1 Pontos-chave da seleção de válvulas

1.1 Esclarecer a finalidade da válvula no equipamento ou dispositivo

Determinar as condições de trabalho da válvula: a natureza do meio aplicável, pressão de trabalho, temperatura de trabalho e método de controle de operação, etc.;

1.2 Selecione corretamente o tipo de válvula

A seleção correta do tipo de válvula depende do conhecimento completo do projetista sobre todo o processo de produção e as condições operacionais. Ao selecionar o tipo de válvula, o projetista deve primeiro dominar as características estruturais e o desempenho de cada válvula;

1.3 Determinar a conexão final da válvula

Entre conexões roscadas, conexões de flange e conexões de extremidade de soldagem, as duas primeiras são as mais comumente usadas. Válvulas roscadas são principalmente válvulas com um diâmetro nominal de menos de 50 mm. Se o tamanho do diâmetro for muito grande, a instalação e a vedação da conexão são muito difíceis. Válvulas conectadas por flange são mais convenientes para instalar e desmontar, mas são mais pesadas e mais caras do que válvulas roscadas, portanto, são adequadas para conexões de tubos de vários diâmetros e pressões. Conexões de soldagem são adequadas para condições de carga pesada e são mais confiáveis ​​do que conexões de flange. No entanto, é difícil desmontar e reinstalar as válvulas conectadas por soldagem, portanto, seu uso é limitado às ocasiões em que geralmente pode operar de forma confiável por um longo tempo, ou as condições de uso são severas e a temperatura é alta;

1.4 Seleção de materiais de válvulas

Além de considerar as propriedades físicas (temperatura, pressão) e químicas (corrosividade) do fluido de trabalho, a limpeza do fluido (se há partículas sólidas) deve ser considerada na seleção dos materiais do corpo da válvula, das peças internas e da superfície de vedação. Além disso, devem ser consultadas as regulamentações relevantes do estado e do departamento do usuário. A seleção correta e criteriosa dos materiais da válvula pode proporcionar a vida útil mais econômica e o melhor desempenho da válvula. A ordem de seleção dos materiais do corpo da válvula é: ferro fundido - aço carbono - aço inoxidável, e a ordem de seleção dos materiais do anel de vedação é: borracha - cobre - aço de liga - F4;

1.5 Outros

Além disso, a vazão e o nível de pressão do fluido que flui pela válvula devem ser determinados, e a válvula apropriada deve ser selecionada usando informações existentes (como catálogos de produtos de válvulas, amostras de produtos de válvulas, etc.).

2 Introdução às Válvulas Comuns

Existem muitos tipos de válvulas, e as variedades são complexas. Os principais tipos sãoválvulas de gaveta, válvulas de parada, válvulas de aceleração,válvulas borboleta, válvulas macho, válvulas de esfera, válvulas elétricas, válvulas de diafragma, válvulas de retenção, válvulas de segurança, válvulas redutoras de pressão,purgadores de vapor e válvulas de corte de emergência,entre as mais utilizadas estão válvulas de gaveta, válvulas de parada, válvulas de aceleração, válvulas macho, válvulas borboleta, válvulas de esfera, válvulas de retenção e válvulas de diafragma.

2.1 Válvula de gaveta

Uma válvula de gaveta é uma válvula cujo corpo de abertura e fechamento (placa da válvula) é acionado pela haste da válvula e se move para cima e para baixo ao longo da superfície de vedação da sede da válvula, que pode conectar ou cortar a passagem do fluido. Comparada com a válvula de bloqueio, a válvula de gaveta tem melhor desempenho de vedação, menor resistência ao fluido, menos esforço na abertura e no fechamento e tem certo desempenho de ajuste. É uma das válvulas de corte mais comumente usadas. As desvantagens são tamanho grande, estrutura mais complexa do que a válvula de bloqueio, fácil desgaste da superfície de vedação e manutenção difícil. Geralmente não é adequada para estrangulamento. De acordo com a posição da rosca na haste da válvula de gaveta, ela pode ser dividida em dois tipos: tipo haste ascendente e tipo haste oculta. De acordo com as características estruturais da placa de gaveta, ela pode ser dividida em dois tipos: tipo cunha e tipo paralelo.

2.2 Válvula de parada

A válvula de retenção é uma válvula de fechamento descendente, na qual as partes de abertura e fechamento (disco da válvula) são acionadas pela haste da válvula para se moverem para cima e para baixo ao longo do eixo da sede da válvula (superfície de vedação). Comparada à válvula de gaveta, apresenta bom desempenho de ajuste, baixo desempenho de vedação, estrutura simples, fabricação e manutenção convenientes, alta resistência a fluidos e baixo custo. É uma válvula de corte comumente utilizada, geralmente para tubulações de médio e pequeno diâmetro.

2.3 Válvula de esfera

As partes de abertura e fechamento da válvula de esfera são esferas com furos circulares, e a esfera gira com a haste da válvula para realizar a abertura e o fechamento da válvula. A válvula de esfera possui estrutura simples, comutação rápida, operação conveniente, tamanho pequeno, peso leve, poucas peças, baixa resistência a fluidos, boa vedação e fácil manutenção.

2.4 Válvula de aceleração

Com exceção do disco da válvula, a válvula borboleta possui basicamente a mesma estrutura que a válvula de retenção. O disco da válvula é um componente de estrangulamento, e diferentes formatos têm características distintas. O diâmetro da sede da válvula não deve ser muito grande, pois sua altura de abertura é pequena e a vazão do fluido aumenta, acelerando assim a erosão do disco da válvula. A válvula borboleta possui dimensões pequenas, peso leve e bom desempenho de ajuste, mas a precisão do ajuste não é alta.

2.5 Válvula de encaixe

A válvula macho utiliza um corpo macho com um furo passante como parte de abertura e fechamento, e o corpo macho gira com a haste da válvula para realizar a abertura e o fechamento. A válvula macho possui estrutura simples, abertura e fechamento rápidos, fácil operação, baixa resistência a fluidos, poucas peças e peso leve. As válvulas macho estão disponíveis nos tipos direto, de três vias e de quatro vias. As válvulas macho direto são usadas para cortar o fluido, e as válvulas macho de três e quatro vias são usadas para alterar a direção do fluido ou desviá-lo.

2.6 Válvula borboleta

A válvula borboleta é uma placa borboleta que gira 90° em torno de um eixo fixo no corpo da válvula para completar a função de abertura e fechamento. A válvula borboleta é pequena em tamanho, leve em peso, simples em estrutura e consiste em apenas algumas peças.

E pode ser aberto e fechado rapidamente girando 90°, e é fácil de operar. Quando a válvula borboleta está na posição totalmente aberta, a espessura da placa borboleta é a única resistência quando o meio flui através do corpo da válvula. Portanto, a queda de pressão gerada pela válvula é muito pequena, por isso tem boas características de controle de fluxo. As válvulas borboleta são divididas em dois tipos de vedação: vedação macia elástica e vedação rígida de metal. Para válvulas de vedação elástica, o anel de vedação pode ser embutido no corpo da válvula ou fixado na periferia da placa borboleta. Tem bom desempenho de vedação e pode ser usado para estrangulamento, bem como para tubulações de médio vácuo e meios corrosivos. Válvulas com vedações metálicas geralmente têm uma vida útil mais longa do que válvulas com vedações elásticas, mas é difícil obter uma vedação completa. Elas geralmente são usadas em ocasiões em que o fluxo e a queda de pressão variam muito e é necessário um bom desempenho de estrangulamento. As vedações metálicas podem se adaptar a temperaturas operacionais mais altas, enquanto as vedações elásticas têm o defeito de serem limitadas pela temperatura.

2.7 Válvula de retenção

Uma válvula de retenção é uma válvula que pode impedir automaticamente o refluxo de fluido. O disco da válvula de retenção abre sob a ação da pressão do fluido, e o fluido flui do lado de entrada para o lado de saída. Quando a pressão no lado de entrada é menor do que a do lado de saída, o disco da válvula fecha automaticamente sob a ação de fatores como a diferença de pressão do fluido e sua própria gravidade para evitar o refluxo do fluido. De acordo com a forma estrutural, ela é dividida em válvula de retenção de elevação e válvula de retenção de giro. A válvula de retenção de elevação tem melhor vedação do que a válvula de retenção de giro e maior resistência ao fluido. Para a porta de sucção do tubo de sucção da bomba, uma válvula de pé deve ser selecionada. Sua função é: encher o tubo de entrada da bomba com água antes de ligar a bomba; manter o tubo de entrada e o corpo da bomba cheios de água após a parada da bomba em preparação para o reinício. A válvula de pé geralmente é instalada apenas no tubo vertical na entrada da bomba, e o meio flui de baixo para cima.

2.8 Válvula de diafragma

A parte de abertura e fechamento da válvula de diafragma é um diafragma de borracha, que fica entre o corpo da válvula e a tampa da válvula.

A parte saliente do diafragma é fixada na haste da válvula, e o corpo da válvula é revestido com borracha. Como o fluido não penetra na cavidade interna da tampa da válvula, a haste da válvula não necessita de caixa de vedação. A válvula de diafragma possui uma estrutura simples, bom desempenho de vedação, fácil manutenção e baixa resistência a fluidos. As válvulas de diafragma são divididas em tipo vertedouro, tipo passagem direta, tipo ângulo reto e tipo corrente contínua.

3 Instruções comuns de seleção de válvulas

3.1 Instruções de seleção da válvula de gaveta

Geralmente, as válvulas de gaveta devem ser selecionadas primeiro. Além de vapor, óleo e outros fluidos, as válvulas de gaveta também são adequadas para fluidos contendo sólidos granulares e alta viscosidade, e são adequadas para válvulas de ventilação e sistemas de baixo vácuo. Para fluidos com partículas sólidas, o corpo da válvula de gaveta deve ter um ou dois furos de purga. Para fluidos de baixa temperatura, uma válvula de gaveta especial para baixa temperatura deve ser selecionada.

3.2 Instruções de seleção da válvula de parada

A válvula de parada é adequada para tubulações com baixa resistência a fluidos, ou seja, onde a perda de pressão não é muito considerada, bem como tubulações ou dispositivos com meios de alta temperatura e alta pressão. É adequada para tubulações de vapor e outros meios com DN < 200 mm; válvulas pequenas podem usar válvulas de parada, como válvulas de agulha, válvulas de instrumento, válvulas de amostragem, válvulas de manômetro, etc.; as válvulas de parada têm regulagem de fluxo ou regulagem de pressão, mas a precisão da regulagem não é alta e o diâmetro da tubulação é relativamente pequeno, portanto, válvulas de parada ou válvulas de estrangulamento devem ser selecionadas; para meios altamente tóxicos, válvulas de parada com selo de fole devem ser selecionadas; mas as válvulas de parada não devem ser usadas para meios com alta viscosidade e meios contendo partículas que são fáceis de precipitar, nem devem ser usadas como válvulas de ventilação e válvulas para sistemas de baixo vácuo.

3.3 Instruções de seleção de válvula de esfera

As válvulas de esfera são adequadas para meios de baixa temperatura, alta pressão e alta viscosidade. A maioria das válvulas de esfera pode ser usada em meios com partículas sólidas em suspensão e também pode ser usada para meios em pó e granulares, de acordo com os requisitos de material da vedação; as válvulas de esfera de canal completo não são adequadas para regulação de fluxo, mas são adequadas para ocasiões que exigem abertura e fechamento rápidos, o que é conveniente para corte de emergência em acidentes; as válvulas de esfera são geralmente recomendadas para tubulações com desempenho de vedação rigoroso, desgaste, canais de contração, abertura e fechamento rápidos, corte de alta pressão (grande diferença de pressão), baixo ruído, fenômeno de gaseificação, pequeno torque operacional e pequena resistência a fluidos; as válvulas de esfera são adequadas para estruturas leves, corte de baixa pressão e meios corrosivos; as válvulas de esfera também são as válvulas mais ideais para meios de baixa temperatura e frio intenso. Para sistemas de tubulação e dispositivos para meios de baixa temperatura, válvulas de esfera de baixa temperatura com tampas de válvula devem ser selecionadas; Ao utilizar válvulas de esfera flutuantes, o material da sede da válvula deve suportar a carga da esfera e do fluido de trabalho. Válvulas de esfera de grande diâmetro exigem maior força durante a operação, e válvulas de esfera com DN≥200 mm devem utilizar transmissão por engrenagem helicoidal; válvulas de esfera fixas são adequadas para aplicações com diâmetros maiores e pressões mais elevadas; além disso, válvulas de esfera utilizadas em tubulações com materiais de processo altamente tóxicos e fluidos inflamáveis ​​devem possuir estruturas à prova de fogo e antiestáticas.

3.4 Instruções de seleção para válvula de aceleração

Válvulas de aceleração são adequadas para situações com baixa temperatura média e alta pressão, e são adequadas para peças que precisam ajustar o fluxo e a pressão. Elas não são adequadas para fluidos com alta viscosidade e contendo partículas sólidas, nem para válvulas de isolamento.

3.5 Instruções de seleção para válvula macho

Válvulas macho são adequadas para situações que exigem abertura e fechamento rápidos. Geralmente, não são adequadas para vapor e fluidos de alta temperatura. São utilizadas para fluidos com baixa temperatura e alta viscosidade, sendo também adequadas para fluidos com partículas em suspensão.

3.6 Instruções de seleção para válvula borboleta

As válvulas borboleta são adequadas para aplicações com grandes diâmetros (como DN ≥ 600 mm) e requisitos de comprimento estrutural curto, bem como para aplicações que exigem regulagem de vazão e abertura e fechamento rápidos. Geralmente, são utilizadas para fluidos como água, óleo e ar comprimido com temperaturas ≤ 80 °C e pressões ≤ 1,0 MPa. Como as válvulas borboleta apresentam uma perda de pressão relativamente grande em comparação com válvulas de gaveta e válvulas de esfera, elas são adequadas para sistemas de tubulação com requisitos de perda de pressão reduzidos.

3.7 Instruções de seleção para válvula de retenção

As válvulas de retenção são geralmente adequadas para meios limpos e não são adequadas para meios que contenham partículas sólidas e alta viscosidade. Quando DN≤40mm, é aconselhável usar uma válvula de retenção de elevação (somente permitida para ser instalada em tubos horizontais); quando DN＝50～400mm, é aconselhável usar uma válvula de retenção de elevação oscilante (pode ser instalada em tubos horizontais e verticais. Se instalada em um tubo vertical, a direção do fluxo do meio deve ser de baixo para cima); quando DN≥450mm, é aconselhável usar uma válvula de retenção de buffer; quando DN＝100～400mm, uma válvula de retenção de wafer também pode ser usada; a válvula de retenção oscilante pode ser feita em uma pressão de trabalho muito alta, PN pode atingir 42MPa e pode ser aplicada a qualquer meio de trabalho e qualquer faixa de temperatura de trabalho de acordo com os diferentes materiais do casco e das vedações. O meio é água, vapor, gás, meio corrosivo, óleo, medicamento, etc. A faixa de temperatura de trabalho do meio é entre -196～800℃.

3.8 Instruções de seleção da válvula de diafragma

As válvulas de diafragma são adequadas para óleo, água, meios ácidos e meios contendo matéria em suspensão com temperatura de trabalho inferior a 200°C e pressão inferior a 1,0MPa, mas não para solventes orgânicos e oxidantes fortes. As válvulas de diafragma do tipo vertedouro são adequadas para meios granulares abrasivos. A tabela de características de fluxo deve ser utilizada para a seleção de válvulas de diafragma do tipo vertedouro. As válvulas de diafragma de passagem direta são adequadas para fluidos viscosos, pastas de cimento e meios sedimentares. Exceto por requisitos específicos, as válvulas de diafragma não devem ser utilizadas em tubulações e equipamentos de vácuo.