Válvula de retenção de flocos

O que é uma válvula de retenção de flapper?

Esta é uma válvula de retenção que utiliza um disco basculante para abrir e fechar o fluxo do fluido. O fluido flui da entrada através do disco e deixa a válvula através da válvula de saída. O disco é fixado em uma extremidade e a outra extremidade é livre. A pressão do fluido força a extremidade livre fazendo com que o disco se abra permitindo o fluxo do fluido. Os fabricantes de válvulas de retenção com flange empregam força de gravidade ou mola para fechar a válvula quando a pressão do fluido começa a diminuir. O plano vertical e o assento são orientados em um ângulo de assento entre 0^o a 45^o graus. As válvulas de retenção de flocos são automáticas e, portanto, não precisam de mecanismos de controle como um atuador ou volante manual. Os fabricantes de válvulas de retenção de flocos produzem diferentes variedades destas válvulas, visando diferentes níveis de pressão e temperatura. Outras válvulas de retenção de flocos são adequadas para aplicações corrosivas, como controle do fluxo de ácidos. Os materiais utilizados para fabricar a válvula determinam a melhor aplicação. Os fabricantes de válvulas de retenção de flocos fornecem um manual do usuário com relação à instalação e aplicação da válvula.

Figura: Válvula de retenção de flocos.

Componentes de uma válvula de retenção de flapper

Corpo da válvula

O corpo da válvula é uma das partes externas de uma válvula de retenção de flapper. Esta parte é responsável por alojar as partes internas da válvula. O fabricante da válvula de retenção de flapper constrói o corpo da válvula usando materiais metálicos fortes como aço, dúctil e ferro fundido. Estes materiais metálicos fortes destinam-se a ajudar a transferir sua alta resistência à válvula de retenção de flapper para que ela possa resistir a alta pressão e temperatura e ser resistente a danos causados por objetos em queda.

Tampa da válvula

Esta é outra parte externa de uma válvula de retenção de flapper. Esta parte é colocada na parte superior do corpo da válvula. O corpo e o castelo são conectados usando parafusos e porcas ou parafusos para ajudar a melhorar uma conexão forte e livre de vazamentos. O corpo e o castelo são feitos do mesmo material para garantir que uma parte não se quebre quando os parafusos são apertados. O castelo também é feito para completar o corpo da válvula e servir como barreira de pressão.

Disco

O disco é o componente utilizado para abrir e fechar a válvula para permitir e bloquear o fluxo de fluido, respectivamente. O disco tem uma extremidade pivotada e a outra extremidade está livre. A extremidade livre é onde o fluido pressiona para abrir a válvula.

Sede

Isto é parte de uma válvula de retenção de flapper onde as sedes de disco para fechar a válvula. A sede também ajuda a evitar vazamentos de fluido entre o disco e o interior do corpo. A sede é um componente muito importante, pois determina a temperatura de operação da válvula de retenção de flocos com base no material de construção.

Primavera

Os fabricantes de válvulas de retenção com flapper também projetam algumas dessas válvulas com molas. A mola é usada para ajudar a reverter o disco para sua posição de assento uma vez reduzida a pressão do fluido de sucção.

Figura: Componentes de uma válvula de retenção de flapper.

Como funciona uma válvula de retenção de flapper?

Uma válvula de retenção de flapper emprega o princípio da pressão diferencial. É aqui que o disco da válvula se abre com base no nível de pressão de sucção. A pressão de entrada precisa ser alta para fornecer a força necessária para forçar o disco a abrir bem. A pressão de sucção é fornecida pela bomba. Uma vez aberta a válvula, o fluido continua fluindo através da válvula de retenção de flapper até quando a pressão da bomba começa a diminuir. No momento em que a pressão do fluido diminui ou a bomba é parada, o disco da válvula reverte para a posição de assento onde garante que não haja fluxo reverso do fluido. O fluxo reverso de fluido pode causar danos ao equipamento de tubulação como bombas ou caldeiras, assim como causar contaminação a fluidos como água e bebidas.

Figura: Funcionamento de uma válvula de retenção de flapper.

Tipos de válvulas de retenção de flapper

Válvula de retenção com flapper reto

Esta é uma válvula de retenção de flapper com disco circular e pino de dobradiça onde as abas do disco abrem e fecham o fluxo do fluido. A válvula de retenção com flapper reto é montada na orientação horizontal. O fluido flui da entrada através do disco para a porta de saída até quando a pressão de sucção reduz, fazendo com que o disco retorne para sua posição de fechamento. Os fabricantes de válvulas de retenção com flapper reto projetam esta válvula com um anel de sede para ajudar o disco a repousar sobre ela quando fecha, reforçando uma vedação estanque e uniforme. A superfície do assento é orientada em um leve ângulo para que possa abrir a baixa pressão, criar uma vedação positiva e reduzir o choque da válvula quando ela fecha.

Figura: Válvula de retenção com flapper reto.

Válvula de retenção de flapper de disco basculante

Esta é uma válvula de retenção de flapper projetada com um elemento de fechamento em forma de disco. Este disco se abana sobre um pivô entre a borda e o centro do disco. A válvula de retenção de flapper é projetada de tal forma que o disco pode se levantar da sede quando a válvula abre e pode cair na sede quando fecha. Estas válvulas operam muito rápido em relação a outras válvulas porque o centro de gravidade do disco tem um caminho curto entre os estados aberto e fechado. Estas válvulas são mais difíceis de reparar e caras em relação ao tipo reto. Os fabricantes de válvulas de retenção com flapper recomendaram estas válvulas para uso em áreas onde outras válvulas de retenção com flapper não podem ser usadas.

Figura: Válvula de retenção de flapper de disco basculante.

Válvula de retenção com abas em forma de Y

Esta é uma válvula de retenção de flapper projetada com uma forma em Y para facilitar o acesso e a inspeção das partes internas da válvula sem desconectar a válvula da tubulação. Apesar desta válvula ter uma forma em Y, o fluido flui através da válvula em linha reta similar a como flui através da válvula reta de retenção de flapper. A parte da válvula com uma abertura onde a válvula é aberta para inspeção é orientada em um ângulo de cerca de 45^o graus em relação ao eixo do tubo. A parte superior desta parte oblíqua é conectada por meio de parafusos ou roscas. A inspeção das partes internas da válvula é feita através da abertura desta parte. A válvula de retenção em forma de Y ocupa um espaço maior em relação a outras válvulas.

Figura: Válvula de retenção com abas em Y.

Válvula de retenção com flange da extremidade

Esta é uma válvula de retenção com flanges fabricada com flanges nas extremidades. As flanges destinam-se a ajudar a conectar a válvula com o tubo. As flanges estão em ambos os orifícios da válvula e possuem furos. Estas válvulas são conectadas aos tubos por meio de parafusos e porcas. A extremidade do tubo conectada à válvula de retenção com flanges precisa ter uma flange com furos. Entre as flanges do tubo e a válvula está uma junta usada para melhorar uma vedação estanque sem vazamentos. Os fabricantes de válvulas de retenção com flanges recomendam estas válvulas para uso em aplicações de alta pressão porque suas conexões são muito apertadas devido ao número de parafusos e porcas utilizados, assim como a junta. Devido aos parafusos e porcas, assim como as extremidades flangeadas utilizadas nestas válvulas, elas acabam sendo pesadas em relação a outras válvulas.

Figura: Válvula de retenção com flange da extremidade.

Válvula de retenção de flocos de extremidade roscada

Esta é uma válvula de retenção de flapper que é conectada à tubulação usando roscas. Os fabricantes de válvulas de retenção com flapper produzem esta válvula com roscas macho ou fêmea. A extremidade da tubulação a ser conectada à válvula também tem roscas. Se a extremidade roscada do flapper verifica as roscas fêmeas da válvula, então o tubo deve ter roscas macho e vice versa. As válvulas de retenção com flange de extremidade roscada são menores em tamanho em relação aos tipos de extremidade flangeada. Além disso, estas válvulas são leves em peso em comparação com as flangeadas. Os fabricantes de válvulas de retenção de flange com rosca recomendam estas válvulas para uso em aplicações de pressão média. Entretanto, dependendo dos materiais internos usados em peças como disco e assento, a válvula pode ser usada tanto para aplicações de baixa quanto de alta temperatura.

Figura: Válvula de retenção de flocos de extremidade roscada

Aplicações das válvulas de retenção de flapper

• As válvulas de retenção de flapper são utilizadas no tratamento de esgoto e águas residuais.
• Eles são utilizados em sistemas de abastecimento de água doce doméstica e comercial.
• As válvulas de retenção de flocos são utilizadas em aplicações de combate a incêndios.
• Eles são utilizados em fábricas de processamento de alimentos.
• Estas válvulas são utilizadas na fabricação de diferentes tipos de produtos químicos.
• As válvulas de retenção de flapper são utilizadas em aplicações farmacêuticas.
• Eles são usados para abrir e fechar o fluxo de fluido em usinas de geração de vapor.
• Eles são utilizados em sistemas de caldeira para controlar o fluxo de vapor e água de alimentação.
• Eles são utilizados em aplicações de mineração.

Vantagens das válvulas de retenção de flapper

• As válvulas de retenção de flapper são automaticamente operadas empregando diferenças de pressão para abrir e fechar. Como tal, elas ajudam a reduzir o custo de ter um atuador de válvula ou um operador de válvula.
• As válvulas de retenção de flapper são utilizadas em diferentes aplicações industriais, tornando-as uma das mais versáteis válvulas industriais.
• Estas válvulas são duráveis, considerando que podem ser reparadas para reutilização quando se avariam.
• Estas válvulas são livres de vazamento de fluido, tornando-as adequadas para uso em fluidos perigosos, como ácidos.
• Eles não precisam de lubrificação.
• As válvulas de retenção de flapper podem manter o nível de pressão necessário em suas áreas de aplicação.
• Estas válvulas têm queda de baixa pressão que ajuda a aumentar a eficiência do bombeamento.
• As válvulas de retenção de flapper são feitas de diferentes materiais adequados para uso em aplicações de baixa ou alta temperatura.
• Estas válvulas operam mais rapidamente em relação a outras válvulas como válvula globo ou válvulas de gaveta.
• As válvulas de retenção de flapper não permitem o fluxo inverso do fluido.
• Eles são fáceis de instalar e reparar.

Desvantagens da válvula de retenção de flapper

• As válvulas de retenção de flapper são propensas a golpes de aríete.
• Os fabricantes de válvulas de retenção de flapper não recomendam estas válvulas para uso onde há fluxo de fluido pulsante.
• Estas válvulas não podem permitir o fluxo de fluido em ambas as direções.

Resolução de problemas de válvulas de retenção com flapper

Vazamento de fluido através das conexões da válvula

• Junta danificada. Substituir a gaxeta.
• Anéis em O desgastado. Substituir os anéis em “O”.
• Parafusos ou roscas soltas. Apertar os parafusos ou roscas até o nível de torque recomendado pelo fabricante da válvula de retenção de flapper.

Nenhum fluxo de fluido através da válvula de retenção de flocos

• A tubulação que alimenta a válvula de retenção de flapper está bloqueada. Verificar a tubulação e remover qualquer material que cause bloqueio.
• A válvula de retenção de flapper está entupida e fechada. Abra a válvula e remova qualquer material que cause entupimento.
• A pressão de sucção é baixa. Aumente a pressão de sucção.
• A válvula a jusante está fechada. Garantir que a válvula a jusante esteja aberta.
• A válvula foi instalada na direção errada. Instalar a válvula de acordo com o sentido do fluxo dado pelo fabricante da válvula de retenção de flapper. Esta seta é indicada na válvula e no manual do usuário.

A válvula de retenção de flapper não fecha

• Os detritos enfiaram o disco bem aberto. Abra a válvula e remova qualquer material que a faça abrir.

Sumário

A válvula de retenção de flapper é um tipo de válvula que utiliza um disco que “flaps” em um determinado ângulo para abrir e fechar o fluxo do fluido. Estas válvulas são utilizadas em diferentes aplicações industriais sem um atuador de válvula ou operador de válvula, uma vez que operam automaticamente usando diferença de pressão. Quando a pressão de sucção é suficientemente alta, força a extremidade livre do disco da válvula a abrir. Como o disco é pivotado em uma extremidade utilizando um pino, a extremidade livre necessita de alguma força leve para que o fluido passe através da válvula. Os fabricantes de válvulas de retenção de flapper produzem estas válvulas para uso em diferentes níveis de temperatura e pressão. Há válvulas para uso em baixas e válvulas para uso em altas temperaturas. Se a válvula for utilizada de acordo com as instruções do fabricante da válvula de retenção de flapper, ela dura mais tempo e tem baixos custos de manutenção. Há vários tipos destas válvulas que incluem válvula de retenção de flapper reta, válvula de retenção de flapper de disco basculante, válvula de retenção de flapper em forma de Y, válvula de retenção de flapper de extremidade flangeada e válvula de retenção de flapper de extremidade rosqueada. Estas válvulas são utilizadas em diferentes aplicações tais como abastecimento de água doce, tratamento de águas residuais, aplicações alimentícias, produtos farmacêuticos, químicos, mineração e sistemas de caldeiras, entre outros. As vantagens de adquirir uma válvula de retenção de flocos são fáceis de instalar, versáteis, duráveis, com vazamento zero, operadas automaticamente, baixa queda de pressão, sem lubrificação e capacidade de manter o nível de pressão.