Válvula de obturador excêntrico

O que é uma válvula de obturador excêntrica?

Este é um tipo de válvula de obturador projetada com um meio obturador. Este tipo de válvula é adequado para uso em aplicações que necessitam de atrito mínimo e altas forças de sede desde a posição aberta até a posição de fechamento. As válvulas de obturador excêntrico são usadas em uma variedade de aplicações como ar, lama, lodo e água limpa e suja, entre outras. Os fabricantes de válvulas de obturador excêntrico projetam estas válvulas como modificações das válvulas de esfera ou cônicas. Estas válvulas são projetadas de tal forma que são apenas metade do cone ou esfera utilizado para fechar o fluxo do fluido. Quando a válvula de obturador excêntrico está na posição totalmente aberta, seu obturador é feito para fora do fluxo do fluido e embutido no corpo. A rotação do obturador excêntrico dentro da sede resulta em um movimento como o de uma came mecânica. Isto ajuda a válvula de obturador excêntrico a forçar o obturador contra a superfície da sede para um fechamento hermético. Tal projeto ajuda estas válvulas a funcionar bem em aplicações de lama e lodo. Quando a válvula é aberta, o fluido flui através da passagem oca da válvula. As válvulas de obturador excêntrico empregam um projeto simples e barato. As válvulas de obturador excêntrico são manuais ou acionadas dependendo do tipo de aplicação e das preferências do cliente.

Figura: Válvula de obturador excêntrico.

Componentes de válvula de obturador excêntrico

Corpo da válvula

Esta é a parte principal de uma válvula de obturador excêntrico que é usada para abrigar todas as partes internas. O corpo é feito de materiais metálicos fortes como aço inoxidável, aço carbono, ferro fundido e ferro dúctil, entre outros. O uso de materiais metálicos tão fortes ajuda a tornar o corpo da válvula forte para suportar a pressão do fluido. O corpo da válvula também contém os orifícios onde o fluido flui para dentro e para fora da válvula.

Atuador/roda manual

O atuador é um componente usado para fornecer a força necessária para abrir e fechar a válvula excêntrica do obturador. O atuador é usado para válvulas de obturador excêntricas automáticas ou semi-automáticas. Os fabricantes de válvulas de obturador excêntrico também projetam estas válvulas para uso manual nas quais a válvula tem um volante manual onde o operador da válvula aplica torque para abrir ou fechar o fluxo do fluido.

Haste

A haste é um componente de uma válvula de obturador excêntrico que conecta o atuador/roda manual e o obturador da válvula. A haste é responsável por transmitir a força aplicada no volante manual ao obturador para que o obturador possa fazer um quarto de volta e assim abrir ou fechar o fluxo de fluido. A haste é feita com roscas que permitem que ela gire.

Sede

Este é um componente de uma válvula de obturador excêntrico que é colocado entre o corpo da válvula e o obturador para evitar vazamento de fluido quando a válvula é fechada. A sede também serve como a superfície de assento onde repousa o obturador da válvula quando ela fecha. Os fabricantes de válvulas de obturador excêntrico projetam a sede com diferentes materiais, tornando a válvula adequada para uso em diferentes níveis de temperatura.

Vedação

A junta é um componente colocado entre as superfícies de acoplamento da válvula e do tubo para melhorar uma vedação hermética livre de vazamento de fluido. O tipo de material utilizado para fazer a vedação determina a área de aplicação e o nível de temperatura.

Embalagem

Este é um componente usado em uma válvula de obturador excêntrico que ajuda a evitar vazamento de fluido entre a haste da válvula e a tampa superior.

Como funciona uma válvula de obturador excêntrica?

Uma válvula de obturador excêntrico funciona girando o obturador para uma volta de 90^o graus. Esta volta de um quarto de volta ajuda a fechar ou abrir o fluxo do fluido. Para abrir uma válvula de obturador excêntrico, o volante manual é girado por 90^o graus no sentido anti-horário. Isto faz com que o obturador faça uma rotação de um quarto de volta e assim deixe a passagem de fluido aberta, o que então permite o fluxo de fluido através da válvula de obturador excêntrico. O fluido continua fluindo através da válvula desde que o obturador não seja forçado a sentar-se de volta em sua posição de assento. Para fechar a válvula de obturador excêntrico, a manopla ou volante manual é girada no sentido horário durante um quarto de volta. Isto força o obturador a retornar à posição de assentamento na qual bloqueia a passagem do fluido, garantindo fluxo zero de fluido. Para estrangulamento, o volante manual é girado para um ângulo de 45^o graus, o que faz com que o obturador se abra ligeiramente permitindo alguma quantidade de fluxo de fluido. Entretanto, o processo de estrangulamento causa uma queda de alta pressão e, portanto, baixa eficiência.

Figura: Funcionamento de uma válvula de obturador excêntrico válvula aberta (esquerda) e válvula fechada (direita).

Tipos de válvulas de obturador excêntrico

Válvula de obturador excêntrico de ponta roscada

Esta é uma válvula de obturador excêntrico que é projetada com roscas nos orifícios da válvula para conexão com o tubo. Os fabricantes de válvulas de obturador excêntrico roscado projetam estas válvulas para uso em aplicações de média pressão. Estas válvulas são pequenas em tamanho em comparação com o tipo aparafusado. As válvulas de obturador excêntrico são projetadas com roscas macho ou fêmea. Uma válvula com rosca macho é conectada a um tubo com rosca fêmea e vice-versa. As válvulas de obturador excêntrico de ponta roscada são menores em tamanho e leves em relação ao tipo flangeado ou aparafusado. Estas válvulas podem ser abertas para limpeza, reparo e manutenção, conforme necessário.

Válvula de obturador excêntrico de ponta flangeada

Esta é uma válvula de obturador excêntrico que é projetada com flanges em ambas as extremidades dos orifícios. A válvula e o tubo são conectados por meio de parafusos e porcas. O tubo e a válvula têm flanges do mesmo tamanho. As flanges de ambas as válvulas e tubos possuem orifícios onde os parafusos são inseridos para manter a válvula e o tubo juntos. Os fabricantes de válvulas de obturador excêntrico projetam este tipo de válvula para uso onde há alta pressão e onde o espaço de instalação não é limitado. Estas válvulas podem ser utilizadas em diferentes faixas de temperatura, dependendo dos materiais utilizados para fazer peças internas como o obturador, sede, anéis e juntas. As válvulas de obturador excêntrico de ponta flangeada estão livres de vazamento de fluido devido a sua alta resistência e vedações estanques melhoradas pelo uso de vários parafusos e porcas. As válvulas de obturador excêntrico de ponta flangeada têm a desvantagem de serem pesadas em relação a outros tipos de válvulas. O alto peso resulta do uso de parafusos e porcas e flanges que adicionam peso às outras partes da válvula.

Válvula excêntrica de obturador soldada

Esta é uma válvula excêntrica que é conectada ao tubo pelo método de soldagem. O método de soldagem significa que a válvula e a tubulação são soldadas juntas. Este método é muito confiável, pois garante zero vazamento de fluido. As válvulas de obturador excêntrico soldadas são adequadas para uso em aplicações de alta pressão, pois garante que não haja vazamento. Estas válvulas também podem ser usadas em aplicações de alta temperatura para garantir que não haja vazamento de vapor. Os fabricantes de válvulas de obturador excêntrico soldadas recomendam o uso destas válvulas em aplicações perigosas, como em ácidos e produtos inflamáveis ou muito quentes. O método de soldagem garante que os fluidos perigosos não possam vazar, garantindo que não haja danos ao meio ambiente ou ferimentos ao operador da válvula. As válvulas de obturador excêntrico de extremidade soldada não podem ser reparadas ou limpas enquanto estiverem no campo devido ao elemento de conexão de solda. Estas válvulas são recomendadas para uso em aplicações onde a limpeza ou reparo da válvula não será feito com freqüência.

Fatores a considerar ao selecionar uma válvula de obturador excêntrico

Tipo de mídia

Os fabricantes de válvulas excêntricas projetam estas válvulas para trabalhar em diferentes aplicações, desde fluidos corrosivos, viscosos até não corrosivos e de baixa viscosidade. A utilização da válvula para o fluido ou meio correto, conforme recomendado pelo fabricante da válvula de obturador excêntrico, ajuda a aumentar a vida útil e reduzir o custo de reparo e manutenção.

Pressão e velocidade do fluido

Os fabricantes de válvulas de obturador excêntrico projetam uma válvula para uso a uma pressão e velocidade específicas. O uso da válvula para pressão muito alta do que a recomendada pode causar vazamento de fluido através das conexões da válvula. Além disso, a velocidade muito alta do fluido causa vibrações ou ruídos mais altos do que o normal. Assim, a pressão e a velocidade do fluido devem corresponder aos valores recomendados pelo fabricante da válvula de obturador excêntrico.

Temperatura de operação

Os fabricantes de válvulas excêntricas fazem estas válvulas com diferentes materiais que podem suportar diferentes níveis de temperatura. Alguns materiais como borracha e plástico são usados para fazer componentes como sedes e anéis que podem suportar baixas temperaturas abaixo de 60^o C. Temperaturas muito altas precisam de uma válvula de obturador excêntrica na qual as partes internas são feitas de materiais metálicos como aço, latão e bronze, entre outros. O uso da válvula para a faixa errada de temperatura pode causar danos às partes internas ou pode fazer com que o fluido reaja com os componentes da válvula, causando assim danos.

Aplicações de válvulas de obturador excêntrico

• As válvulas de obturador excêntrico são utilizadas em aplicações de lama e lodo, uma vez que não podem ser facilmente entupidas.
• Estas válvulas são utilizadas no abastecimento de água limpa e no tratamento de águas residuais.
• As válvulas de obturador excêntrico são utilizadas em usinas geradoras de vapor.
• Estas válvulas são utilizadas em aplicações alimentícias e de bebidas.
• Eles são utilizados nas indústrias de fabricação de papel e celulose.
• As válvulas de obturador excêntrico são utilizadas nas indústrias de manufatura química.
• Estas válvulas são utilizadas nas indústrias de petróleo e gás.

Vantagens das válvulas de obturador excêntrico

• As válvulas de obturador excêntrico são simples no projeto e baratas em relação a outras válvulas.
• Estas válvulas podem ser usadas tanto para indústrias de alta pressão quanto para indústrias de alta temperatura.
• As válvulas de obturador excêntricas são capazes de suportar meios que possuem lama e lodo.
• Estas válvulas podem operar bem em fluidos viscosos.
• As válvulas de obturador excêntricas são versáteis, pois podem ser usadas em uma ampla gama de aplicações industriais.
• As válvulas de obturador excêntrico são duráveis se usadas de acordo com as instruções do fabricante.
• Estas válvulas estão livres de vazamento de fluido.
• Eles têm alguns poucos componentes rotativos que ajudam a reduzir o desgaste e os custos de manutenção.
• Elas operam rapidamente, ao contrário de outras válvulas como as válvulas de gaveta.

Desvantagens das válvulas de obturador excêntricas

• As válvulas de obturador excêntrico são pesadas em relação às válvulas de esfera.
• As válvulas excêntricas de grande porte não podem ser operadas manualmente devido ao grande torque necessário. Portanto, existe a necessidade de um atuador.
• As válvulas de obturador excêntrico não são as melhores para aplicações de estrangulamento. O processo de estrangulamento leva a mais perda de pressão e, portanto, baixa eficiência.

Válvulas de obturador excêntrico para solução de problemas

A válvula de obturador excêntrico não abre

• Excesso de pressão na linha. Reduzir a pressão da linha.
• Torque ajustado incorretamente. Ajuste o torque.
• Materiais que obstruem a haste. Remover os materiais que causam obstrução.

A válvula não fecha

• Obstrução. Verificar a válvula quanto a materiais que causam obstrução e removê-los.

Vazamento interno de fluido

• Materiais estranhos na válvula. Remover os materiais estranhos que causam entupimento. Limpar as partes internas da válvula.
• O-rings desgastados ou danificados. Substituir os anéis em O.
• Sede da válvula danificada ou desgastada. Substituir o assento da válvula.

Vazamento de fluido externo

• Anéis em O desgastado. Substituir os anéis em “O”.
• Junta danificada ou desgastada. Substituir a gaxeta.
• Conexão frouxa. Aperte os parafusos ou pinos que ligam a válvula ao torque requerido pelo fabricante da válvula excêntrica de obturador.

Sumário

Uma válvula de obturador excêntrico é um tipo de válvula utilizada para abrir e fechar o fluxo de fluido em diferentes aplicações. Os fabricantes de válvulas de obturador excêntrico projetam este tipo de válvula com um meio obturador em forma de esfera ou cone. Quando a válvula de obturador excêntrico está em sua posição totalmente fechada, o meio obturador se move para fora da trajetória do fluxo de fluido e se encosta no corpo. Quando a válvula é aberta, o fluido flui através da válvula através de uma passagem oca. Para fechar o fluxo de fluido através de uma válvula de obturador excêntrico, o volante manual é girado no sentido horário por um quarto de volta forçando o obturador a repousar sobre a superfície da sede e assim impedindo o fluxo de fluido.

As válvulas de obturador excêntrico são de vários tipos que incluem válvulas de obturador excêntrico de extremidade roscada, válvulas de obturador excêntrico de extremidade flangeada e válvulas de obturador excêntrico de extremidade soldada, entre outras. Fatores considerados antes da compra de uma válvula de obturador excêntrico incluem o tipo de meio, temperatura de operação e pressão e velocidade do fluido. Os fabricantes de válvulas de obturador excêntrico projetam estas válvulas para uso em aplicações tais como alimentos e bebidas, petróleo e gás, usinas de vapor, tratamento de águas residuais, fornecimento de água limpa, fabricação de produtos químicos e indústrias de papel e celulose, entre outras. As vantagens do uso de válvulas de obturador excêntrico são versáteis, aplicáveis em polpas abrasivas e lodos, livres de vazamentos, de alta resistência, simples no projeto e de operação rápida.