Válvula de esfera motorizada

O que é uma válvula esférica motorizada?

Uma válvula de esfera motorizada é um tipo de válvula de esfera que utiliza eletricidade para operar. Este tipo de válvula utiliza uma esfera perfurada, oca e giratória para controlar o fluxo do fluido. As válvulas motorizadas de esfera têm a esfera com um furo no centro. Um motor elétrico é usado para controlar a posição da esfera para aumentar o fluxo do fluido ou bloquear o fluxo do fluido. Os fabricantes de válvulas motorizadas de esfera projetam a esfera de modo que ela possa controlar, direcionar, guiar e modular o fluxo do fluido. A válvula motorizada de esfera pode trabalhar em gases, líquidos e vapores. A válvula motorizada de esfera fecha ou abre o fluxo girando a esfera 90^o no sentido anti-horário ou no sentido horário respectivamente. Uma válvula motorizada de esfera inicia o fluxo do fluido quando o furo da esfera gira para ficar paralelo ao sentido do fluxo do fluido. As válvulas motorizadas de esfera são conhecidas por sua longa vida útil e alta confiabilidade.

Figura: Válvula de esfera motorizada.

Componentes da válvula motorizada de esfera

Corpo da válvula/carcaça da válvula

O corpo ou carcaça da válvula em uma válvula de esfera motorizada é o componente usado para conter todas as partes internas da válvula. O corpo da válvula é feito de materiais fortes, duros e rígidos para que possa ter resistência suficiente para suportar altas pressões e altas temperaturas associadas ao fluxo do fluido. As portas de entrada e saída de uma válvula de esfera motorizada também são feitas no corpo da válvula.

Bola rotativa

A bola é um componente esférico com um buraco em seu meio. O buraco no centro da bola é conhecido como um furo. O furo ou furo na bola serve como abertura para o fluxo do fluido. A bola em uma válvula esférica motorizada pode ser uma bola oca ou sólida. Para uma esfera sólida, há um diâmetro de abertura constante que aumenta o fluxo suave do fluido a uma velocidade constante. Para uma esfera oca, o espaço dentro dela aumenta o fluxo de fluido para fluir através da válvula. Entretanto, as esferas ocas em uma válvula esférica motorizada tendem a ter mais turbulência, assim como altas velocidades. No entanto, uma esfera oca em uma válvula motorizada de esfera torna a válvula leve em peso e barata em relação a uma esfera sólida.

Haste (eixo)

Este é o componente de uma válvula motorizada de esfera que conecta o motor elétrico à esfera. A haste é um eixo que transmite a energia do motor elétrico para operar a válvula motorizada de esfera. A haste em uma válvula motorizada de esfera é projetada com vedações como O-rings e anéis de vedação para selar o castelo, bem como a haste/eixo para evitar vazamento de fluido.

Boina

O castelo em uma válvula motorizada de esfera é o componente colocado no topo do corpo da válvula para cobrir as partes internas. O castelo e o corpo da válvula em uma válvula motorizada de esfera são conectados usando parafusos ou parafusos e porcas ou por solda para garantir que não haja vazamentos. Assim como o corpo da válvula, o castelo deve ser feito de materiais fortes, duros e rígidos que possam suportar alta pressão e altas temperaturas, de acordo com o uso pretendido daquela válvula.

Sede

A sede em uma válvula motorizada de esfera é um componente usado para fornecer uma vedação entre o corpo da válvula e a esfera. Há um assento a montante adjacente ao lado de entrada da válvula e um assento a jusante colocado em frente ao assento a montante adjacente ao lado de descarga da válvula.

Atuador

O atuador é o componente é uma válvula de esfera motorizada que é usada para fornecer a energia para operar a válvula. O atuador é um motor elétrico. O atuador pode ser automático ou semi-automático.

Embalagem

A vedação refere-se à vedação ao redor da haste/eixo da válvula utilizada para evitar vazamento de fluido.

Figura: Componentes de uma válvula esférica motorizada.

Como funciona uma válvula esférica motorizada?

As válvulas de esfera motorizadas funcionam convertendo energia elétrica em energia mecânica. É a energia mecânica que é utilizada para abrir/fechar as válvulas motorizadas de esfera. A energia elétrica é convertida em energia mecânica através do uso de um motor elétrico. O funcionamento de uma válvula motorizada de esfera é discutido abaixo.

1. Potência para o sistema. A válvula motorizada de esfera é aberta ligando-se a energia elétrica. Isto permite que a corrente elétrica flua para o motor elétrico. Isto liga o motor elétrico fazendo-o girar e assim iniciar a rotação do eixo que transmite a energia mecânica para abrir a válvula. A potência necessária para abrir uma válvula motorizada de esfera depende de certos fatores, tais como seu tamanho. Na maioria dos casos, a potência necessária para operar uma válvula motorizada de esfera poderia ser 12V, 24V ou 48V de potência CC ou 24V, 48V, 120V ou 240V de potência CA.
2. A potência do motor elétrico é transmitida através de um conjunto de engrenagens para ajudar a reduzir sua velocidade e simultaneamente aumentar seu torque (porque a velocidade e o torque são inversamente proporcionais). Como tal, o atuador da válvula esférica motorizada será capaz de produzir diferentes níveis de torque ou força com base nos controles do conjunto de engrenagens. O torque dos trens de engrenagem é usado para girar a haste da esfera motorizada e como a haste está conectada à esfera, ela a girará conforme for necessário.

Figura: Funcionamento de uma válvula esférica motorizada.

Tipos de válvulas motorizadas de esfera

Válvula de esfera motorizada de corpo único

Esta é uma válvula motorizada de esfera com um corpo. Esta válvula motorizada de esfera é projetada com um corpo de válvula fundida sólida que reduz o vazamento. A válvula motorizada de esfera de corpo único é a mais barata de todas as válvulas motorizadas de esfera. Entretanto, esta válvula de esfera não pode ser aberta para limpeza ou manutenção. A válvula motorizada de esfera de um só corpo é usada em funções menos exigentes. Estas válvulas têm uma abertura pequena, são mais baratas e são geralmente descartáveis.

Válvula de esfera motorizada de duas peças do corpo

Esta é uma válvula esférica motorizada que consiste de duas partes nas quais o primeiro componente contém o corpo e a junta final, o segundo componente é fixado ao primeiro componente. Uma válvula motorizada de esfera de duas peças pode ser desmontada facilmente para inspeção, limpeza e manutenção. Para separar as duas peças desta válvula motorizada de esfera, ela tem que ser completamente desconectada da tubulação.

Válvula motorizada de esfera com corpo de três peças

Esta é uma válvula motorizada de esfera feita com três partes que são o corpo e duas juntas terminais. Os três componentes são conectados por meio de parafusos e porcas. Este projeto de uma válvula motorizada de esfera de três peças do corpo facilita a remoção das peças principais da válvula, como haste, sede e esfera do sistema de tubulação. Tal projeto de uma válvula motorizada de esfera aumenta a remoção efetiva de materiais entupidos, substituição de vedações e sedes sem a remoção da tubulação do corpo. Entretanto, este tipo de válvula motorizada de esfera é vendida a um preço mais alto.

Válvula de esfera motorizada de entrada superior

Esta é uma válvula motorizada de esfera na qual a esfera é montada a partir da parte lateral da seção superior. Este projeto de uma válvula motorizada de esfera melhora o reparo da esfera e da sede sem a desmontagem da válvula. A válvula motorizada de esfera de entrada superior melhora um corpo de válvula maior. Na maioria dos casos, os fabricantes de válvulas motorizadas de esfera projetam a válvula de modo que não seja necessário removê-la da tubulação. A vantagem das válvulas motorizadas de esfera de entrada superior é que elas têm conexões de rosca mínimas, o que reduz o vazamento.

Válvula de esfera motorizada de entrada lateral

Esta é uma válvula motorizada de esfera na qual a esfera é montada a partir da parte lateral da válvula. Na maioria dos casos, esta válvula motorizada de esfera tem a esfera montada em duas ou três partes do corpo da válvula. Cada parte é montada com parafusos ou parafusos semelhantes à conexão de dois flanges. As válvulas motorizadas de esfera de entrada lateral têm defeitos mínimos do processo de fabricação e são fáceis de montar.

Válvula motorizada de esfera com corpo soldado

Esta é uma válvula de esfera motorizada que é totalmente soldada, tornando-a livre de qualquer vazamento. Este tipo de válvula motorizada de esfera não pode ser reparada como as outras válvulas motorizadas de esfera. As válvulas motorizadas de esfera de corpo soldado são usadas em aplicações subterrâneas e enterradas onde a manutenção não é necessária, como em aplicações de transporte de gás e transporte submarino. Depois que estas válvulas motorizadas de esfera são soldadas, elas são tomadas através de testes não destrutivos (NDTS) para verificar que não há vazamento.

Aplicações de válvulas motorizadas de esfera

• As válvulas motorizadas de esfera são usadas em aplicações de tratamento de água e irrigação.
• As válvulas motorizadas de esfera são utilizadas no processamento de alimentos e bebidas.
• Eles são utilizados nas indústrias de gás e petróleo.
• Estas válvulas são utilizadas nas indústrias farmacêuticas.
• As válvulas motorizadas de esfera são utilizadas em centrais elétricas.
• Eles são usados em casas para controle de água em uma louça e máquinas de lavar roupa.
• Eles são utilizados na indústria automotiva.
• As válvulas motorizadas de esfera são utilizadas em fábricas de produtos químicos.

Vantagens das válvulas motorizadas de esfera

• As válvulas motorizadas de esfera são fáceis de usar. Estas válvulas são comparativamente fáceis e rápidas de instalar, reparar e fazer manutenção.
• As válvulas motorizadas de esfera têm alta eficiência. Estas válvulas não precisam de lubrificação e possuem vedações estanques que asseguram que nenhum fluido e pressão de fluxo sejam desperdiçados.
• As válvulas motorizadas de esfera são acessíveis, pois empregam um projeto simples em relação a outras válvulas.
• As válvulas motorizadas de esfera têm longa vida útil, especialmente quando são utilizadas de acordo com as instruções do fabricante.
• O projeto das válvulas motorizadas de esfera emprega material resistente em relação ao uso pretendido, o que as torna resistentes a condições de fluxo como pressão.
• As válvulas motorizadas de esfera são versáteis, pois são usadas em uma ampla gama de aplicações.

Desvantagens das válvulas motorizadas de esfera

• As válvulas motorizadas de esfera apresentam alto desgaste e desgaste quando usadas para a aplicação errada.
• As válvulas motorizadas de esfera não são ideais para aplicações de estrangulamento.

Resolução de problemas de válvulas motorizadas de esfera

Vazamento de assento esférico

• Matéria estranha ao redor do assento da bola. Limpar/remover os materiais estranhos ou substituir os assentos da bola se esta tiver sido danificada pelos materiais.
• O assento da bola foi danificado porque foi usado quando semi-aberto. Substitua a sede esférica. Use a válvula quando ela estiver totalmente aberta/fechada.
• Assento esférico danificado pelo calor térmico. Substituir a sede esférica por aquela recomendada pelo fabricante da válvula esférica motorizada. 

Vazamento da gaxeta do corpo

• Parafusos, porcas ou parafusos soltos. Apertar os parafusos ou porcas igualmente.
• A gaxeta do corpo está danificada. Substitua a junta.

Vazamento da embalagem de glândulas

• Parafuso de glândula solta. Apertar os parafusos do gargalo diagonalmente e com o mesmo torque.
• A embalagem da glândula está desgastada. Substituir a embalagem da glândula.

O atuador não está funcionando

• Interruptor, fios ou outros cabos estão soltos ou desconectados. Inspecione e conecte novamente de acordo.
• Um condensador não está conectado corretamente ou está solto. Verifique o diagrama elétrico conforme as instruções do fabricante da válvula motorizada de esfera e conecte-o adequadamente.
• A proteção contra sobrecarga térmica está ativada. Dê ao atuador elétrico algum tempo para esfriar e minimizar a freqüência de operação.
• Os fios do bloco terminal estão desconectados ou soltos. Inspecione-os e conecte-os de acordo.
• O motor não está funcionando ou está danificado. Substitua o motor.

O motor da válvula esférica motorizada está paralisado enquanto a energia está ligada

• Um condensador falhou. Substitua o capacitor.
• A válvula motorizada precisa de mais torque. Verificar se há obstruções e remover/limpar.
• Os componentes da placa de controle da válvula motorizada de esfera falharam. Inspecione os componentes, recarregue e ou substitua-os.

Sumário

Uma válvula motorizada de esfera é um tipo de válvula de esfera que opera através do uso de um motor elétrico. Esta válvula motorizada de esfera emprega eletricidade como sua fonte de energia. A eletricidade é usada para alimentar o motor elétrico, que então converte energia elétrica em energia mecânica. A energia mecânica é usada pelo motor elétrico para ligar a válvula esférica motorizada para permitir o fluxo do fluido. As válvulas motorizadas de esfera utilizam uma esfera que gira 90^o para fechar/abrir o fluxo do fluido. As válvulas motorizadas de esfera são adequadas para aplicações on/off. Os fabricantes de válvulas motorizadas de esfera projetam a válvula considerando sua capacidade de resistir à pressão e temperatura do fluido. As válvulas motorizadas de esfera são usadas em diferentes aplicações, como usinas elétricas, processamento de alimentos e bebidas, petróleo e gás, produtos farmacêuticos, abastecimento de água e sistemas de irrigação, entre outros. As válvulas motorizadas de esfera são eficientes em termos energéticos, acessíveis, duráveis, fáceis de usar, versáteis, fortes e simples de limpar an e de reparo.