas não para regular o fluxo. No estado parcialmente aberto, a gaveta causará turbulência e vibração do fluido, o que pode danificar facilmente a sede da válvula e a gaveta.
6. Instalação
Instalação de válvula borboleta
A instalação da válvula borboleta é relativamente simples. Ela é leve, portanto, não requer muito suporte durante a instalação; possui uma estrutura compacta, sendo particularmente adequada para situações com espaço limitado.
A válvula borboleta pode ser instalada em tubulações em qualquer direção (horizontal ou vertical), e não há requisitos rigorosos quanto à direção do fluxo na tubulação. É importante ressaltar que, em aplicações de alta pressão ou grande diâmetro, a placa borboleta deve estar totalmente aberta durante a instalação para evitar danos à vedação.
Instalação de válvulas de gaveta
A instalação de válvulas de gaveta é mais complexa, especialmente válvulas de gaveta de grande diâmetro e com vedação rígida. Devido ao seu grande peso, são necessários suportes e medidas de fixação adicionais durante a instalação para garantir a estabilidade da válvula e a segurança do instalador.
As válvulas de gaveta são geralmente instaladas em tubulações horizontais, e a direção do fluxo do fluido precisa ser considerada para garantir a instalação correta. Além disso, o curso de abertura e fechamento das válvulas de gaveta é longo, especialmente para válvulas de gaveta com haste ascendente, e é necessário reservar espaço suficiente para operar o volante.
7. Manutenção e conservação
Manutenção de válvulas borboleta
As válvulas borboleta possuem menos peças e são fáceis de desmontar e montar, facilitando a manutenção. Na manutenção diária, o envelhecimento e o desgaste da placa e da sede da válvula são verificados principalmente. Se o anel de vedação estiver muito desgastado, ele precisará ser substituído a tempo. Portanto, recomendamos que os clientes adquiram válvulas borboleta de fundo macio substituíveis. Se a superfície plana e o acabamento da placa da válvula forem difíceis de obter para obter um bom efeito de vedação, ela também precisará ser substituída.
Além disso, há a lubrificação da haste da válvula. Uma boa lubrificação contribui para a flexibilidade e durabilidade da operação da válvula borboleta.
Manutenção de válvulas de gaveta
As válvulas de gaveta possuem muitas peças e são difíceis de desmontar e montar, especialmente em grandes sistemas de tubulação, onde a carga de trabalho de manutenção é grande. Durante a manutenção, deve-se prestar atenção especial à suavidade da elevação e abaixamento da gaveta e à presença de objetos estranhos na ranhura do corpo da válvula.
Se a superfície de contato entre a sede da válvula e a válvula de gaveta estiver arranhada ou desgastada, ela precisará ser polida ou substituída. Obviamente, a lubrificação da haste da válvula também é necessária.
A manutenção da gaxeta deve ser mais cuidadosa do que a da válvula borboleta. A gaxeta da válvula de gaveta serve para vedar a folga entre a haste da válvula e o corpo da válvula, evitando vazamentos. O envelhecimento e o desgaste da gaxeta são problemas comuns em válvulas de gaveta. Durante a manutenção, é necessário verificar regularmente a estanqueidade da gaxeta e ajustá-la ou substituí-la, se necessário.
8. Conclusão
Em resumo, as válvulas borboleta e as válvulas de gaveta têm suas próprias vantagens e desvantagens em termos de desempenho, custo, durabilidade, regulagem de fluxo e instalação:
1. Princípio: As válvulas borboleta têm velocidades de abertura e fechamento rápidas e são adequadas para ocasiões de abertura e fechamento rápidos; as válvulas de gaveta têm tempos de abertura e fechamento longos.
2. Composição: As válvulas borboleta têm uma estrutura simples e as válvulas gaveta têm uma composição complexa.
3. Custo: As válvulas borboleta têm um custo menor, especialmente para aplicações de grande diâmetro; as válvulas gaveta têm um custo maior, especialmente para alta pressão ou requisitos de materiais especiais.
4. Durabilidade: As válvulas borboleta têm maior durabilidade em sistemas de baixa e média pressão; as válvulas gaveta têm bom desempenho em ambientes de alta pressão e alta temperatura, mas a abertura e o fechamento frequentes podem afetar sua vida útil.
5. Regulação de fluxo: As válvulas borboleta são adequadas para controle de fluxo aproximado; as válvulas gaveta são mais adequadas para operações totalmente abertas ou totalmente fechadas.
6. Instalação: As válvulas borboleta são fáceis de instalar e são aplicáveis tanto em tubulações horizontais quanto verticais; as válvulas gaveta são complexas de instalar e são adequadas para instalações de tubulações horizontais.
7. Manutenção: A manutenção das válvulas borboleta concentra-se no desgaste e envelhecimento do disco e da sede da válvula, bem como na lubrificação da haste da válvula. Além disso, a válvula gaveta também precisa manter a gaxeta.
Em aplicações práticas, a seleção de válvulas borboleta ou válvulas de gaveta precisa ser considerada de forma abrangente, de acordo com as condições e requisitos de trabalho específicos, para garantir o melhor desempenho e economia.