Válvula borboleta acionada eletricamente

O que é uma válvula borboleta acionada eletricamente?

Esta é uma válvula borboleta que é operada com um atuador elétrico. É uma válvula de um quarto de volta que usa um disco rotativo para iniciar, estrangular ou parar o fluxo de fluido através de um sistema de tubulação. O disco rotativo é montado na passagem do fluido. Este disco é controlado pelo atuador elétrico através de um componente de eixo acoplado a ele. Os fabricantes de válvulas borboleta acionadas eletricamente produzem vários tipos destas válvulas que são classificadas em níveis de temperatura, pressão e vazão de fluido. Estas válvulas são capazes de trabalhar em gases, líquidos e polpas abrasivas. Os fabricantes de válvulas borboleta acionadas eletricamente projetam estas válvulas para uso em diferentes meios, dependendo do material de construção utilizado para fabricar a válvula. Algumas destas válvulas destinam-se ao uso em não corrosivos, enquanto outras são usadas em fluidos muito corrosivos. A válvula deve ser usada de acordo com as instruções do fabricante da válvula borboleta acionada eletricamente para torná-la econômica para uso, assim como para usá-la por um longo período.

Figura: Válvula borboleta acionada eletricamente.

Componentes de uma válvula borboleta acionada eletricamente

Corpo da válvula

Esta é a parte de uma válvula borboleta acionada eletricamente, utilizada para cobrir os componentes internos. O corpo é também o componente que contém os orifícios de entrada e saída da válvula. O corpo é feito de materiais fortes como aço inoxidável, liga de níquel e aço carbono.

Atuador elétrico

Este é o componente que fornece energia para operar a válvula borboleta acionada eletricamente. Ela converte energia elétrica em energia mecânica que produz então o torque utilizado para ligar ou desligar a válvula.

Haste

Este é um componente de eixo que conecta o atuador ao disco da válvula. A função da haste é transmitir energia mecânica do atuador para o disco.

Disco

Este é o componente principal de uma válvula borboleta acionada eletricamente que é usada para iniciar, estrangular ou interromper o fluxo de fluido através da válvula. O disco é acionado pelo atuador através da haste.

Lugares

Estes são componentes colocados dentro do corpo da válvula e que formam a superfície de repouso para o disco uma vez que a válvula é fechada. Os assentos são componentes muito importantes, pois determinam onde a válvula pode ser usada em termos de temperatura. Os assentos podem ser macios ou metálicos. As sedes macias são utilizadas em baixas temperaturas enquanto as metálicas são destinadas a altas temperaturas.

Vedação

Este componente é colocado entre as superfícies de acoplamento do tubo e da válvula. A junta ajuda a realçar uma vedação à prova de bolhas entre a tubulação e a válvula.

Figura: Componentes de uma válvula borboleta acionada eletricamente.

Como funciona uma válvula borboleta acionada eletricamente?

Uma borboleta acionada eletricamente é muito rápida em operação porque só precisa de um quarto de volta do disco para abrir ou fechar conforme necessário. Para iniciar o fluxo de fluido, o atuador elétrico se liga. Este então liga um motor elétrico que converte energia elétrica em energia mecânica em termos de torque. Este torque é transmitido pela haste da válvula para o disco. Isto então força o disco da válvula a fazer um ângulo de um quarto de volta que é de 90^o graus. O disco torna-se então paralelo à passagem do fluxo deixando a válvula aberta para o fluxo do fluido. Para parar a válvula, o atuador inverte o sentido de rotação do motor e que então força a haste a girar no sentido oposto (sentido horário). Como tal, o disco torna-se co-planar para o tubo e fluxo de fluido onde ele bloqueia qualquer fluido que tente fluir através da válvula. As válvulas borboleta acionadas eletricamente também são usadas para aplicações de fluxo de estrangulamento. Quando usadas para estrangulamento, o disco abre ligeiramente. Isto então permite que uma pequena quantidade de fluido passe através da válvula.

Figura: Funcionamento de uma válvula borboleta acionada eletricamente.

Tipos de válvulas borboleta acionadas eletricamente

Válvula borboleta acionada eletricamente com deslocamento zero

Esta é uma válvula borboleta acionada eletricamente, na qual a haste é colinear até a linha de centro do disco. O disco é centralizado no assento. O disco, a haste e o assento estão centralizados dentro do corpo. Quando a válvula está fechada, o assento, o corpo e o disco estão em uma posição concêntrica. Este projeto permite a rotação no eixo central. Quando a válvula está totalmente aberta, o fluxo do fluido se divide em duas porções de cada lado do disco. Os fabricantes de válvulas borboleta acionadas eletricamente projetam esta válvula para fazer com que a sede cubra o corpo para evitar que o fluido entre em contato. Estas válvulas são feitas de sedes macias que as ajudam a confiar na deformação e na flexibilidade das sedes para criar uma vedação estanque. Entretanto, as bordas do disco deslizam para dentro do assento, resultando em fricção total entre elas quando a válvula está em operação. Como tal, a vida útil da válvula é reduzida. Como o assento é feito de borracha ou plástico, os fabricantes de válvulas borboleta acionadas eletricamente recomendam que o uso desta válvula seja de baixa temperatura e pressão.

Figura: Válvula borboleta acionada eletricamente com deslocamento zero.

Válvula borboleta acionada eletricamente com duplo deslocamento

Esta é uma válvula borboleta acionada eletricamente, na qual a haste não passa pela linha central do disco da válvula. A haste é deslocada da linha de centro do assento e da linha de centro do corpo. A haste também é deslocada da linha de centro vertical da válvula. Este projeto resulta em dois deslocamentos. O assento se eleva do assento quando o disco é aberto. Isto ajuda a reduzir o atrito quando a válvula abre e fecha durante o primeiro e o último dez graus do fechamento do disco. O projeto resulta em uma válvula borboleta acionada eletricamente que é suave no funcionamento e de boa vedação. Ela também dá à válvula uma longa vida útil em comparação com o tipo de deslocamento zero. Os fabricantes de válvulas borboleta acionadas eletricamente projetam esta válvula com sedes macias. Como tal, esta válvula é recomendada para uso onde há baixa temperatura e pressão moderada. As aplicações desta válvula incluem fornecimento de água, HVAC e combate a incêndios, entre outras.

Figura: Válvula borboleta acionada eletricamente com duplo deslocamento e ilustrações dos deslocamentos (lado direito).

Válvula borboleta elétrica com tripla compensação

Esta é uma válvula borboleta acionada eletricamente que tem três desvios. Os dois primeiros são os mesmos que os do tipo de válvula de dupla compensação. O terceiro desvio está no eixo do cone de vedação do corpo. A adição do terceiro desvio ajuda a se livrar do contato do disco e do assento quando a válvula está abrindo ou fechando. Isto então ajuda a eliminar o atrito. O contato só é possível quando a válvula fecha completamente e isto então ajuda a criar uma parada mecânica que impede uma maior rotação do disco. Os fabricantes de válvulas borboleta acionadas eletricamente fazem o assento de materiais metálicos para torná-lo aplicável em aplicações de alta pressão e alta temperatura. Uma sede metálica é mais rígida e resistente em comparação com as sedes macias e, portanto, a válvula pode resistir ao desgaste abrasivo. Além disso, este projeto de uma válvula borboleta acionada eletricamente aumenta a vida útil em comparação com outras válvulas borboleta. As aplicações desta válvula incluem vapor superaquecido em usinas a vapor, fluidos de alta temperatura, produtos químicos corrosivos, petróleo e gás, dutos offshore, papel e celulose, entre outros.

Figura: Válvula borboleta acionada eletricamente com triplo deslocamento

Válvula borboleta de dupla flange com acionamento elétrico

Esta é uma válvula borboleta acionada eletricamente que tem extremidades flangeadas planas nas portas de entrada e saída. Estas extremidades flangeadas têm orifícios utilizados para segurar os parafusos que conectam a válvula e o tubo. O tubo também tem uma extremidade flangeada plana com furos para que possa acasalar perfeitamente com a válvula. Os fabricantes de válvulas borboleta acionadas eletricamente produzem esta válvula para uso em aplicações severas envolvendo lama e lodo, bem como meios corrosivos para torná-las econômicas em seu uso. O custo destas válvulas é mais alto em comparação com outras válvulas borboleta. Estas válvulas podem resistir a altas temperaturas e alta pressão.

Figura: Válvula borboleta de dupla flange com acionamento elétrico.

Válvula borboleta acionada eletricamente por solda de topo

Esta é uma válvula que é conectada ao tubo através de soldagem. Os orifícios de entrada e saída da válvula são soldados ao sistema de tubulação. Os fabricantes de válvulas borboleta acionadas eletricamente projetam tais válvulas para uso em aplicações que envolvem fluidos perigosos, como corrosivos e inflamáveis. O uso de uma válvula de extremidade soldada em tais aplicações garante segurança não apenas para o ambiente devido a vazamentos, mas também para o pessoal da válvula. A desvantagem desta válvula é que ela não pode ser reparada ou limpa enquanto estiver conectada à tubulação. A solda tem que ser removida antes de qualquer reparo.

Figura: Válvula borboleta acionada eletricamente por solda de topo.

 Aplicações de válvulas borboleta atuadas eletricamente

• Válvulas borboleta atuadas eletricamente são utilizadas nas indústrias de mineração.
• Eles são utilizados na produção de produtos farmacêuticos.
• Eles são utilizados no abastecimento de água e no tratamento de águas residuais.
• Eles são utilizados no processamento de alimentos e bebidas.
• As válvulas borboleta acionadas eletricamente são utilizadas na fabricação de produtos de papel e celulose.
• Eles são usados para controlar o fluxo de vapor e água em usinas a vapor.
• Eles são utilizados na refinaria de produtos petrolíferos.
• As válvulas borboleta acionadas eletricamente são utilizadas na transferência de produtos de petróleo e gás.

Vantagens das válvulas borboleta ativadas eletricamente

• Eles são automatizados.
• Eles operam muito rápido.
• As válvulas borboleta acionadas eletricamente são de projeto simples e compacto.
• Eles são utilizados em uma ampla gama de aplicações industriais.
• Elas são de peso leve em relação às válvulas de gaveta ou válvulas globo.
• Eles são adequados para instalação onde há espaço limitado.
• As válvulas borboleta acionadas eletricamente são resistentes à corrosão e ao desgaste por abrasão.
• Eles podem tolerar polpas abrasivas e lodo.

Desvantagens das válvulas borboleta atuadas eletricamente

• As válvulas borboleta ativadas eletricamente causam alguma queda de pressão porque uma vez que a válvula abre, o disco permanece na passagem do fluxo do fluido.
• Eles são propensos a asfixia e cavitação.
• As válvulas borboleta acionadas eletricamente têm características de vedação deficientes, especialmente a alta pressão.

Válvula borboleta acionada eletricamente

A válvula não abre ou fecha

• Não há poder. Verifique a fonte de alimentação e assegure-se de que a freqüência e a voltagem sejam as recomendadas pelo fabricante da válvula borboleta acionada eletricamente.

O atuador elétrico não está funcionando

• Fios soltos, interruptores ou outros cabos são desconectados. Verifique os fios, interruptor e outros cabos no atuador e reconecte quando necessário.
• Condensador solto ou conexão errada. Verifique o diagrama elétrico para a conexão adequada, conforme instruído pelo fabricante da válvula borboleta acionada eletricamente.
• O motor está danificado. Substitua o motor elétrico.
• Os fios do bloco terminal são soltos ou desconectados. Conecte os fios dos bornes conforme necessário.

A energia está ligada, mas a válvula não está funcionando

• O condensador está danificado. Substitua o capacitor.
• A válvula precisa de mais torque. Verifique se há materiais estranhos obstruindo o disco da válvula.

Vazamento interno de fluido

• Os assentos estão gastos. Substitua os assentos.
• Os o-rings estão desgastados. Substitua os anéis em forma de O.
• Sujeira na válvula. Abra a válvula e limpe a sujeira.

Vazamento de fluido externo

• A gaxeta está danificada ou desgastada. Substitua a junta.
• Conexão solta entre o tubo e a válvula. Aperte os parafusos de conexão aos valores de torque indicados pelo fabricante da válvula borboleta acionada eletricamente.
• Os o-rings estão desgastados. Substitua os anéis em forma de O.

Sumário

Uma válvula borboleta acionada eletricamente é uma válvula que é operada com um atuador elétrico. Esta válvula funciona usando um motor elétrico para converter energia elétrica em energia mecânica. Esta energia mecânica é em termos de torque utilizada para girar o disco da válvula para permitir ou bloquear o fluxo do fluido. Estas válvulas são muito rápidas na operação, pois o disco da válvula só precisa girar por 90^o graus para atingir o fechamento total ou para ser totalmente aberto. As válvulas borboleta acionadas eletricamente são usadas em várias aplicações, tais como abastecimento de água, operações de mineração, processamento de alimentos e bebidas, refinaria de petróleo, papel e celulose, usinas de vapor e sistemas HVAC, entre outros. Os vários tipos destas válvulas incluem válvula borboleta de acionamento elétrico com deslocamento zero, válvula borboleta de acionamento elétrico com deslocamento duplo, válvula borboleta de acionamento elétrico com triplo deslocamento, válvula borboleta de acionamento elétrico com duplo flange e válvula borboleta de acionamento elétrico com solda de topo, entre outras. As vantagens de usar estas válvulas são operação rápida, operação automática, leve, versátil, design simples e compacto, pequena área de instalação, fácil instalação, reparo e limpeza.