Válvula borboleta pneumática

O que é uma válvula borboleta pneumática?

Esta é uma válvula borboleta que opera usando um atuador pneumático. Uma válvula borboleta pneumática utiliza ar comprimido para abrir e fechar a válvula. Estas válvulas estão sob a categoria de válvulas de um quarto de volta. Como tal, o disco da válvula faz um ângulo de um quarto de volta para iniciar ou interromper o fluxo do fluido. Os fabricantes de válvulas borboleta pneumáticas projetam esta válvula com diferentes materiais que tornam tais válvulas adequadas para uso em várias aplicações. Os fabricantes de válvulas borboleta pneumáticas fazem com que o disco permaneça na trajetória do fluxo quando a válvula está aberta ou quando está fechada. Tal mecanismo contribui para a queda de pressão, reduzindo assim a eficiência. Entretanto, estas válvulas são pequenas no tamanho, compactas e simples no projeto. Tal projeto torna as válvulas borboleta com atuador pneumático mais baratas em comparação com outras válvulas. O projeto também ajuda estas válvulas a trabalharem em lamas e aplicações de lodo, pois o disco dificilmente pode ficar entupido.

Figura: Válvula borboleta pneumática.

Componentes de uma válvula borboleta pneumática

Corpo

O corpo é a parte que segura todas as outras partes de uma válvula borboleta pneumática. O corpo é feito de materiais metálicos muito fortes como aço carbono e aço inoxidável para garantir alta resistência. Entretanto, há uma categoria especial destas válvulas que são feitas de materiais totalmente plásticos. O corpo contém orifícios para segurar os parafusos usados para conectar a válvula ao tubo.

Atuador pneumático

Esta é a parte que fornece o torque utilizado para abrir e fechar a válvula. O atuador é conectado ao disco da válvula através da haste. Quando o atuador gira a haste, o disco gira simultaneamente permitindo ou bloqueando o fluxo de fluido.

Haste

Esta é a parte de uma válvula borboleta pneumática que conecta o disco da válvula e o atuador. A haste ajuda a transmitir o torque do atuador para o disco para fazer a válvula abrir ou fechar.

Disco

Este é o componente de uma válvula borboleta pneumática que é responsável por iniciar e interromper o fluxo do fluido.

Sede

Este componente ajuda a prevenir vazamentos de fluido quando a válvula é fechada. O assento serve para fornecer uma superfície onde o disco senta quando a válvula fecha.

Vedação

Este é um componente colocado entre as superfícies de acoplamento do tubo e da válvula para evitar vazamento de fluido entre as conexões. A junta é feita de diferentes materiais dependendo da temperatura de trabalho e do tipo de fluido.

Figura: Componentes de uma válvula borboleta pneumática.

Como funciona uma válvula borboleta com atuador pneumático?

Uma válvula borboleta pneumática opera fazendo um quarto de volta para abrir ou fechar. A capacidade de abrir ou fechar é aumentada por um atuador pneumático que produz potência em termos de torque que torce o disco para abrir e fechar. Para iniciar uma válvula borboleta pneumática, o atuador é ligado. O atuador motorizado produz torque e o transmite para o disco através da haste. Isto faz tanto a haste quanto o disco girarem no sentido anti-horário. Esta rotação do disco faz com que a válvula se abra, permitindo que o fluido flua através da válvula. Neste estado fechado, o disco é orientado paralelamente ao fluxo do fluido. Para fechar a válvula, o atuador gira a haste e o disco no sentido anti-horário. Esta rotação faz com que o disco fique perpendicular ao sentido do fluxo do fluido e assim bloqueia qualquer tentativa do fluido atravessar a válvula. Os fabricantes de válvulas borboleta pneumáticas projetam estas válvulas para uso em aplicações de estrangulamento.

Figura: Funcionamento de uma válvula borboleta pneumática.

Tipos de válvulas borboleta pneumáticas

Válvula borboleta concêntrica com atuador pneumático

Esta é uma válvula borboleta pneumática também conhecida como válvula borboleta pneumática de deslocamento zero. Este é o projeto mais básico. A haste da válvula é projetada para passar através do centro do disco que é colocado no centro do orifício do tubo. A sede é colocada na periferia do diâmetro do corpo. Os fabricantes de válvulas borboleta pneumáticas utilizam sedes resilientes ou de borracha para fabricar estas válvulas. Isto torna a válvula muito eficiente para garantir fluxo zero de fluido quando o fluxo de fluido é fechado. Entretanto, esta válvula só pode ser usada em aplicações onde a temperatura de operação é inferior a 60^o graus, pois altas temperaturas podem danificar o assento da válvula. As válvulas borboleta concêntricas com atuador pneumático têm a vantagem de que o fluido passa através da válvula sem entrar em contato com o corpo porque o assento é feito como um cartucho ou manga dentro do corpo da válvula.

Figura: Válvula borboleta concêntrica com atuador pneumático.

Válvula borboleta excêntrica com atuador pneumático

Esta é uma válvula borboleta pneumática na qual a haste é deslocada da linha central do disco da válvula. Uma válvula projetada com a haste atrás do centro do disco é conhecida como uma válvula borboleta de um único ajuste. Os fabricantes de válvulas borboleta pneumáticas projetam esta válvula para ajudar a reduzir o contato entre a vedação e o disco antes que a válvula seja totalmente fechada, o que ajuda a melhorar a vida útil da válvula.

Outras versões desta válvula são o desvio duplo e o triplo. Uma válvula borboleta pneumática de duplo deslocamento é projetada com a haste atrás do disco e um deslocamento extra em um dos lados. Com dupla excentricidade, a haste pode girar o disco para esfregar sobre o assento da válvula por cerca de 1^o a 3^o graus. Uma válvula borboleta com tripla excentricidade pneumática é projetada para uso em aplicações críticas. Os fabricantes de válvulas borboleta pneumáticas projetam esta válvula de forma similar à versão dupla, mas esta tem mais um desvio. Este terceiro desvio é feito pelo eixo de contato do disco e da sede. Os fabricantes de válvulas borboleta pneumáticas projetam esta válvula tripla com sedes metálicas para melhorar o fechamento hermético livre de qualquer vazamento, bem como tornar a válvula adequada para uso em altas temperaturas. Esta válvula também é muito eficiente e não é propensa a desgaste.

Figura: Válvula borboleta excêntrica com atuador pneumático.

Válvula borboleta wafer com atuador pneumático

Esta é a mais econômica das válvulas borboleta pneumáticas. Esta é uma válvula borboleta pneumática que é colocada entre dois flanges de tubos. Os parafusos são usados para conectar a válvula. Os parafusos utilizados são longos o suficiente para cruzar o corpo da válvula. Além disso, os fabricantes de válvulas borboleta pneumáticas projetam o corpo com comprimentos curtos, tornando-o econômico para conectar e também leve em peso. A conexão entre a válvula e o tubo é feita de forma estanque, utilizando juntas ou anéis em O. Estas vedações são colocadas entre as superfícies de acoplamento da válvula e o tubo.

Figura: Válvula borboleta wafer com atuador pneumático

Válvula borboleta Lug com atuador pneumático

Esta é uma válvula borboleta pneumática projetada com olhais rosqueados ao redor do corpo. Os olhais rosqueados destinam-se a segurar os parafusos usados para conectar a válvula e a tubulação juntos. Dois conjuntos de parafusos são usados para prender a válvula e a tubulação. Este tipo de válvula facilita a desconexão da válvula sem afetar o outro lado da tubulação. Uma vez que a válvula e a tubulação são conectadas, o corpo da válvula carrega o peso da tubulação ao contrário da válvula tipo wafer.

Figura: Válvula borboleta Lug com atuador pneumático.

Válvula borboleta pneumática de dupla flange

Esta é uma válvula borboleta pneumática projetada com extremidades flangeadas em ambos os lados das portas. Isto ajuda a conectar a válvula ao tubo usando parafusos. Os fabricantes de válvulas borboleta pneumáticas projetam este tipo de válvula com flanges duplas para tornar a instalação mais fácil e mais precisa. Esta válvula tem a vantagem de ser adaptável a tubos revestidos, já que a protuberância do disco além do comprimento do corpo é insignificante. Os fabricantes de válvulas borboleta pneumáticas recomendam esta válvula para uso em aplicações de alta pressão, devido à alta resistência concedida pelos parafusos, porcas e flanges. A válvula também pode ser usada em altas e baixas temperaturas dependendo dos materiais utilizados para fazer vedações e sedes.

Figura: Válvula borboleta de dupla flange com atuador pneumático.

Válvula borboleta plástica pneumática

Este é um tipo especial de válvula borboleta pneumática que é feita de material plástico. Os fabricantes de válvulas borboleta pneumáticas utilizam materiais plásticos de alta resistência, como cloreto de polivinila e propileno. Este tipo de válvula é mais barato em comparação com outros tipos de válvulas borboleta com um atuador pneumático. O baixo custo resulta do baixo custo dos materiais plásticos, bem como da menor quantidade de energia necessária para formar a válvula em relação àquela necessária na fabricação de válvulas metálicas. As válvulas borboleta plásticas pneumáticas também são muito leves em peso em comparação com os tipos metálicos. O princípio de funcionamento dessas válvulas é o mesmo das outras válvulas borboleta com atuador pneumático. As válvulas borboleta pneumáticas plásticas têm excelente resistência à corrosão em comparação com suas contrapartidas metálicas. O único desafio com estas válvulas é que elas não podem trabalhar em altas temperaturas, uma vez que o material plástico derreteria e assim destruiria a válvula inteira. Como tal, os fabricantes de válvulas borboleta pneumáticas recomendam o uso destas válvulas em baixas temperaturas que estão abaixo de 60^o C.

Figura: Válvula borboleta plástica pneumática.

Aplicações das válvulas borboleta pneumáticas

• As válvulas borboleta pneumáticas são utilizadas nas indústrias de alimentos e bebidas.
• Eles são utilizados nas indústrias de manufatura farmacêutica.
• Eles são utilizados por diferentes fabricantes de produtos químicos.
• Estas válvulas são utilizadas em aplicações a vapor.
• As válvulas borboleta pneumáticas são usadas em aplicações de combate a incêndios.
• Eles são utilizados nas indústrias de petróleo e gás.
• Estas válvulas são usadas em aplicações de purificação e tratamento de água.
• Eles são utilizados em lamas e aplicações de lodo.
• As válvulas borboleta com atuadores pneumáticos são utilizadas nas indústrias de fabricação de papel e celulose.

Vantagens das válvulas borboleta pneumáticas

• Estas válvulas podem operar tanto em aplicações de torque baixo quanto alto.
• As válvulas borboleta pneumáticas operam muito rapidamente.
• As válvulas borboleta pneumáticas são mais baratas em comparação com outras válvulas.
• Estas válvulas são pequenas em tamanho e leves em peso.
• As válvulas borboleta pneumáticas têm um desenho simples e compacto que leva a uma alta resistência.
• Elas ocupam uma pequena área quando instaladas em comparação com outras válvulas.
• Eles têm uma perda de pressão baixa e, portanto, alta eficiência.
• As válvulas borboleta pneumáticas são versáteis.
• Elas são duráveis se usadas de acordo com as instruções do fabricante da válvula borboleta pneumática.

Desvantagens das válvulas borboleta pneumáticas

• Estas válvulas são caras em comparação com os tipos manuais.
• O fechamento e a abertura do disco da válvula são afetados pela turbulência do fluido e, portanto, tendem a reduzir a eficiência.
• Estas válvulas não podem fornecer uma excelente vedação do fluido em comparação com outras válvulas como válvulas de esfera.

Resolução de problemas de válvulas borboleta pneumáticas

Vazamento interno de fluido

• O assento da válvula está danificado ou desgastado. Substitua o assento da válvula.
• O disco da válvula está danificado. Substitua o disco.
• Os o-rings estão danificados ou desgastados. Substituir os anéis em “O”.
• Materiais estranhos na válvula. Abra a válvula e remova quaisquer materiais estranhos.

Vazamento de fluido externo

• A gaxeta está danificada ou desgastada. Substitua a junta.
• Anéis em O desgastado. Substituir os anéis em forma de O.
• Conexão frouxa. Aperte os parafusos para atingir o torque recomendado pelos fabricantes de válvulas borboleta pneumáticas.

Válvula não inicia

• Nenhuma fonte de alimentação no atuador. Verifique a disponibilidade de energia da fonte e corrija se houver alguma avaria.
• Bloqueio na válvula. Abra a válvula e remova qualquer material que provoque um bloqueio.

Sumário

As válvulas borboleta pneumáticas operam usando um atuador pneumático. O atuador é montado na parte superior da válvula. O atuador pneumático fornece o torque usado para girar a haste para abrir e fechar a válvula. As válvulas borboleta com atuador pneumático abrem girando o disco por um quarto de volta, o que permite que o disco gire deixando a passagem do fluxo de fluido desobstruída. Para fechar a válvula, o atuador gira o disco por mais um quarto de volta na direção oposta. Isto torna o disco perpendicular ao sentido do fluxo de fluido, portanto, nenhum fluido pode atravessar a válvula.

Os fabricantes de válvulas borboleta pneumáticas produzem vários tipos destas válvulas que incluem válvulas borboleta concêntricas, válvulas borboleta excêntricas, válvulas borboleta wafer, válvulas borboleta lug, válvulas borboleta de dupla flange e válvulas borboleta de plástico. Estas válvulas são utilizadas em aplicações como petróleo e gás, alimentos e bebidas, indústrias farmacêuticas, químicas, de papel e celulose, e abastecimento de água, entre outras. As vantagens de usar uma válvula borboleta com atuador pneumático são a operação automática, versatilidade, operação rápida, design leve, simples e compacto, menor espaço de instalação e baixa queda de pressão.