Válvula de retenção de bocal

O que é uma válvula de retenção de bico?

Uma válvula de retenção de bico é um tipo de válvula utilizada para evitar o fluxo reverso de fluido e também evitar golpes de aríete e efeitos relacionados. Os fabricantes de válvulas de retenção de bico projetam estas válvulas para aplicações nas quais líquidos, gases ou meios de polpas abrasivas podem ser transferidos. As válvulas de retenção de bocal são projetadas para fechar silenciosa e rapidamente quando a pressão diminui ou quando o fluxo não flui. Como tal, elas ajudam a evitar que o fluido flua na direção inversa. Os fabricantes de válvulas de retenção de bocal projetam estas válvulas para operar automaticamente. Isto significa que as válvulas não precisam de um atuador de válvula ou um volante manual de válvula. Estas válvulas operam com base no princípio da diferença de pressão que é a pressão de sucção de entrada que abre o disco da válvula e quando a pressão de sucção a reduz, força o disco a fechar automaticamente. As válvulas de retenção de bico são utilizadas em várias aplicações de fluidos, desde baixa a alta temperatura e desde fluidos corrosivos a não corrosivos.

Figura: Válvula de retenção do bocal.

Componentes de uma válvula de retenção de bico

Corpo da válvula

Esta é a parte de uma válvula de retenção de bocal utilizada para cobrir as partes internas. Os fabricantes de válvulas de retenção de bico projetam o corpo da válvula usando materiais metálicos fortes que podem resistir a altas pressões e altas temperaturas. Além disso, tais materiais evitam que as peças internas sejam danificadas por impactos quando a válvula cai ou em caso de queda de objetos. Alguns dos materiais metálicos fortes que os fabricantes de válvulas de retenção de bocal utilizam para fazer corpos de válvula incluem aço inoxidável, ferro dúctil, aço carbono, ferro fundido e latão, entre outros.

Disco

Esta é a parte de uma válvula de retenção de bico que é usada para abrir e fechar o fluxo do fluido. O fechamento do fluxo de fluido destina-se a impedir a inversão do fluxo.

Primavera

A mola é utilizada para auxiliar o disco na abertura e fechamento. Ela abre quando a pressão do fluido de sucção excede sua força de compressão e assim movimenta o disco para abrir a válvula. A força de projeto da mola depende da quantidade de fluxo de fluido esperada através da válvula.

Sede

Este é um componente montado entre o disco e o corpo da válvula para evitar vazamento de fluido, bem como fornecer a superfície onde o disco da válvula veda. O material utilizado para construir a sede determina sua área de aplicação. Alguns materiais são destinados a baixa temperatura enquanto outros são destinados a alta temperatura.

Vedação

Este é um componente usado nas válvulas de retenção de bico para evitar vazamentos entre a válvula e a conexão do tubo.

Figura: Componentes de uma válvula de retenção de bico.

Como funciona uma válvula de retenção de bico?

Uma válvula de retenção de bico fecha e abre usando o componente de disco. O disco é assistido por uma mola de válvula helicoidal que é comprimida quando há alta pressão do fluido de sucção em relação à pressão de saída. A mola comprime devido à alta pressão de sucção e, como está conectada ao disco, força o disco a avançar deixando espaço para que o fluido flua. Enquanto a pressão do fluido de sucção permanecer alta em relação à pressão de saída, o fluido continua fluindo através da válvula de retenção do bico. Entretanto, sempre que a pressão de sucção começa a diminuir, a mola e o disco começam a reverter lentamente, já que a força que mantém a mola em uma posição depende da quantidade de pressão do fluido de sucção. Devido ao seu projeto, as válvulas de retenção de bico impedem o golpe de aríete, pois impedem a inversão do fluxo do fluido simultaneamente. As válvulas de retenção de bico são muito importantes em diferentes aplicações, como em processos de mistura onde os componentes precisam ser mantidos em porcentagens precisas como a mistura de etanol-aditivo, na qual a prevenção precisa de vazão reversa é muito importante.

Tipos de válvulas de retenção de bico

Válvula de retenção de bico de extremidade roscada

Esta é uma válvula de retenção de bico que é conectada ao tubo por meio de roscas. O fabricante da válvula de retenção de bico produz este tipo de válvula com roscas em ambos os lados dos orifícios da válvula. As extremidades do tubo a serem conectadas à válvula de retenção do bico também são produzidas com roscas. Se as extremidades roscadas do bico de retenção tiverem roscas macho, o tubo deve ter roscas fêmeas. Isto ajuda a garantir que a conexão do tubo da válvula seja suficientemente apertada para garantir zero vazamento de fluido. Válvulas de retenção com rosca são recomendadas para uso em aplicações de baixa e média pressão. Estas válvulas são leves em peso em relação às válvulas parafusadas. Além disso, as válvulas de retenção de extremidade roscada ocupam menos espaço em relação aos tipos aparafusados.

Figura: Válvula de retenção de bico de extremidade roscada.

Válvula de retenção com bocal flangeado

Esta é uma válvula de retenção de bico que é conectada à tubulação usando parafusos e porcas. Os parafusos e porcas desta válvula são montados através de furos na válvula. Como tal, os fabricantes de válvulas de retenção de bico projetam estas válvulas com flanges. As flanges atuam como as faces de acoplamento e também é onde são feitos os furos. Tanto a válvula quanto o tubo têm flanges e orifícios do mesmo tamanho. Os fabricantes de válvulas de retenção com flanges projetam estas válvulas para uso em aplicações de alta pressão porque a conexão dos parafusos e o uso de gaxeta garantem vedação estanque com vazamento zero. Um dos desafios das válvulas de retenção de bico de extremidade flangeada é que elas são mais pesadas em relação aos tipos de extremidades roscadas. O peso pesado resulta do uso de parafusos e porcas e flanges adicionais.

Figura: Válvulas de retenção de bico de extremidade flangeada.

Válvula de retenção de bico de extremidade soldada

Esta é uma válvula de retenção de bico que é conectada à tubulação usando solda. Isto significa que a válvula e a tubulação são soldadas juntas. Este tipo de válvula de retenção de bico torna-se muito essencial quando usada para transportar fluidos perigosos como ácidos, óleo e gás nos quais qualquer leve vazamento pode ser desastroso. O método de soldagem garante que a válvula e a tubulação estejam totalmente intactas, sem nenhum pequeno orifício. Entretanto, este tipo de válvula é muito difícil de reparar devido à solda. Os fabricantes de válvulas de retenção de bocal recomendam esta válvula para uso em aplicações onde a inspeção e reparo freqüentes não são necessários.

Válvula de retenção de bico de plástico

Esta é uma válvula de retenção de bico que é feita de material plástico. Tais materiais que podem ser usados para fazer este tipo de válvula incluem o cloreto de polivinila e o propileno. Uma válvula de retenção de bico de plástico é muito leve em peso em relação à metálica. Isto ocorre porque os materiais plásticos têm baixa densidade, ao contrário dos materiais metálicos. A densidade é o fator chave para aumentar o peso da válvula. As válvulas de retenção de bico de plástico são usadas em aplicações de baixa temperatura e pressão. Os materiais plásticos são baratos em relação aos metálicos, o que torna estas válvulas relativamente mais baratas que as metálicas.

Fatores a considerar ao selecionar uma válvula de retenção de bico

Tipo de mídia

Os fabricantes de válvulas de retenção de bocal projetam estas válvulas com materiais específicos que podem funcionar em um determinado tipo de mídia. Certos materiais funcionam muito bem em meios corrosivos, como ácidos. Tais materiais adequados para uso em aplicações ácidas são plásticos. Outros materiais como o aço também são resistentes à corrosão, mas não são muito resistentes como os plásticos. Se a válvula de retenção do bico for usada para o meio errado, sua vida útil será muito curta e também cara de manter, uma vez que as peças internas estarão se desgastando muito rapidamente.

Pressão e temperatura de trabalho

Os fabricantes de válvulas de retenção de bocal projetam estas válvulas para trabalhar em uma determinada faixa de pressão. O uso destas válvulas para níveis de pressão muito altos pode causar vazamento de fluido. Além disso, se a válvula for utilizada para pressões muito baixas, o fluido pode não ser capaz de abrir a válvula e não haverá fluxo de fluido através da válvula de retenção do bico. Além disso, os fabricantes de válvulas de retenção de bico indicam a temperatura do fluido de trabalho daquela válvula. Temperaturas muito altas além das especificações do fabricante podem danificar partes internas da válvula como discos, vedações, O-rings e gaxetas. Além disso, altas temperaturas podem fazer com que as partes internas da válvula reajam com o fluido a ser transportado.

Condições de fluxo

Este é o caso quando a válvula é feita para uso a um determinado nível de fluxo de fluido e viscosidade do fluido. Velocidade de fluido muito alta do que a faixa dada pelo fabricante da válvula de retenção do bico pode causar vibração e ou ruídos altos. O fluido muito viscoso pode não ser capaz de fluir através da válvula de retenção do bico. Portanto, a válvula deve ser usada de acordo com as instruções dadas pelo fabricante da válvula de retenção do bico. Seria necessário fornecer ao fabricante ou fornecedor as condições de fluxo, pressão, temperatura e tipo de meio para aconselhar sobre a melhor válvula de retenção de bico.

Aplicações de válvulas de retenção de bico

• As válvulas de retenção de bocal são utilizadas nas indústrias químicas.
• Eles são usados em aplicações de tratamento de águas residuais.
• Eles são utilizados no processamento de alimentos e bebidas.
• Eles são utilizados em sistemas de abastecimento doméstico de água.
• As válvulas de retenção de bocal são usadas para evitar o fluxo inverso de fluido nas caldeiras.
• Estas válvulas são usadas em aplicações de petróleo e gás.

Vantagens das válvulas de retenção de bico

• Estas válvulas evitam golpes de aríete e efeitos relacionados.
• Eles não permitem o fluxo inverso de fluido.
• As válvulas de retenção de bocal operam automaticamente.
• Estas válvulas são versáteis porque são utilizadas em diferentes aplicações.
• Eles estão livres de vazamento de fluidos.
• As válvulas de retenção de bocal têm queda de baixa pressão, o que ajuda a melhorar a eficiência de bombeamento.
• As válvulas de retenção de bocal podem ser instaladas tanto na posição vertical como na horizontal.
• O projeto das válvulas de retenção de bico as ajuda a manter a pressão de trabalho.
• Estas válvulas têm uma resposta rápida e dinâmica às mudanças de velocidade e pressão, o que as ajuda a operar mais rapidamente ao contrário de outras válvulas como as válvulas de gaveta.

Desvantagens das válvulas de retenção de bico

• O fluxo de fluido nas válvulas de retenção de bico ocorre em apenas uma direção.
• As válvulas de retenção de bocal não podem ser inspecionadas enquanto em operação.

Válvulas de retenção de bocal para solução de problemas

Válvula de retenção de bocal vibra ou tagarela

• Alta velocidade. Garantir que a velocidade do fluxo de fluido seja a recomendada pelo fabricante da válvula de retenção do bico.

Vazamento interno de fluido

• Superfícies de assento desgastadas ou danificadas. Substituir as superfícies dos assentos.
• Os detritos entupiram as válvulas. Remover os detritos dentro da válvula de retenção do bico.
• Anéis em O desgastado. Substituir os anéis em “O”.

Nenhum fluxo de fluido através da válvula de retenção do bico

• A válvula foi instalada na direção errada. Instalar a válvula de acordo com a direção do fabricante da válvula de retenção do bico mostrada no manual do usuário ou no corpo da válvula.
• O tubo que transfere o fluido para a válvula é bloqueado. Verifique a válvula quanto a qualquer material que cause bloqueio e remova-os.
• A válvula a jusante está fechada. Certifique-se de que a válvula a jusante esteja aberta.
• Baixa pressão de sucção. Aumentar a pressão de sucção até o nível dado pelo fabricante da válvula de retenção do bico.

Válvula não fecha

• O disco ou mola da válvula foi preso por partículas sólidas. Abra a válvula de retenção do bico e remova qualquer material que prenda a mola ou o disco da válvula.

Vazamento de fluido através da conexão válvula-pipe

• Gaxeta gasta. Substituir a gaxeta.
• Conexão frouxa. Apertar os elementos de conexão que são os parafusos ou parafusos.

Sumário

A válvula de retenção de bico é um tipo de válvula que é utilizada para evitar o fluxo inverso de fluido e também impedir o golpe de ariete. Este tipo de válvula opera automaticamente usando a diferença de pressão na qual a pressão de sucção tem que ser maior do que a pressão de saída. O fluido de entrada fornece energia potencial para comprimir a mola da válvula que move o disco da válvula para frente permitindo o fluxo do fluido. O fluido continua fluindo através da válvula de retenção do bico até um momento em que a pressão de sucção começa a diminuir. Neste caso, a mola da válvula começa a retornar o disco para a posição de assento até que o fluido seja completamente impedido de reverter enquanto assegura que não haja golpes de aríete e seus efeitos relacionados. Os fabricantes de válvulas de retenção de bico produzem diferentes tipos destas válvulas para determinadas aplicações industriais. Os fatores a considerar ao selecionar uma válvula de retenção de bico incluem o tipo de meio, a pressão e temperatura de operação e as condições de fluxo. Os vários tipos destas válvulas incluem válvula de retenção de bico de extremidade roscada, válvula de retenção de bico de extremidade flangeada, válvula de retenção de bico de extremidade soldada, e válvula de retenção de bico de plástico. As aplicações destas válvulas incluem tratamento de águas residuais, fornecimento de água doméstica, alimentos e bebidas, produtos químicos, petróleo e gás, e aplicações em caldeiras, entre outras. As vantagens do uso de válvulas de retenção de bico são operação automática, nenhum fluxo reverso de fluido, alta eficiência e capacidade de manter a pressão de fluxo, nenhum golpe de aríete e vazamento zero.