1. Introduçãopara válvulas borboleta
1.1. Definição e Funções Básicas
A válvula borboletaÉ um dispositivo que regula o fluxo em uma tubulação. É controlado girando o disco um quarto de volta. Geralmente são usados em aplicações onde fecham rapidamente.
1.2. História das Válvulas Borboleta
As válvulas borboleta remontam ao final do século XIX. O protótipo da válvula borboleta moderna nasceu em meados do século XX. Após décadas de desenvolvimento, tornou-se uma solução versátil para o controle de fluidos em diversos setores.
O desenvolvimento tecnológico das válvulas borboleta não parou. No futuro, elas serão mais leves e compactas. Elas também podem ser aplicadas em condições extremas (como pressão ultra-alta e temperatura ultrabaixa). Talvez possam ser usadas em novas aplicações na área de energias renováveis, como energia solar, energia eólica e projetos de energia de hidrogênio verde.
1.3. Aplicação de Válvulas Borboleta em Diversas Indústrias
1.3.1. Tratamento e Distribuição de Água
Em estações de tratamento de água e sistemas de distribuição, as válvulas borboleta são indispensáveis. Elas regulam e isolam eficazmente o fluxo de água potável. Sua baixa queda de pressão e capacidade de vedação bidirecional são particularmente benéficas para garantir um fornecimento contínuo de água.
1.3.2. Sistemas HVAC
Em sistemas de aquecimento e ar condicionado (HVAC), válvulas borboleta são usadas para controlar a circulação de água. Sua facilidade de automação as torna adequadas para regular sistemas de água fria e quente.
1.3.3 Plantas Químicas e Petroquímicas
Válvulas borboleta triplamente offset e de alto desempenho podem lidar com uma ampla gama de produtos químicos, incluindo fluidos corrosivos e abrasivos. Sua capacidade de operar em temperaturas e pressões extremas as torna adequadas para aplicações como processamento, armazenamento e sistemas de distribuição de produtos químicos.
1.3.4. Indústria de Petróleo e Gás
A indústria de petróleo e gás utiliza válvulas borboleta para aplicações como isolamento de dutos, regulação de fluxo e sistemas de tanques. A compatibilidade das válvulas borboleta com uma ampla gama de materiais garante sua operação segura na indústria de petróleo e gás.
1.3.5. Processamento de Alimentos e Bebidas
A higiene é uma prioridade máxima no processamento de alimentos e bebidas. Válvulas borboleta com design sanitário e superfícies polidas podem ser usadas para manter a limpeza e prevenir a contaminação durante o manuseio de líquidos como sucos, laticínios e bebidas. Tanto a borracha com certificação WRAS quanto o aço inoxidável de grau alimentício atendem a esse padrão.
1.3.6. Marinha e Construção Naval
As válvulas borboleta de bronze e alumínio são projetadas para aplicações marítimas, controlando sistemas de lastro, água de resfriamento e linhas de combustível. Os materiais resistentes à corrosão das válvulas borboleta as tornam ideais para uso em ambientes marítimos adversos.
1.3.7. Usinas de energia
Em usinas de energia, as válvulas borboleta são utilizadas em sistemas de resfriamento, linhas de vapor e sistemas de dessulfurização de gases de combustão. Elas são capazes de lidar com fluidos de alta pressão e alta temperatura.
1.3.8. Estações de Tratamento de Águas Residuais
Válvulas borboleta são essenciais para gerenciar lodo, aeração e fluxos de água em estações de tratamento de águas residuais.
1.3.9. Indústria de Celulose e Papel
A indústria de celulose e papel se beneficia das válvulas borboleta em processos como cozimento de celulose, branqueamento e recuperação química. Sua resistência à celulose abrasiva e a produtos químicos aumenta a eficiência operacional e a vida útil.
2. Construção da Válvula Borboleta
2.1. Componentes da Válvula Borboleta
Os principais componentes incluem:
Corpo de válvulas: Casa que abriga os outros componentes internos.
Disco de válvula: Abre e fecha girando 90 graus.
Haste: Conecta o disco ao atuador.
Assento: Fornece uma vedação para evitar vazamentos.
2.2. Tipos de válvulas borboleta com base na estrutura
Tipo wafer: Instalado entre os flanges do tubo e fixado com parafusos.
Tipo de olhal: utiliza inserções roscadas para instalação.
Tipo de flange: Possui dois flanges e é instalado com o tubo.
2.3. Materiais das válvulas borboleta
Corpo: Ferro fundido, aço inoxidável ou aço carbono.
Disco: Ferro dúctil (niquelado, nylon, PTFE e EPDM, etc.), WCB, aço inoxidável, bronze.
Assento: Borracha, Teflon ou metal.
3. Princípio de funcionamento da válvula borboleta
3.1. Funcionamento da válvula borboleta
A válvula borboleta funciona girando o disco montado na haste central. A posição do disco determina a regulação do fluxo.
3.2. Tipos de métodos de acionamento de válvulas borboleta
Manual: Operado por alavanca e engrenagem helicoidal.
Pneumático: Utiliza ar comprimido.
Elétrico: Controlado por motor elétrico.
Hidráulico: Acionado pela pressão do fluido (menos comumente usado).
3.3. Vantagens e limitações das válvulas borboleta
Vantagens: design compacto (comprimento curto da estrutura), baixo custo (menos material), operação rápida (rotação de 90 graus).
Limitações: Válvulas borboleta não podem ser usadas para cortar partículas de alta dureza, fluidos viscosos e impurezas fibrosas.
3.4. Tipos de válvulas borboleta
3.4.1 Válvula borboleta de assento resiliente
Características: O assento da válvula é geralmente feito de materiais elásticos, como borracha e PTFE, e a vedação é estanque.
Caso de uso: aplicações de baixa pressão e baixa temperatura.
3.4.2.Válvula borboleta de alto desempenho (válvula borboleta de deslocamento duplo)
Características: Design de deslocamento duplo, durável.
Caso de uso: sistemas de baixa e média pressão.
3.4.3. Válvula borboleta triplamente deslocada
Características: Vedação do assento de metal sem atrito.
Caso de uso: temperatura e pressão extremas.
4. Instalação e manutenção de válvulas borboleta
4.1 Método correto de instalação de válvulas borboleta
Abra oválvula borboletaplaca em um ângulo de 0-90 graus.
Certifique-se de manter espaço suficiente em relação aos outros componentes.
Certifique-se de que a placa da válvula não toque no flange do tubo.
Verifique o alinhamento e a folga de rotação do disco.
4.2. Manutenção diária das válvulas borboleta
Verifique se há desgaste e substitua se necessário.
Lubrifique as peças móveis conforme necessário.
4.3. Problemas comuns de solução de problemas e soluções
Vazamentos: Verifique a integridade do assento.
Preso: limpe os detritos da área do assento e garanta a lubrificação adequada.
5. Comparação com outros tipos de válvulas
5.1 Válvula borboleta vs. válvula de esfera
Válvula borboleta: Mais leve e compacta.
Válvula de esfera: Mais adequada para fluxo de passagem total, pode ser usada com fluidos viscosos e fibrosos.
5.2. Válvula borboleta vs. válvula gaveta
Válvula borboleta: operação rápida.
Válvula de gaveta: Mais adequada para abertura e fechamento completos.