Materiais, ligações e válvulas

Escola de Engenharia

Disciplina: Instalações Industriais

Curso: Engenharia de Produção

Prof. Luiz Vicente Figueira de Mello Filho

1. Definição de válvula

As válvulas são dispositivos destinados a estabelecer, controlar e interromper o fluxo em

uma tubulação.

São os acessórios mais importantes existentes nas tubulações e devem merecer o maiorSão os acessórios mais importantes existentes nas tubulações e devem merecer o maior

cuidado na sua seleção, especificação e localização.

A construção, material utilizado, dimensões, inspeções e pressões admissíveis em função

da temperatura são estabelecidas em normas nacionais e internacionais.

1.1 Características das válvulas

Deve-se levar as seguintes considerações:

a) São peças caras;

b) Sempre há possibilidade de vazamentos (em juntas, gaxetas e etc.);

c) Representa em média 8% do custo total de uma instalação;c) Representa em média 8% do custo total de uma instalação;

d) A localização das válvulas deve ser estudada com cuidado, para que a manobra e a

manutenção das mesmas sejam fáceis e realmente úteis;

e) Os desenhos técnicos devem estar em local acessível e atualizados.

1.2 Classificação das válvulas

Há uma grande variedade de tipos de válvulas, algumas para uso geral e outras para

finalidades específicas.

1.2.1 Válvulas de bloqueio (block valves)

Denomina-se válvula de bloqueio as válvulas que se destinam apenas a estabelecer ouDenomina-se válvula de bloqueio as válvulas que se destinam apenas a estabelecer ou

interromper o fluxo.

Só podem trabalhar completamente abertas ou completamente fechadas. São elas:

A) Válvulas de gaveta (gate valves);

B) Válvulas de macho (plug, cock valves);

C) Válvulas de esfera (ball valves);

D) Válvulas de comporta (slide, blast valves).

1.2 Classificação das válvulas

A) Válvulas de gaveta (gate valves);

Este tipo de válvula é a mais importante e de uso

mais generalizado. Em média 50% das válvulas

comercializadas representa a válvula gaveta.

São geralmente de fechamento lento, sendo

impossível fechá-las instantaneamente.

1.2 Classificação das válvulas

A) Válvulas de gaveta (gate valves);

As válvulas de gaveta dificilmente dão uma

vedação absolutamente estanque.

Volante

Como o fechamento é metal contra metal,

são consideradas de segurança em caso de

incêndio, desde que os metais sejam

empregados de alto ponto de fusão (mais de

1.100°C).

Não são recomendadas para velocidades de

escoamento muito altas, isto é, muito acima

dos valores usuais, nem para tubulações

sujeitas a fortes e constantes vibrações, que

podem movimentar a gaveta.Sede

Gaveta

Castelo

1.2 Classificação das válvulas

B) Válvulas de macho (plug, cock valves);

Este tipo de válvula representa em média 10% de

todas as válvulas usadas em tubulações

industriais.

Aplica-se em bloqueios de gases e de líquidos,

sendo que o bloqueio é rápido.

O fechamento é feito pela rotação de uma peça

(macho).

São válvulas pequenas, de modo que a trajetória

do fluído é reta e livre.

1.2 Classificação das válvulas

C) Válvulas de esfera (ball valves);

Este tipo de válvula é uma variante da válvula

macho.

Neste caso a válvula é uma esfera, que gira

sobre um diâmetro, deslizando entre anéis

retentores de material resiliente não metálico

(plástico, borracha e etc.)

São de menor tamanho e peso comparado a

válvula gaveta, melhor vedação, maior

facilidade de operação e menor perda de carga.

Não são adequadas para temperaturas elevadas

devido a limitação de anéis retentores não

metálicos.

1.2 Classificação das válvulas

1.2.2 Válvulas de regulagem (throttling valves)

São destinadas especificamente para controlar fluxo, podendo trabalhar em qualquer

posição de fechamento parcial.

E) Válvulas de globo (globe valves);E) Válvulas de globo (globe valves);

F) Válvulas de agulha (needle valves);

G) Válvulas de controle (control valves);

H) Válvulas de borboleta (butterfly valves);

I) Válvulas de diafragma (diaphragm valves).

1.2 Classificação das válvulas

1.2.2 Válvulas de regulagem (throttling valves)

E) Válvulas de globo (globe valves)

O fechamento é feito por um tampão que se ajusta

contra uma única sede.

Podem trabalhar não só na posição aberta ou

fechada, como qualquer posição intermediária de

fechamento.

Em contrapartida, há perdas de carga em qualquer

posição, devido ao turbilhonamento do fluído.

Geralmente o fechamento é metal contra metal, o

que torna essas válvulas a prova de fogo.

1.2 Classificação das válvulas

1.2.3 Válvulas que permitem o fluxo em um só sentido

São elas;

J) Válvulas de retenção (check valves);

K) Válvulas de retenção e fechamento (stop check valves);K) Válvulas de retenção e fechamento (stop check valves);

L) Válvulas de pé (foot valves).

1.2 Classificação das válvulas

1.2.3 Válvulas que permitem o fluxo em um só sentido

J) Válvulas de retenção (check valves)

Essas válvulas permitem a passagem do fluído em

apenas um sentido, fechando automaticamente por

diferença de pressão, exercida pelo fluído.

Todas as válvulas provocam perdas de carga muito

elevadas.

Só devem ser usadas quando forem imprescindíveis.

São usualmente utilizadas em linhas de recalque de

bombas (logo após a bomba), bombas que tem a

sucção não afogada, denominada válvula de pé.

1.2 Classificação das válvulas

1.2.4 Válvulas que controlam a pressão de montante

São elas;

M) Válvulas de segurança e de alívio (safety, relief valves);

N) Válvulas de excesso de vazão (excess flow valves);N) Válvulas de excesso de vazão (excess flow valves);

O) Válvulas de contrapressão (back-pressure valves).

1.2 Classificação das válvulas

1.2.4 Válvulas que controlam a pressão de montante

M) Válvulas de segurança e de alívio (safety, relief

valves)

Essas válvulas controlam a pressão a montante

abrindo-se automaticamente, quando essa

pressão ultrapassar um determinado valor para

qual a válvula foi calibrada.

A válvula fecha-se automaticamente, quando a

pressão cair abaixo da pressão de abertura.

1.2 Classificação das válvulas

1.2.5 Válvulas que controlam a pressão de jusante

São elas;

P) Válvulas redutoras e reguladoras de pressão;

Q) Válvulas de quebra vácuo (venosas).Q) Válvulas de quebra vácuo (venosas).

1.3 Meios de operação das válvulas

Há uma variedade muito grande de sistemas usados para a operação das válvulas. São

elas:

1.3.1 Operação manual

- Por meio de volante;- Por meio de volante;

- Por meio de alavanca;

- Por meio de engrenagens, parafusos sem fim e etc.

1.3.2 Operação motorizada

-Pneumática;

- Hidráulica;

- Elétrica.

1.3.3 Operação automática

- Pelo próprio fluído (por diferença de pressões gerada pelo escoamento);

- Por meio de molas ou contrapesos.

1.4 Seleção de válvulas

A seleção da válvula é feita em duas etapas:

- Seleção do tipo geral da válvula;

- Especificação das diversas características e detalhes.

Os principais fatores para a determinação de uma válvula são:

- Finalidade básica da válvula (bloqueio, regulagem, retenção e etc.);

- Natureza e estado físico do(s) fluído(s);

- Condições de corrosão, erosão, depósitos de sedimentos, presença de sólidos e etc.;

- Pressão e temperatura (valores de regime e valores extremos);

- Diâmetro nominal da tubulação;

- Necessidade ou não de fechamento estanque, fechamento rápido, operação freqüente,

comando remoto, comando automático, resistência a fogo;

- Espaço disponível, posição de instalação;

- Custo.