Guia sobre Válvulas de Esfera

As válvulas de esfera desempenham um papel crucial nos processos industriais, sendo fundamentais para controlar o fluxo de fluidos em uma variedade de aplicações. Sua construção simples e eficiente permite um controle preciso do fluxo, garantindo segurança, confiabilidade e eficiência operacional. Este artigo explora a importância das válvulas de esfera na indústria, destacando suas características, benefícios e aplicações em diversos setores, desde petroquímica até alimentos e bebidas.

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1. O que é uma válvula esfera

Uma válvula de esfera abre e fecha com uma volta de ¼, abrindo uma esfera perfurada que permite o fluxo passar quando o furo da esfera esta alinhado com a passagem. Portanto ela fica fechada quando o furo estiver perpendicular à passagem. Quando a alavanca de acionamento esta paralela com a passagem da válvula, ela estará aberta. E quando a alavanca estiver perpendicular à passagem, a válvula estará fechada. Isso faz muito fácil saber se a válvula está aberta ou fechada.

A abertura das válvulas será feita no sentido anti-horário. O fechamento no sentido horário.

Essas válvulas trabalham somente em duas posições: totalmente abertas ou totalmente fechadas, portanto não devem ser utilizadas para regular a vazão do fluido.

As válvulas de esfera são muito duráveis, com um desempenho muito bom mesmo com alta utilização. E sempre fechando com segurança mesmo depois de muito tempo sem uso. Essas qualidades fazem desse tipo de válvula uma excelente opção para controle de processo.

A válvula de esfera tem uma operação simples, de fácil manutenção, fazendo ela muito versátil para aplicações industriais diversas. Ela pode suportar pressões de ate 1000 bar e temperaturas até 400 graus Celsius, dependendo do desenho e matérias utilizados na construção.

O corpo de uma válvula de esfera pode ser de diferentes matérias, como plástico, metal ou mesmo cerâmica.

Uma desvantagem da válvula de esfera é que ela pode manter fluido preso dentro da cavidade central quando a válvula estiver fechada. Em caso de congelamento, isso pode causar diversos problemas.

2. Tipos de construção da válvula de esfera

As válvulas de esfera podem ser construídas de maneira diferente, vamos dividir elas em monobloco, bipartida e tripartida.

2.1. Válvula de esfera monobloco

As válvulas de esfera monobloco são feitas em um bloco só. Por essa razão são mais baratas e mais simples, porém não permitem manutenção.

2.2. Válvula de esfera bipartida

A válvula bipartida é composta por duas partes, ela não é muito comum e é somente indicada para algumas aplicações específicas.

2.3. Válvula de esfera tripartida

As válvulas de esfera tripartida são as mais comuns no mercado. Elas têm um excelente custo benefício e também muito fácil de realizar manutenção. O corpo da válvula é dividido em 3 partes e pode ser facilmente desmontado para manutenção.

O corpo em 3 partes permite remover a parte interna da válvula, que contem a esfera e vedações, sem ter que remover as outras duas partes que são fixadas na tubulação. Isso facilita muito a limpeza de elementos sedimentados na válvula, substituição de vedações e outros cuidados sem ter que remover a tubulação.

3. Materiais possíveis da válvulas de esfera

As válvulas de esfera podem ser fabricadas em diversos materiais como plástico, cerâmica ou metais.

Normalmente o corpo de uma válvula de esfera para uso industrial são de latão, aço carbono ou aço inoxidável. O corpo de aço inoxidável pode ser 304 ou 316. Se a válvula ficará exposta a intempéries, indicamos o uso do aço inoxidável no corpo.

Além do corpo podemos mudar as vedações para atender diferentes aplicações. Podemos utilizar vedações especiais de PTFE para atender fluidos agressivos e/ou altas temperaturas.

4. Passagem plena ou reduzida

Também podemos ter dois tipos de válvulas de esfera quando falamos da passagem do fluido. A válvula pode ter uma passagem plena ou passagem restrita. Uma válvula com passagem restrita vai diminuir a seção de passagem do fluido mesmo com ela totalmente aberta, por isso a válvula de passagem restrita é um pouco menor. Uma válvula de passagem plena é um pouco maior, porém garante que não há uma diminuição da seção transversal da passagem do fluido.

5. Tamanhos e bitolas

As válvulas de esfera podem ter bitolas de ½ polegada ate 12 polegadas. Elas podem ter rosca ou ser flangeadas.

6. Atuação manual ou automatizada

Normalmente as válvulas de esfera são atuadas manualmente por meio de uma alavanca. Porém elas podem ser automatizadas com a utilização de um atuador pneumático e uma válvula piloto tipo Namur, como no esquema demonstrado abaixo.

O atuador pode ser de simples atuação (retorno mola) ou de dupla atuação. O atuador de dupla atuação será mais barato e mais simples. O atuador com retorno mola terá que ser maior porque o atuador vai ter que vencer a forçar para abrir a válvula e também para vencer a mola. Na maioria das aplicações o atuador de dupla ação atende bem, somente em casos onde se busca uma segurança aumentada usamos o atuador com retorno mola. Isso porque em caso de falta de ar, o atuador com retorno mola fecha a válvula.

7. Cuidados na instalação da válvula de esfera

• Verificar se a válvula está adequada às condições de pressão e temperatura do fluido. Inspecionar a tubulação antes da instalação da válvula, a fim de assegurar que não haja qualquer detrito proveniente da montagem da rede.
• Colocar a válvula na posição “aberta” durante a instalação, para evitar danos à esfera. Verificar o correto alinhamento da tubulação e da furação dos flanges. O alinhamento axial também é importante para válvulas roscadas. Não corrija o alinhamento da tubulação utilizando a instalação da válvula.
• Observar o alinhamento do atuador nas válvulas automatizadas, pois o descuido neste item resulta em aumento de torque e funcionamento incorreto do atuador.
• Para válvulas automatizadas através de atuador pneumático, a pressão da rede de ar comprimido deve ser de 5 a 7 bar, para seu perfeito funcionamento.
• Desmontar as válvulas Tripartidas com conexões soldadas para efetuar a soldagem na tubulação, pois o calor gerado pela solda poderá danificar a vedação.
• Remover substâncias estranhas das superfícies de assentamento das válvulas com sedes em PTFE, tais como: escórias de solda, resíduos arenosos da limpeza por jato de areia, aparas de metal, pois estes danificam a vedação da válvula.

8. Como comprar

Entre em contato para te ajudarmos a especificar a válvula de esfera certa para sua aplicação. Você também pode ver preço da válvula de esfera tripartida em nossa loja online.