Como funcionam as válvulas globo

Válvulas globo são componentes essenciais em várias aplicações industriais, regulando e controlando o fluxo de fluidos. Este artigo explora o funcionamento interno, componentes e aplicações de válvulas globo, fornecendo uma compreensão abrangente de sua funcionalidade e importância em sistemas de controle de fluidos.

O que é uma válvula globo

Uma válvula globo é um tipo de válvula de movimento linear que controla o fluxo usando um plugue ou disco móvel para abrir, fechar ou obstruir parcialmente uma abertura no corpo da válvula. O nome “válvula globo” se refere ao formato esférico do corpo da válvula, que permite uma operação eficiente e controle preciso sobre a taxa de fluxo.

Como funcionam as válvulas globo

As válvulas globo operam usando um disco móvel ou plugue para controlar o fluxo através do corpo da válvula. Quando o disco é assentado contra o assento da válvula, o fluxo é interrompido. Conforme o disco é levantado para longe do assento, o fluido pode passar através da abertura entre o disco e o assento. A posição do disco, controlada pela haste e pelo atuador, determina a taxa de fluxo através da válvula.

Componentes da válvula globo

Corpo

O corpo é o principal componente de uma válvula globo, fornecendo o limite de pressão primário. Os corpos de válvula globo são normalmente feitos de ferro fundido, bronze ou aço inoxidável, dependendo da aplicação e do tipo de fluido que está sendo controlado. O corpo abriga os componentes internos, como o disco, assento e haste, e se conecta à tubulação por meio de conexões de extremidade rosqueadas, flangeadas ou soldadas.

Gorro

O capô é a parte da válvula globo que contém a caixa de gaxeta e fornece acesso aos componentes internos para manutenção. Ele é preso ao corpo usando parafusos ou roscas e pode ser removido para substituir ou reparar o disco, assento ou haste. O capô também suporta a haste da válvula e o volante ou atuador.

Disco/Plug

O disco, também conhecido como plugue, é a parte móvel da válvula globo que controla o fluxo de fluidos fechando contra o assento. Os discos da válvula globo podem ter vários designs, como esfera, composição ou tipos de plugue, dependendo da aplicação e das características de fluxo desejadas. O disco é preso à haste e se move para cima e para baixo para abrir ou fechar a válvula.

Assento

O assento é a parte estacionária da válvula globo que fornece uma vedação firme quando o disco é fechado contra ela. O assento é geralmente feito de um material duro e resistente ao desgaste, como aço inoxidável ou estelite, e pode ser integral com o corpo ou um anel separado. A superfície do assento é precisamente usinada para garantir um fechamento estanque.

Tronco

A haste é a parte da válvula globo que conecta o disco ao volante ou atuador, transmitindo o movimento linear necessário para abrir ou fechar a válvula. As hastes da válvula globo são normalmente feitas de aço inoxidável e podem ter um design rosqueado ou liso. A haste passa pelo capô e é selada com gaxeta ou fole para evitar vazamentos.

Volante/Atuador

O volante ou atuador é o dispositivo usado para operar a válvula globo girando a haste e movendo o disco. Os volantes são os operadores manuais mais comuns para válvulas globo menores, enquanto atuadores pneumáticos ou elétricos são usados para válvulas maiores ou controle automatizado. O volante ou atuador é montado no topo do capô.

Jaula

Algumas válvulas globo, particularmente aquelas usadas para aplicações de estrangulamento ou controle, podem incluir uma gaiola ao redor do disco e do assento. A gaiola guia o disco e fornece caracterização de fluxo adicional, como porcentagem igual ou fluxo linear. As gaiolas também podem ser projetadas com recursos especiais, como anticavitação ou trims de baixo ruído, para melhorar o desempenho da válvula sob condições operacionais específicas.

Para que serve uma válvula globo

As válvulas globo são usadas em uma ampla gama de aplicações, incluindo:

• Controle de fluxo e estrangulamento em linhas de processo
• Isolamento de equipamentos ou seções de tubulação
• Redução e regulação da pressão
• Sistemas de alimentação química e tratamento de água
• Sistemas de alimentação de água e vapor de caldeira
• Sistemas de óleo combustível e outras aplicações de fluidos viscosos

Tipos de válvulas globo

Válvula globo tipo T

A válvula globo tipo T ou padrão reto é o tipo mais comum de válvula globo usada em várias aplicações. Ela apresenta um caminho de fluxo reto, com as portas de entrada e saída alinhadas uma com a outra. O disco da válvula se move linearmente, perpendicular ao fluxo, para controlar a taxa de fluxo.

As válvulas globo tipo T oferecem boa capacidade de estrangulamento e fechamento hermético, tornando-as adequadas para regular o fluxo em sistemas de vapor, sistemas de água e outras aplicações industriais. No entanto, devido ao caminho de fluxo convoluto, elas têm uma queda de pressão maior em comparação a outros tipos de válvulas, como válvulas de esfera ou válvulas de gaveta.

Válvula Globo Angular

As válvulas globo angulares têm as portas de entrada e saída em um ângulo de 90 graus entre si, formando um formato de “L”. Este design permite um caminho de fluxo mais simplificado em comparação com as válvulas globo tipo T, resultando em uma queda de pressão menor e eficiência de fluxo aprimorada. O disco e o assento da válvula são angulados em 45 graus, permitindo um caminho de fluxo reto através do corpo da válvula.

Válvulas globo angulares são comumente usadas em aplicações onde o espaço é limitado ou onde a válvula é instalada diretamente após um cotovelo de tubo. Elas também são usadas em sistemas de alta pressão e alta temperatura, como sistemas de água de alimentação de caldeira e sistemas de vapor.

Válvula globo em Y

Válvulas globo padrão Y, também conhecidas como válvulas globo corpo Y, têm um design de corpo exclusivo que lembra a letra "Y". As portas de entrada e saída são anguladas em 45 graus uma em relação à outra, enquanto a haste da válvula é perpendicular ao caminho do fluxo. Este design fornece um caminho de fluxo mais direto em comparação com válvulas globo tipo T, resultando em quedas de pressão mais baixas e capacidade de fluxo melhorada.

Válvulas globo de padrão Y são frequentemente usadas em aplicações onde altas taxas de fluxo e baixas quedas de pressão são necessárias, como em plantas de processamento químico e usinas de energia. Elas também são usadas em aplicações onde manutenção frequente é necessária, pois as partes internas da válvula podem ser facilmente acessadas sem remover o corpo da válvula da tubulação.

Vantagens das válvulas globo

• Excelente estrangulamento e controle de fluxo preciso em comparação com outras válvulas
• Fechamento firme e confiável quando totalmente fechado
• Durável com desgaste uniforme do assento em aplicações de estrangulamento
• Fácil manutenção com acabamento facilmente acessível e substituível

Desvantagens das válvulas globo

• Maior queda de pressão e resistência ao fluxo em comparação com outras válvulas, como válvulas de esfera ou válvulas de gaveta
• Maior tamanho e peso para uma determinada capacidade de fluxo
• Suscetível a danos por cavitação e erosão em certas aplicações de alta queda de pressão
• Mais caro do que válvulas mais simples, como válvulas de esfera ou válvulas borboleta

Perguntas frequentes

Como uma válvula globo regula o fluxo?

Uma válvula globo regula o fluxo usando um disco móvel ou plugue que se assenta contra um assento estacionário no corpo da válvula. À medida que o disco se afasta do assento, a vazão aumenta em proporção direta à posição do disco.

Qual é a diferença entre uma válvula gaveta e uma válvula globo?

Válvulas de gaveta são projetadas para operação totalmente aberta ou totalmente fechada, enquanto válvulas globo são mais adequadas para estrangulamento e regulação de fluxo. Válvulas de gaveta têm um caminho de fluxo direto com resistência mínima, enquanto válvulas globo têm um caminho de fluxo mais complicado e maior queda de pressão.

Qual é a diferença entre uma válvula de esfera e uma válvula globo?

Válvulas de esfera usam uma esfera giratória com um furo para controlar o fluxo, enquanto válvulas globo usam um disco de movimento linear ou plugue. Válvulas de esfera são compactas, de ação rápida e têm baixa queda de pressão, enquanto válvulas globo oferecem controle de fluxo mais preciso e melhor capacidade de estrangulamento.

Qual é a diferença entre uma válvula de retenção e uma válvula globo?

“Válvula de parada” é um termo geral para válvulas usadas para interromper o fluxo, que pode incluir válvulas globo, válvulas gaveta e outros tipos. As válvulas globo são um tipo específico de válvula de parada que também fornece capacidades de estrangulamento e regulação de fluxo.

Conclusão

Válvulas globo são componentes críticos em sistemas de controle de fluidos, oferecendo regulagem precisa de fluxo e capacidades de fechamento confiáveis. Ao entender o design, a operação e as aplicações das válvulas globo, engenheiros e técnicos podem selecionar a válvula apropriada para seus requisitos específicos e garantir desempenho ideal em processos industriais.