Válvula de bola forjada

O que é uma válvula de esfera forjada?

Uma válvula de esfera forjada é uma válvula que opera usando um componente em forma de bola para abrir e fechar o fluxo do fluido. A válvula é feita através do método de forjamento. O método de forjamento envolve a moldagem de materiais metálicos e ligas em seu estado sólido. Ferramentas de tamanho industrial e calor fornecem forças compressivas que dobram as ligas e metais. As matrizes também são usadas para moldar e cortar os materiais para a válvula de esfera forjada. Dependendo do material utilizado para fazer a válvula, a forja pode ser executada em várias temperaturas. A fabricação através do método de forjamento tem certas vantagens, como por exemplo, economia de materiais. Além disso, como estas válvulas são feitas através de forjamento, pouco esforço é necessário para remodelar o material na forma e tamanho adequados, reduzindo o custo total da válvula. A maioria dos usuários de válvulas de esfera forjadas prefere válvulas de esfera forjadas porque são fortes, tornando-as ideais para uso em aplicações de alta pressão e alta temperatura. Além disso, devido ao método de fabricação de forjados, a estrutura granular do material fica mais refinada, levando a uma maior resistência geral e resistência ao impacto.

Figura: Válvula de esfera forjada.

Componentes de uma válvula de esfera forjada

Alavanca manual/roda manual

O volante manual ou alavanca manual em uma válvula de esfera forjada é onde o operador da válvula aplica força para girar a válvula para fechar ou abrir o fluxo do fluido.

Haste

A haste de uma válvula de esfera forjada conecta a esfera e o volante manual. Ela assegura que a força seja transmitida da alavanca manual para a esfera quando o operador precisar operar a válvula.

Bola

Este é um componente em forma de bola com um furo passante. A esfera abre o fluxo do fluido quando o furo se alinha com o tubo que transporta o fluido e fecha quando está alinhado a um ângulo de 90^o graus com o mesmo tubo. O trabalho da esfera é fechar ou abrir a válvula, conforme necessário.

Sede

A sede é um componente destinado a selar o interior da válvula e distribuir uniformemente a tensão da sede esférica. Ele também evita vazamentos de fluido entre a esfera e o corpo da válvula quando a válvula é fechada. Os fabricantes de válvulas de esfera forjada fabricam as sedes a partir de materiais metálicos ou macios, como borracha e plástico. A escolha do material da sede depende da área de aplicação e das temperaturas esperadas do fluido. Para líquidos quentes, são utilizadas sedes metálicas, enquanto que para temperaturas abaixo de 65^o C, são utilizados materiais macios.

Corpo da válvula

O corpo da válvula, também conhecido como carcaça da válvula, cobre todas as partes internas da bomba, tais como a esfera, as sedes, as vedações e os anéis. O corpo fornece as portas de entrada e saída da válvula para o fluxo do fluido. Ele também ajuda a evitar que contaminantes e sólidos entrem na bomba.

Boina

O castelo é montado no corpo da válvula, e os dois são conectados usando parafusos e porcas. O trabalho do castelo consiste em cobrir a haste da válvula e a embalagem. Ele também aumenta a segurança da haste e da embalagem.

Embalagem

A embalagem é um selo que evita vazamento de fluido ao redor da haste. Ela também evita a entrada de sujeira e sólidos na bomba através da haste.

Figura: Componentes de uma válvula de esfera forjada.

Como funciona uma válvula de esfera forjada?

Uma válvula de esfera forjada fecha ou abre o fluxo de líquido dependendo do alinhamento do orifício central da esfera com a porta de entrada da válvula. A esfera obtém a força para abrir/fechar a partir do volante ou da alavanca manual através da haste. A válvula abre quando o volante manual é girado no sentido horário até fazer um ângulo de 90^o graus. O giro do volante manual força a haste a girar. Como a haste e a esfera estão conectadas, a esfera também faz a mesma rotação no sentido horário. Devido à rotação da esfera por um quarto de volta, ela faz o orifício em seu centro alinhado à entrada da válvula e o tubo conectado à válvula. Como tal, a válvula é deixada aberta, permitindo que o líquido flua através da válvula.

A válvula fecha quando o volante manual é girado no sentido anti-horário por mais 90^o graus. Como tal, o orifício central da esfera torna-se perpendicular à tubulação conectada à válvula. Este arranjo fecha a trajetória do fluxo do fluido, tornando a válvula fechada. Devido ao assento da válvula, o fluido tem dificuldade de vazar ou fluir através da válvula. A válvula também pode ser usada para estrangulamento no qual a alavanca manual é ligeiramente girada. Isto permite alguma quantidade de fluxo de fluido. Entretanto, o uso de uma válvula de esfera forjada para estrangulamento do fluxo sob condições de alta pressão faz com que as sedes da válvula se desgastam rapidamente.

Figura: Funcionamento de uma válvula de esfera forjada.

Tipos de válvulas de esfera forjadas

Válvulas de esfera de três vias forjadas

Este tipo de válvula tem três portas, ao contrário da mais comum, com duas portas (de entrada e de saída). Os fabricantes de válvulas de esfera forjada projetam esta válvula para misturar e desviar o fluxo do fluido em diferentes aplicações industriais. Esta válvula é vantajosa porque faz o trabalho que duas ou mais válvulas podem fazer. A válvula opera girando a esfera através do volante manual. A rotação da esfera alinha seus canais de corte centrais aos orifícios de entrada e saída da válvula. Duas versões da válvula são a versão T e a versão L. A válvula com furo de corte em L permite um fluxo de fluido a 90^o graus de uma porta para outra. A válvula tem duas entradas e uma saída. Para a válvula em forma de L, o fluido pode fluir de duas entradas diferentes para a saída a um ângulo de 90^o graus.

Figura: Válvula de esfera forjada T e L.

A válvula padrão T também é conhecida como válvula de esfera forjada por misturador. Ela também é usada para direcionar o fluxo de fluido da direita, esquerda ou diretamente através dela. Como a válvula pode combinar dois fluxos de fluido em um fluxo de saída, esta válvula é boa em aplicações que necessitam de mistura de fluido, como produtos químicos e farmacêuticos.

Figura: Válvula de esfera forjada de três vias

Válvula de esfera forjada de entrada lateral.

Uma válvula de esfera forjada de entrada lateral é uma válvula na qual a esfera é montada a partir de seus lados. O conjunto conecta duas ou três peças do corpo da válvula. Parafusos ou pinos montam cada parte do corpo para uni-los em duas peças. A montagem é feita após a forja de cada peça do corpo da válvula. Os tipos de válvulas de entrada lateral têm a vantagem de defeitos reduzidos comuns quando a válvula é feita através do método de fundição. A válvula também tem a vantagem de ser fácil de montar e as peças dos internos serem fáceis de alinhar. Estas válvulas estão difundidas no mercado e nas indústrias devido a sua facilidade de montagem, reparo e limpeza.

Figura: Válvula de esfera forjada de entrada lateral.

Válvula de esfera forjada de entrada superior.

A válvula de esfera forjada de entrada superior é aquela na qual a esfera é montada a partir do lado superior. Esta válvula é semelhante à válvula globo, mas utiliza uma esfera para controlar o fluxo do fluido. A válvula é composta de um único corpo. Os fabricantes de válvulas de esfera forjada recomendam esta válvula para uso onde há um mínimo de desmontagem para manutenção de peças internas. Esta válvula é sólida e adequada para aplicações de serviço pesado envolvendo altas vazões e pressões. A construção desta válvula permite uma conexão de rosca mínima, o que reduz a possibilidade de vazamento do fluido.

Figura: Válvula de esfera de entrada superior forjada.

Válvula de esfera forjada de corpo único.

Esta é uma válvula de esfera forjada na qual o corpo é composto por uma única peça. Este tipo de válvula é muito confiável, uma vez que dificilmente apresenta vazamento de fluido comum em outras válvulas cujo corpo é unido por meio de parafusos. A válvula também tem a vantagem de ser pequena em tamanho e de baixo custo. No entanto, esta válvula não pode abrir seu corpo para reparo, manutenção ou limpeza. Uma vez que a válvula se torna defeituosa, ela não é mais útil. A válvula de esfera forjada de corpo único é melhor para aplicações de pequena vazão e pressão que envolvam fluido limpo livre.

Figura: Válvula de esfera forjada de corpo único.

Válvula de esfera forjada com corpo de duas peças.

Esta é a válvula de esfera forjada que tem dois pedaços do corpo da válvula. Uma das peças contém a junta final e o corpo, enquanto a segunda peça é presa à primeira para fixar os internos da válvula em uma posição apropriada. Uma das principais vantagens do uso desta válvula é que ela é fácil de montar e desmontar para reparo, manutenção e limpeza. Entretanto, ela tem que ser removida inteiramente do sistema de tubulação para que as duas peças possam ser separadas. Comparando esta válvula ao tipo de corpo único, ela é muito melhor, pois pode acomodar maior pressão e vazão e é reparável.

Figura: Válvula de esfera forjada de duas peças.

Aplicações de válvulas de esfera forjadas

• As válvulas de esfera forjada são utilizadas em usinas elétricas que controlam o fluxo de água a altas pressões e temperaturas.
• São utilizados em estações de dessalinização e tratamento de água.
• Estas válvulas são usadas para administrar o fluxo de água no sistema de irrigação.
• As válvulas de esfera forjada são usadas em fábricas de produtos químicos para controlar o fluxo de reagentes.
• Eles são utilizados nas indústrias farmacêuticas.
• Estas válvulas são utilizadas em plantas de processamento de alimentos e bebidas.
• Eles são utilizados no transporte de água municipal e doméstica.
• As válvulas de esfera forjadas são usadas para controlar o fluxo de óleo e gás.

Vantagens das válvulas de esfera forjadas

• Estas válvulas são robustas para alta pressão e alta temperatura.
• Dependendo do material do assento, eles podem ser usados tanto para baixas como para altas temperaturas.
• As válvulas de esfera forjadas são versáteis em tamanho, tornando-as adequadas para aplicações de pequena a alta pressão.
• Elas são altamente duráveis se usadas de acordo com as instruções do fabricante da válvula de esfera forjada.
• Estas válvulas são de projeto simples e compacto, tornando-as fáceis de reparar, limpar e manter.
• Eles abrem e fecham rapidamente, economizando tempo.
• Eles fornecem vedações estanques e sem vazamento de fluido.
• As válvulas de esfera forjada são fáceis de operar.
• Eles podem ser usados em uma ampla gama de aplicações industriais.

Desvantagens das válvulas de esfera forjadas

• A sede da válvula e a esfera se desgastam rapidamente quando usadas para controlar fluidos com polpas abrasivas.
• A válvula fecha e abre rapidamente, levando à sobrepressão e à falha do martelo.
• Eles não são adequados para aplicações de estrangulamento.

Resolução de problemas de válvulas de esfera forjada

O fluido não flui através da válvula

• Materiais estranhos na válvula. Desmonte a válvula de acordo com as instruções do fabricante da válvula de esfera forjada e limpe os sólidos que bloqueiam a válvula.
• A válvula está fechada. Vire a válvula por um quarto de volta para abrir o fluxo do fluido.
• Bloqueio de tubulações. Verificar a tubulação e remover quaisquer materiais que possam estar bloqueando o fluxo de fluido.

Vazamento através do assento

• O assento está danificado. Substitua o assento da válvula.
• Os materiais estrangeiros entupiram o assento. Retirar os materiais estrangeiros.
• Excesso de pressão de fluido. Use a válvula à pressão recomendada pelo fabricante da válvula de esfera forjada.

Vazamento através da vedação do corpo

• Os parafusos que conectam o tubo e a válvula estão soltos. Aperte os parafusos e as porcas.
• O fluxo do fluido está em alta pressão. Certifique-se de que a válvula seja utilizada à pressão recomendada pelo fabricante da válvula de esfera forjada.
• A gaxeta do corpo está danificada. Substitua a junta.

A válvula é difícil de operar

• Materiais estranhos presos no caule. Abrir o castelo da válvula e limpar os materiais estranhos.
• Assento com defeito. Substituir o assento da válvula.

Sumário

As válvulas de esfera forjadas são válvulas de esfera feitas através do método de forjamento. Este método envolve a moldagem da válvula a partir de materiais metálicos, aquecendo-os a uma temperatura específica. O método resulta em válvulas de alta resistência adequadas para alta pressão e alta temperatura. A válvula opera girando o volante manual durante um quarto de volta. A rotação do volante manual no sentido horário leva à abertura da válvula e assim permite o fluxo do fluido. A rotação do volante manual no sentido anti-horário fecha o fluxo do fluido.

Os fabricantes de válvulas de esfera forjada têm variedades desta válvula que incluem válvulas de um só corpo; válvulas de esfera forjadas de duas peças, válvulas de esfera forjadas de entrada superior, válvulas de esfera forjadas de entrada lateral e válvulas de esfera forjadas de três vias, entre outras. As aplicações desta válvula incluem fornecimento de água municipal, processamento químico, alimentos e bebidas, irrigação, produtos farmacêuticos e usinas elétricas, entre outros. As vantagens do uso desta válvula são rapidez de operação, alta resistência, versatilidade no tamanho, durabilidade e é ideal para várias aplicações industriais.