A História da Válvula

As válvulas são dispositivos utilizados para regular o fluxo de fluido, a pressão e a direcção do fluxo. O fluido regulado pode ser um líquido, um gás, uma mistura gás-líquido, ou uma combinação sólido-líquido. As válvulas consistem normalmente no corpo, tampa, assento da válvula, componentes de abertura e fecho, mecanismo de condução, vedações e conectores. A função de controlo da válvula é obtida por meio de um mecanismo de condução ou fluido que conduz o movimento de elevação, deslizamento, oscilação ou rotação dos componentes de abertura e fecho para ajustar o tamanho da secção da corrediça. A utilização da válvula é muito ampla, tem uma estreita associação com a vida quotidiana das pessoas, por exemplo, o tubo de água da torneira e o PRV utilizado no fogão a gás de petróleo liquefeito são válvulas. As válvulas são também componentes críticos de uma vasta gama de maquinaria mecânica, tais como motores de combustão interna, motores a vapor, compressores de ar, bombas, sistemas de transmissão pneumática, máquinas de transmissão hidráulica, navios e aviões.

Antes de 2.000 a.C., os chineses utilizavam tubos de bambu e válvulas de cortiça no sistema de tubagem de água, depois usavam comportas nos canais de irrigação, usavam válvulas de verificação de placas no fole da fundição, e recolhiam salmoura com tubos de bambu e válvulas de verificação do tipo placa em minas de sal de poços, e surgiram na Europa com a introdução da tecnologia de fundição e maquinaria hidráulica. Válvula de torneira de chumbo e cobre. A válvula de segurança da alavanca foi criada em 1681 para a utilização de caldeiras. As válvulas de tomada e de retenção eram ainda as válvulas principais até à chegada do motor a vapor da Watt, no século XVIII. A invenção de uma máquina a vapor levou as válvulas a entrar na indústria mecânica. Para além da utilização de válvulas de obturador, válvulas de segurança e válvulas no motor a vapor Watt, as válvulas borboleta eram frequentemente utilizadas para controlar o fluxo. O aumento do fluxo de vapor e da pressão significa que a utilização de uma torneira para regular a admissão de vapor e o vapor de escape do motor a vapor deixará de satisfazer as necessidades, de modo a que a válvula apareça.

Em e após 1840, houve válvulas de fecho sucessivas com haste roscada e válvulas de cunha com haste roscada trapezoidal, um avanço significativo na produção de válvulas. A introdução destes dois tipos de válvulas não só satisfez as exigências das diferentes indústrias para aumentar a pressão e a temperatura no ponto, mas também acabou por satisfazer os requisitos do controlo do fluxo. Desde então, com o crescimento da indústria de energia eléctrica, a indústria petrolífera, a indústria química e a indústria de construção naval, diferentes formas de válvulas de alta e média pressão têm evoluído rapidamente.

Desde a II Guerra Mundial, a antiga válvula de torneira e válvula borboleta viu novas aplicações devido à produção de materiais poliméricos, aço inoxidável, materiais lubrificantes, e carboneto cimentado à base de cobalto. As válvulas de esfera e as válvulas de diafragma evoluíram rapidamente. As válvulas globo, válvulas de gaveta, e outras válvulas melhoraram e melhoraram a eficiência. A Indústria de Fabrico de Válvulas tornou-se cada vez mais um campo importante da indústria de máquinas. As válvulas podem ser divididas em seis categorias: válvula utilizada para corte, regulação, válvula de retenção, válvula de fecho, válvula de segurança, e função de válvula multiusos.

O mecanismo de corte é utilizado principalmente para quebrar o fluxo de fluido, como uma válvula de comporta, uma válvula de torneira, uma válvula de esfera, uma válvula de diafragma de borboleta, uma válvula de beliscão, e assim por diante. A válvula de controlo é utilizada principalmente para ajustar a pressão e a velocidade do fluido, como a válvula de acelerador, a válvula de alívio de pressão e a válvula de esfera flutuante, etc. A válvula de retenção é utilizada para impedir a inversão do fluxo do fluido; a válvula de desvio é utilizada na válvula. Passagem de um fluido ou isolamento de um fluido bifásico, incluindo uma válvula deslizante, uma válvula multi-passe, uma válvula de drenagem, e uma válvula de drenagem de ar; a válvula de segurança está a ser utilizada principalmente para protecção de segurança para evitar que o forno, recipiente de pressão, ou tubo seja quebrado por sobrepressão; a válvula é uma válvula com mais do que uma característica, tal como uma válvula de paragem, que pode servir ambas como uma válvula de sobrepressão.

As válvulas de tubagens industriais podem ser classificadas numa válvula de vácuo, numa válvula de baixa pressão, numa válvula de média pressão, numa válvula de alta pressão e numa válvula de ultra-alta pressão por pressão nominal, e a válvula pode ser novamente dividida numa válvula de temperatura padrão, numa válvula de média temperatura, numa válvula de alta temperatura e numa válvula de baixa temperatura à temperatura de funcionamento, e a válvula também pode ser categorizada por tipo que a impeça. As válvulas podem ser designadas individualmente ou em combinação de acordo com diferentes métodos de classificação e também podem ser designadas de acordo com as propriedades estruturais ou usos particulares dos componentes de abertura e fecho.

Os requisitos do processo da válvula são pressão de trabalho, temperatura de trabalho, e calibração. As válvulas nominais e os diâmetros nominais são amplamente utilizados como especificações padrão para as válvulas separadas utilizadas em tubagens industriais. A pressão nominal corresponde à pressão média de funcionamento da válvula da substância à temperatura especificada. O diâmetro nominal refere-se ao diâmetro interior nominal da extremidade de união do corpo da válvula e da tubagem.

As válvulas têm requisitos diferentes em função da sua forma e utilização, em particular, vedação, resistência, controlo, circulação, abertura e fecho. Na configuração e selecção das válvulas, para além dos parâmetros e propriedades específicas, deve ser dada atenção à eficiência do fluido, incluindo o estado de fase do fluido (gás, líquido ou partículas sólidas), corrosão, inflamabilidade, viscosidade, toxicidade, explosividade e radioactividade.

A eficiência da vedação e o forte desempenho são as características mais fundamentais e críticas de todas as válvulas. A válvula é selada em duas partes: a vedação interna e a vedação externa. O selo interno é o selo entre a válvula e o assento da válvula; o selo externo é o selo entre a haste da válvula e o castelo, o corpo da válvula, e a junta do tubo. As válvulas não só necessitam de uma boa capacidade de vedação, como também asseguram protecção.

Se a fuga do selo não for bem sucedida e a resistência não for adequada, os componentes serão destruídos, resultando em danos económicos de vários graus, tais como o transporte de material perigoso, inflamável e explosivo ou fluido corrosivo pesado, e podem também causar graves incidentes de segurança. A fim de garantir a vedação e resistência da válvula, para além da natureza adequada da estrutura e da consistência da operação, o material deve ser cuidadosamente escolhido em conformidade com os requisitos aplicáveis.

Geralmente, as válvulas de fluido não corrosivo de baixa pressão são feitas de ferro fundido ou cobre fundido; as válvulas de alta a média pressão são feitas de aço fundido ou aço forjado; as válvulas de alta temperatura ou alta pressão são feitas de aço ligado; as válvulas de fluido corrosivo são feitas de aço inoxidável, plástico a ligas resistentes à corrosão (tais como ligas de cobre-níquel-molibdénio, ligas de chumbo, e ligas de titânio , etc.) ou são feitas de ferro fundido.

Normalmente, as válvulas de baixa pressão são frequentemente feitas de latão ou cobre, as válvulas de alta e média pressão são mais frequentemente feitas de aço inoxidável, e as válvulas de alta e média pressão ou válvulas de alta temperatura com especificações mais elevadas utilizam carboneto cimentado à base de cobalto. Os produtos poliméricos têm sido amplamente utilizados em tubos. Por exemplo, o assento das válvulas de esfera é composto em grande parte por plástico politetrafluoroetileno e o anel de vedação das válvulas borboleta e o diafragma das válvulas de diafragma é feito de diferentes materiais de borracha. Estes materiais têm maiores propriedades de ligação do que os metais na gama de temperaturas que podem ser utilizados.

Com o avanço das modernas indústrias nuclear, petroquímica, electrónica e aeroespacial, bem como o avanço do controlo automático de processos e do transporte de fluidos a longa distância, o desenvolvimento de válvulas criogénicas modernas, válvulas de vácuo, válvulas nucleares, e outras válvulas de controlo foi encorajado. A utilização de sistemas de accionamento de válvulas para controlo remoto e controlo de programas foi aumentada.

No futuro, a produção de válvulas alargará as especificações do produto, introduzirá válvulas de poupança de energia, de mão-de-obra e de autocontrolo, actualizará sistemas, implementará novas tecnologias e métodos, aumentará a vida útil das válvulas, e introduzirá séries especiais de válvulas, tais como oxigénio líquido, válvulas criogénicas, válvulas de vácuo, válvulas nucleares, válvulas de segurança, reguladores de válvulas, armadilhas e dispositivos de accionamento de válvulas para hidrogénio líquido e gás natural liquefeito.