Válvula de esfera de gás

O que é uma válvula de esfera de gás?

A válvula de esfera de gás é um tipo de válvula de esfera que se destina a ser utilizada em aplicações gasosas. As válvulas de esfera de gás são, em sua maioria, válvulas de duas peças. As válvulas de esfera de gás devem atender a certas normas para que possam ser usadas em aplicações de gás combustível. Uma válvula de esfera de gás é conhecida por oferecer melhor desempenho do que outros tipos de válvulas de esfera. As válvulas de esfera de gás são leves em peso e de projeto compacto em relação a outras válvulas de gás. Há várias configurações de válvulas de esfera de gás destinadas a atender aplicações específicas para proporcionar o melhor desempenho em diferentes aplicações, tais como sistemas de gás, ar, vapor e hidrocarboneto. As válvulas de esfera de gás são projetadas de modo que o atuador ou volante manual gire a esfera para fazer um quarto de volta ao fechar ou abrir o fluxo do fluido. O projeto assegura uma vedação estanque para evitar que o gás vaze para o ambiente. As válvulas de esfera de gás fornecem um método de conexão ideal para o sistema de tubulação usando métodos como roscas, solda, ou parafusos e porcas. A maioria das aplicações de alta pressão e alta temperatura dependem de válvulas de esfera de gás com sede metálica para ajudá-las a melhorar um desempenho confiável. As válvulas de esfera de gás são conhecidas por abrir e fechar rapidamente, o que as torna impressionantes no controle de fluidos em aplicações de alta pressão.

Figura: Válvula de esfera de gás.

Componentes da válvula de esfera de gás

Corpo da válvula

O corpo é o componente da válvula de esfera de gás que é usada como base para a válvula inteira. O corpo da válvula é usado para abrigar todos os componentes internos da válvula de esfera de gás. O corpo da válvula na válvula esférica de gás serve como barreira à carga de pressão do fluido. O corpo da válvula é encarregado de manter juntos todos os componentes da válvula de esfera de gás. O corpo da válvula contém os orifícios de entrada e saída que são conectados à tubulação.

Haste

 A haste é o componente de uma válvula de esfera de gás que é usada para transmitir a força usada para abrir ou fechar a válvula. A haste é conectada ao atuador ou ao volante manual na parte superior e conectada à esfera na parte inferior. Quando o atuador ou volante manual é girado, a haste gira para girar a esfera para abrir ou fechar a válvula esférica de gás.

Boina

Este é o componente da válvula de esfera de gás usado para cobrir a seção superior da válvula. O castelo em uma válvula de esfera de gás é conectado ao corpo da válvula para servir também como barreira de pressão e suportar componentes internos da válvula, tais como haste e vedações.

 Bola

Este é o componente da válvula de esfera de gás que é usado para fechar ou abrir o fluxo do fluido. A esfera na válvula esférica de gás tem um furo no centro. Este furo ou orifício é alinhado com o sistema de tubulação para permitir o fluxo do fluido. O furo gira para ser perpendicular à tubulação para bloquear o fluxo do fluido.

Embalagem

A embalagem refere-se a uma junta usada para manter a haste e o castelo selados juntos em válvulas de esfera de gás. A vedação é um componente muito crítico porque se for perdida causa vazamento e se for muito apertada inibe o movimento. Portanto, o aperto adequado da vedação deve ser seguido de acordo com o fabricante da válvula de esfera de gás.

Anéis de assento/assento

Esta é a parte de uma válvula de esfera de gás onde a esfera repousa. A sede de uma válvula de esfera de gás pode ser fixada ou não à esfera.

Atuador

O atuador é a parte da válvula de esfera de gás que fornece a força para abrir ou fechar a válvula de esfera de gás. Para uma válvula de esfera de gás operada manualmente, a válvula é aberta/fechada por um operador girando um volante manual. Outras válvulas utilizam atuadores integrados à válvula de esfera de gás para abrir/fechar o fluxo do fluido. Tais atuadores incluem atuadores pneumáticos, elétricos e hidráulicos.

Figura: Componentes de uma válvula de esfera de gás.

Como funciona uma válvula de esfera de gás?

As válvulas de esfera de gás operam usando uma esfera com um furo no centro para controlar o fluxo do fluido. É a posição do orifício na esfera que determina quando a válvula de esfera de gás fecha e quando ela abre. A esfera de uma válvula de gás é conectada à haste. A haste é conectada ao volante manual ou ao atuador. Para iniciar uma válvula de esfera de gás, o volante/atuador manual é girado um quarto de volta que é 90^o . Quando a manopla ou o atuador gira, ao mesmo tempo gira a haste que simultaneamente gira a esfera. Isto faz com que o orifício da esfera fique alinhado com a tubulação e assim permite que o fluido flua através da válvula. Para parar a válvula de esfera de gás, o volante ou atuador gira no sentido anti-horário para fazer uma volta de 90^o . Isto faz com que a haste e a esfera gire no sentido anti-horário cerca de 90^o o que faz com que a válvula de esfera de gás feche totalmente o fluxo do fluido. A válvula de esfera de gás fecha o fluxo do fluido porque gira no sentido anti-horário, fazendo com que o orifício fique perpendicular ao fluxo do fluido.

Figura: Quando a válvula de esfera de gás está aberta, o furo da esfera está em linha com o fluxo do fluido.

Quando a válvula esfera de gás é fechada, o furo da esfera é perpendicular ao fluxo do fluido.

Tipos de válvulas de esfera de gás

Válvulas de esfera de gás forjado

Esta é uma válvula de esfera de gás fabricada através do processo de forjamento. A válvula de esfera de gás forjado é feita pegando um material metálico e aquecendo-o até se tornar macio. Forças mecânicas como a da prensa são utilizadas para moldar o material quente até a forma necessária da válvula de esfera de gás. As válvulas de esfera de gás forjado são muito adequadas para aplicações de alta pressão e alta temperatura, devido à sua alta resistência. As válvulas de esfera de gás forjado têm uma massa maior, o que as torna mecanicamente fortes.

Válvula flangeada de esfera de gás

As válvulas de esfera de gás flangeadas são válvulas de esfera de gás com extremidades flangeadas para conectar a válvula ao sistema de tubulação usando parafusos e porcas. Estas válvulas de esfera de gás são feitas de material metálico, tornando-as seguras contra gases combustíveis e aumentando sua resistência para trabalhar em aplicações de alta pressão. As válvulas de esfera de gás flangeadas são usadas para aplicações de fluxo de fluidos on/off. As válvulas de esfera de gás flangeadas são utilizadas em diversas aplicações, como estações de troca de calor, transporte de gás natural, entre outras.

Figura: Válvula de esfera de gás flangeada.

Válvulas de esfera de gás soldadas

Esta é uma válvula de esfera de gás com as extremidades conectadas à tubulação através de soldagem. Estas válvulas de esfera de gás são utilizadas onde não se espera manutenção freqüente. Estas válvulas de esfera de gás são muito confiáveis, pois não causam qualquer vazamento através do tubo e da junta da válvula. As válvulas de esfera de gás soldadas são feitas de materiais metálicos e conectadas a tubos metálicos para melhorar a soldagem perfeita e forte. As válvulas de esfera de gás têm juntas fortes e corpos fortes, o que as torna confiáveis para uso em aplicações de alta pressão e alta temperatura.

Figura: Válvulas de esfera de gás de extremidades soldadas.

Válvulas de esfera de gás de ferro dúctil

São válvulas de esfera de gás de material de ferro dúctil. Como o nome sugere, as válvulas de esfera de gás de ferro dúctil são feitas de material dúctil o que as torna seguras contra impactos externos que podem causar danos ao corpo da válvula. O impacto externo devido, por exemplo, à queda de um objeto pode causar danos em termos de rachaduras e assim causar vazamentos no corpo da válvula. Entretanto, com uma válvula de esfera de ferro dúctil, a válvula está a salvo de danos externos, pois tem maior resistência a impactos devido à liga dúctil utilizada. Esta válvula utiliza uma haste e esfera de aço inoxidável com sedes feitas de outros materiais como PTFE ou elastômeros.

Aplicações da válvula de esfera de gás

• As válvulas de esfera de gás são utilizadas em sistemas de gás natural.
• As válvulas de esfera de gás são utilizadas em sistemas de ar comprimido.
• Estas válvulas são utilizadas para o transporte de hidrocarbonetos.
• Eles são usados para controlar o fluxo de gás liquefeito de petróleo e gás natural.
• Eles são utilizados no controle de vapores químicos.
• Eles são utilizados no controle de fluidos quentes em aquecedores residenciais e comerciais.
• As válvulas de esfera de gás são utilizadas em caldeiras, fogões a gás e fornos.

Vantagens das válvulas de esfera de gás

• As válvulas de esfera de gás são leves em peso em relação a outras válvulas de esfera.
• As válvulas de esfera de gás têm excelentes características de abertura e fechamento. As válvulas de esfera de gás operam rapidamente em resposta às condições de pressão da tubulação. Esta característica é muito importante porque ajuda a evitar o refluxo e a contaminação de fluidos.
• As válvulas de esfera de gás são versáteis. As válvulas de esfera de gás empregam um projeto compacto com um corpo de válvula forte, adequado para várias aplicações industriais.
• As válvulas de esfera de gás são eficientes. Estas válvulas fecham/abrem aplicando baixo torque e ou um simples mecanismo de acionamento.
• As válvulas de esfera de gás são duráveis. Estas válvulas podem ser usadas por uma longa duração, desde que a válvula seja usada para os meios corretos e somente para aplicações on/off.
• As válvulas de esfera de gás precisam de intervenções mínimas de manutenção.
• As válvulas de esfera de gás são fortes. Estas válvulas são feitas de componentes metálicos, o que as torna fortes mesmo quando operam a alta pressão e altas temperaturas.
• As válvulas de esfera de gás são baratas em relação a outras válvulas.

Desvantagens das válvulas de esfera de gás

• As válvulas de esfera de gás soldadas são difíceis de limpar.
• A válvula de esfera de gás pode ser fatal quando vazam fluidos combustíveis.

Resolução de problemas na válvula de esfera de gás

Vazamento de válvula de esfera de gás

• Vazamento através da embalagem. Soltar a embalagem; apertar a embalagem.
• Vazamento através da conexão roscada. Aperte a conexão roscada.
• Vazamento através de parafusos e porcas flangeados. Apertar os parafusos e as porcas. Verifique a junta da flange e se ela estiver danificada, substitua-a.
• Vazamento através do corpo da válvula. O corpo da válvula está danificado. Reparar a válvula, por exemplo, através de soldagem.

O volante é difícil de girar

• O caule está danificado. Verifique a compatibilidade do meio com a válvula de esfera de gás para garantir que não danifique a haste. Substituir a haste danificada.
• Material entupido. Remover/limpar os materiais estranhos na válvula.

Sumário

Uma válvula de esfera de gás é um tipo de válvula de esfera utilizada para abrir/fechar o fluxo de fluidos gasosos. As válvulas de esfera de gás são, em sua maioria, válvulas de duas peças. As válvulas de gás utilizam uma esfera com um orifício no centro. O furo permite o fluxo de fluidos. Quando o orifício é colinear à tubulação, o fluido flui e a válvula de esfera de gás é dita aberta. Quando a válvula esférica é girada para tornar a esfera perpendicular à tubulação, o fluxo do fluido é interrompido e a válvula esférica de gás é dita estar fechada. As válvulas de esfera de gás são feitas de materiais metálicos fortes para torná-las adequadas para aplicações de alta pressão e alta temperatura. As válvulas de esfera de gás são conectadas à tubulação usando diferentes métodos de conexão, como solda, roscas, parafusos e porcas. Existem vários tipos de válvulas de esfera de gás, tais como válvulas de esfera de gás soldadas, válvulas de esfera de gás flangeadas, válvulas de esfera de gás forjadas, válvulas de esfera de gás dúctil em ferro fundido, entre outras. As válvulas de esfera de gás são utilizadas em diversas aplicações, tais como sistemas de gás natural, sistemas de ar comprimido, transporte de hidrocarbonetos, controle de fluxo de GLP e gás natural, vapores químicos, aquecedores comerciais e residenciais, em caldeiras e fornos, entre outros. As vantagens do uso de válvulas esféricas a gás são alta eficiência, durabilidade, versatilidade, alta resistência, operação rápida, facilidade de uso e peso leve.