Válvula redutora de pressão hidráulica

O que é válvula redutora de pressão hidráulica?

Trata-se de uma válvula redutora de pressão autônoma e automática que opera por meio do uso de fluido hidráulico. Esta válvula é utilizada para reduzir a alta pressão do fluido a uma pressão consistente e utilizável. Esta válvula consiste de um diafragma flexível que controla a válvula através de um pino interconectado e uma mola de compressão. A mola é carregada através de um parafuso metálico que se move para cima e para baixo para controlar a pressão do fluido, conforme necessário. O uso desta válvula é importante na medida em que a redução da alta pressão para pressão constante e utilizável evita perdas que podem ocorrer devido a vazamentos ou devido a danos nos acessórios a jusante. Além disso, o uso desta válvula ajuda a reduzir os níveis de ruído que emanam das altas velocidades de fluxo do fluido. Os fabricantes de válvulas redutoras de pressão hidráulica produzem vários tipos desta válvula. Tais válvulas são feitas de diferentes materiais e destinam-se ao uso em diferentes aplicações industriais.

Figura: Válvula redutora de pressão hidráulica.

Componentes da válvula redutora de pressão hidráulica

Corpo

Este componente é feito de materiais metálicos fortes, como aço inoxidável, liga de níquel, aço carbono, latão e outros materiais fortes. Os fabricantes de válvulas hidráulicas redutoras de pressão projetam o corpo a partir desses materiais para garantir que ele seja forte para suportar a pressão do fluido, bem como o impacto da queda de objetos. O corpo abriga partes internas da válvula e também contém os orifícios de entrada e saída da válvula.

Válvula piloto

Esta válvula regula o fluxo de fluido que entra e sai da câmara de controle para melhorar a resposta rápida e o fluxo constante.

Mola de ajuste

Esta é uma mola helicoidal que conecta o diafragma da válvula ao sistema hidráulico por meio de um parafuso. Ela transmite a força necessária para pressionar o diafragma para variar a pressão do fluido.

Diafragma

Este componente é utilizado para permitir o fluxo de fluido através da válvula. A pressão de entrada do fluido empurra para cima no diafragma contra a tensão da mola. Isto força a válvula a abrir e então o fluido flui para jusante.

Parafuso

Este é um componente metálico com roscas que ajudam a comprimir ou alongar a mola para empurrar o diafragma para cima ou para baixo para variar a pressão do fluido.

Gaxetas

Estes componentes são colocados entre as superfícies de acoplamento do tubo e da válvula. Sua função é evitar vazamentos de fluido através das conexões.

Figura: Componentes de uma válvula redutora de pressão hidráulica.

Como funciona uma válvula redutora de pressão hidráulica?

As válvulas redutoras de pressão hidráulica operam convertendo a alta pressão do fluido na entrada da válvula em baixa pressão na saída da válvula. Para iniciar a válvula, o usuário define a pressão de saída necessária na válvula. Como tal, o sistema hidráulico ajusta a válvula para a pressão de ajuste. Isto funciona através de uma mola de compressão que mantém o diafragma em sua posição. Os fabricantes de válvulas redutoras de pressão hidráulica projetam a válvula de modo que, se a pressão de entrada for inferior ou estiver no ponto de ajuste da pressão de jusante, o fluido ainda fluirá através da válvula. Isto significa que a pressão não estará no nível em que ela pode forçar a mola a fechar a válvula. É a demanda no lado da saída que causa a queda de pressão que significaria que a válvula redutora de pressão hidráulica permanecerá aberta. Quando a pressão de entrada excede a pressão de saída necessária, ela supera a tensão na mola da válvula. Esta tensão da mola é devida ao valor da pressão definida pelo usuário. Como tal, a pressão de saída força o diafragma da válvula a se mover para cima onde efetivamente fecha a válvula. Isto ocorre principalmente quando há pouca ou nenhuma demanda do lado de saída.

Figura: Funcionamento de uma válvula redutora de pressão hidráulica.

Tipos de válvulas redutoras de pressão hidráulica

Válvula redutora de pressão hidráulica plástica

Trata-se de uma válvula hidráulica redutora de pressão feita de materiais plásticos como o cloreto de polivinila (PVC) e o propileno. Tais materiais têm resistência suficiente para resistir a danos moderados por pressão e impacto. Os fabricantes de válvulas hidráulicas redutoras de pressão projetam estas válvulas para uso em aplicações que têm pressão moderada e baixa temperatura. O uso destas válvulas em altas temperaturas causa danos à válvula devido às pobres propriedades térmicas dos materiais plásticos. A alta pressão pode causar danos à válvula e vazamento de fluido em excesso. Entretanto, esta válvula é muito boa para controlar o fluxo de produtos corrosivos porque a resistência à corrosão dos materiais plásticos é maior do que a dos materiais metálicos. Além disso, estas válvulas são mais baratas em comparação com suas contrapartidas metálicas.

Figura: Válvula redutora de pressão hidráulica plástica.

Válvula redutora de pressão hidráulica operada por piloto

Esta é uma válvula hidráulica redutora de pressão projetada para uso em grandes cargas que precisam de controle próximo. Esta válvula tem uma resposta rápida às variações de carga e é melhor para uma ampla gama de vazões de fluido em comparação com outros tipos de válvula. Os fabricantes de válvulas redutoras de pressão hidráulica projetam esta válvula com tamanho grande para aumentar as grandes vazões de fluido. O tamanho grande torna a válvula mais cara em relação a outras válvulas. Os fabricantes de válvulas redutoras de pressão hidráulica utilizam uma válvula piloto auxiliar conhecida para operar esta válvula. A válvula piloto é usada para carregar um diafragma ou um pistão para aumentar a força descendente. Esta força é usada para abrir a válvula principal para permitir o fluxo do fluido. Tal projeto melhora o grande fluxo de fluido com baixa variação de pressão.

O controle da abertura e fechamento da válvula piloto é aprimorado pela força de equilíbrio entre a pressão secundária e a força da mola. A válvula piloto é destinada a fornecer pressão ao diafragma ou ao pistão da válvula principal. Ela cria uma força descendente que é então amplificada pelo diafragma ou pela área do pistão. Isto ajuda na abertura da válvula principal, o que facilita um alto fluxo de fluido. Como tal, esta válvula redutora de pressão hidráulica tem uma resposta rápida em uma ampla faixa de vazões de fluido. Outra vantagem desta válvula é a pressão apertada no lado a jusante.

Válvula redutora de pressão hidráulica de ação direta

Esta é uma válvula hidráulica redutora de pressão que é utilizada para pequenas cargas. Esta válvula é a mais simples das válvulas hidráulicas redutoras de pressão e utiliza foles enrolados ou diafragma plano para operar. A precisão desta válvula em relação ao ponto de ajuste a jusante é de cerca de +/- 10%. Esta válvula não oferece um controle preciso do fluxo do fluido. Esta válvula redutora de pressão hidráulica é mais barata em relação ao tipo pilotado. Além disso, esta válvula é de projeto compacto e é fácil de instalar. Entretanto, esta válvula tem maior variação de pressão em relação ao tipo operado por piloto.

Esta válvula opera usando uma força de ajuste por mola acionada pelo atuador hidráulico para abrir diretamente a válvula. A mola emprega suas propriedades compressivas para criar a força de abertura na válvula que resulta no fluxo do fluido. À medida que a pressão aumenta a jusante, ela cria um equilíbrio onde alimenta a pressão a jusante para a parte inferior da mola onde a força ascendente se equilibra contra a força compressiva. Esta força compressiva é restrita para aumentar a sensibilidade suficiente da mola ao equilíbrio com as mudanças de pressão a jusante.

Fatores considerados na compra de uma válvula hidráulica redutora de pressão

Tipo de mídia

Os fabricantes de válvulas redutoras de pressão hidráulica projetam vários tipos destas válvulas para uso em diferentes aplicações. Cada válvula é destinada ao uso em fluidos específicos. Algumas destas válvulas são destinadas a fluidos corrosivos enquanto outras não são. Portanto, é muito importante conhecer o tipo de fluido ao qual a válvula será exposta antes da compra.

Temperatura de operação

Os fabricantes de válvulas hidráulicas redutoras de pressão utilizam diferentes materiais metálicos ou macios para fabricar a válvula. Os materiais macios podem ser utilizados em aplicações de baixa temperatura, enquanto que os metálicos são destinados à utilização em altas temperaturas. O uso da válvula na temperatura errada danificá-la-á, é claro, mesmo durante o primeiro dia de trabalho.

Pressão

Cada válvula redutora de pressão hidráulica tem seu mais alto nível de pressão para o qual pode operar confortavelmente. O uso da válvula em níveis de pressão errados causará mau funcionamento ou vazamentos excessivos que levarão a perdas no fluido transportado ou outros danos ao meio ambiente.

Aplicações de válvulas redutoras de pressão hidráulica

• As válvulas redutoras de pressão hidráulica são usadas em sistemas de supressão de incêndio para ajudar a reduzir a pressão de entrada para uma pressão de saída estável e segura.
• Estas válvulas são utilizadas em sistemas de abastecimento de água domésticos e comerciais.
• As válvulas redutoras de pressão hidráulica são utilizadas em operações de mineração.
• Eles são utilizados no controle de produtos químicos em aplicações industriais.
• Estas válvulas são usadas em hospitais para controlar o fluxo de oxigênio.
• As válvulas redutoras de pressão hidráulica são utilizadas para controlar o fluxo de vapor e água em usinas a vapor.
• Eles são utilizados nas indústrias de petróleo e gás.
• Eles são utilizados em sistemas de ar comprimido e gás.

Vantagens das válvulas redutoras de pressão hidráulica

• Estas válvulas estão livres de vazamento de fluido.
• As válvulas hidráulicas redutoras de pressão evitam danos aos dispositivos de bombeamento.
• Eles são rápidos de operar.
• Eles são operados através de um sistema hidráulico.
• Eles permitem um fluxo de fluido consistente e seguro.
• As válvulas hidráulicas redutoras de pressão são de projeto simples e compacto.
• Suas operações de reparo e manutenção são fáceis e baratas.
• Eles estão livres de entupimento, pois utilizam um coador para filtrar materiais estranhos.
• Eles são altamente confiáveis, pois nenhum fluido em excesso pode fluir através da válvula.

Desvantagens das válvulas redutoras de pressão hidráulica

• Estas válvulas são mais caras em comparação com outras válvulas.
• Elas são de grande tamanho em relação a outras válvulas e, portanto, ocupam uma grande área de instalação.

Resolução de problemas de válvulas redutoras de pressão hidráulica

A pressão controlada excede os limites sob cargas normais

• Há um bloqueio na linha de detecção de pressão ou nos orifícios. Remova os materiais de bloqueio.
• Há sujeira ou materiais estranhos entre o cabeçote e a válvula piloto de busca. Abra a válvula e limpe a sujeira ou materiais estranhos.
• Há materiais estranhos entre o assento e o cabeçote da válvula principal. Abra a válvula redutora de pressão hidráulica e limpe os materiais estranhos.

A pressão controlada excede o limite de cargas leves

• Sujeira entre o assento e a cabeça da válvula principal. Abrir a válvula e limpar a sujeira.
• Vazamento na válvula de desvio. Reparar a válvula de derivação conforme necessário.

A válvula redutora de pressão hidráulica não abre

• Diafragma da válvula principal com defeito. Substituir o diafragma.
• Orifício bloqueado. Remover os materiais de bloqueio.
• Coador bloqueado. Remover os materiais de bloqueio.
• Sujeira no assento da válvula piloto. Limpar a sujeira.

Baixa pressão de entrega

• Diafragma da válvula principal com defeito. Substituir o diafragma.
• Válvula de tamanho inferior ao normal. Assegurar-se de que a carga corresponda aos valores nominais recomendados pelo fabricante da válvula redutora de pressão hidráulica.

Válvula não fecha

• Vazamento através da válvula de desvio. Válvula de bypass de reparo.
• Linha de detecção de piloto bloqueada. Limpeza dos materiais de bloqueio.

Sumário

Uma válvula redutora de pressão hidráulica é uma válvula auto-operante utilizada para reduzir o excesso de pressão em um sistema de tubulação para uma pressão de trabalho estável e segura. As válvulas redutoras de pressão hidráulica operam usando um diafragma flexível que controla o fluxo do fluido através de uma mola e um parafuso de ajuste. O lado de pressão do diafragma conecta-se à extremidade de saída da válvula para exercer pressão controlada sobre o diafragma. Os fabricantes de válvulas redutoras de pressão hidráulica projetam esta válvula de tal forma que quando não há carga na mola da válvula, a válvula fecha. O sistema hidráulico aplica torque em um parafuso de ajuste e, portanto, na mola para transmitir força ao diafragma da válvula. Isto força o diafragma a abrir a válvula e permite que o fluido flua a partir da válvula.

Os fabricantes de válvulas redutoras de pressão hidráulica projetam estas válvulas utilizando diferentes materiais, desde materiais metálicos até materiais plásticos. Os materiais utilizados para fabricar a válvula determinam a área de aplicação e, portanto, é importante consultar o fabricante ou fornecedor da válvula redutora de pressão hidráulica sobre a aplicação da válvula. Os fatores a serem considerados na compra de válvulas redutoras de pressão hidráulica são pressão operacional, temperatura e tipo de meio. Os vários tipos de válvulas redutoras de pressão hidráulica são válvulas redutoras de pressão hidráulica de plástico, válvulas redutoras de pressão hidráulica de ação direta e válvulas redutoras de pressão hidráulica operadas por piloto, entre outras. As aplicações das válvulas redutoras de pressão hidráulica são proteção contra incêndio, sistemas de ar e gás comprimido, mineração, hospitais, produtos químicos, petróleo e gás, entre outros. As vantagens de usar válvulas redutoras de pressão hidráulica são confiabilidade, versatilidade, vazamento zero, fácil instalação e reparo, livre de bloqueios e rápida operação.