A válvula borboleta é da família de válvulas de movimento rotacional de um quarto de volta, usadas em tubulações para interromper o fluxo.

Costuma-se dizer que as válvulas borboleta podem ser usadas para regular o fluxo. No entanto, não recomendamos fazer isso, pois pode danificar o disco da válvula e ter um efeito negativo nas propriedades de vedação.

Elas são usadas ​​em uma ampla variedade de fluidos de processo e indústrias, especialmente no abastecimento, coleta e distribuição de água, bem como em estações de bombeamento, e possuem uma ampla gama de aplicações, especialmente no isolamento de fluxo.

Algumas de suas principais vantagens em relação a outras válvulas está em sua construção simples e compacidade. Isso resulta em produtos finais com pesos mais leves e custo mais baixo, com áreas de instalação menores e velocidades de atuação mais rápidas.

Componentes que formam a válvula borboleta

Abaixo estão os principais componentes da válvula borboleta:

• Corpo da válvula

O corpo da válvula se encaixa entre os flanges do tubo – os tipos de conexão de extremidade mais comuns são os tipos flangeado, duplo e wafer. 

• Disco
  Anexado ao corpo da válvula está o disco que funciona como uma comporta que interrompe o fluxo do fluido. Pode ser considerado equivalente a uma gaveta em uma válvula de gaveta ou uma esfera em uma válvula de esfera. O disco é normalmente furado para receber a haste ou eixo. Existem muitas variações no design, orientação e material do disco para melhorar o fluxo, a vedação e/ou o torque operacional.
• Sede
  O revestimento interno do corpo da válvula é um elastômero forte ou vedação anti-vazamento de metal que prende o disco no lugar na posição fechada para obter o fechamento completo. A sede integral microacabada e preenchida com solda de aço inoxidável garante uma face da sede resistente à corrosão e à erosão. Com este tipo especial de projeto de sede, é possível fabricar a válvula estanque de acordo com os requisitos das normas.
• Haste
  O eixo da válvula, muitas vezes também chamado de haste, é o componente que conecta o disco ao mecanismo de acionamento e transmite o torque por si mesmo. 
• Vedações
  As vedações estão presentes em várias interfaces dentro da válvula para garantir uma vedação firme durante a operação ou para isolar o fluido do processo dos componentes internos da válvula para um projeto mais flexível e econômico.

Entendendo mais do processo

A vedação na face da sede é assegurada por um anel de vedação resiliente em perfil T contínuo que é mantido ao redor do disco por um anel de retenção, evitando que o anel de vedação role para fora.

Na posição fechada, o anel de vedação é pressionado contra a face da sede, proporcionando uma vedação firme nas extremidades a montante e a jusante. Na posição aberta, o anel de vedação é completamente livre de tensão devido ao design do disco excêntrico duplo.

Ao eliminar a interação entre o fluido e a haste/eixo, o sistema de vedação do eixo com vários O-rings garante uma vedação sem manutenção durante toda a vida útil da válvula. Além disso, existem componentes menores e mais comuns, como buchas, mancais e fixadores, que também fazem parte da maioria das construções de válvulas.

Válvula de borboleta: princípio de funcionamento

A construção de uma válvula borboleta é relativamente simples, com a rotação do disco da válvula controlando o fluxo do fluido. Na posição fechada, o disco bloqueia o orifício da válvula enquanto na posição aberta, o disco é orientado perpendicularmente à direção do fluxo para permitir o fluxo.

As válvulas borboleta geralmente fornecem fluxo bidirecional e boa capacidade de fechamento. O material do corpo é de ferro dúctil com revestimento em pó epóxi nas superfícies interna e externa.

Estas válvulas são normalmente operadas por volantes, engrenagens ou atuadores, ou uma combinação deles, de acordo com o requisito específico da aplicação e especificações técnicas. Discutiremos os métodos de atuação mais adiante neste artigo.

Atuadores para a válvula borboleta

Existem várias maneiras de operar ou acionar uma válvula borboleta – manual, semimanual ou totalmente automática.

• Elétrico: Usa um atuador elétrico para controlar a válvula com um sinal de controle de 4-20 mA e é normalmente usado para regulagem de alta precisão e aplicação sensível ao tempo.
• Pneumático: Também utilizado para aplicação de alta precisão e utiliza ar comprimido para acionamento.
• Hidráulico: Normalmente usado para aplicações que requerem grandes torques para abrir e fechar a válvula, como aplicações de alta pressão e alta viscosidade.
• Manual: As válvulas borboleta operadas manualmente usam um volante, manivela ou alavanca para atuação. Válvulas manuais menores são normalmente equipadas com uma alavanca. Para tamanhos maiores, são fornecidos volantes e são acompanhados por uma caixa de engrenagens para transferir o torque com alta vantagem mecânica.

Devido aos requisitos de torque inerentemente mais baixos, dimensionar e instalar atuadores são menos dispendiosos para válvulas borboleta em comparação com outras, como válvulas gaveta.

Vantagens das válvulas borboleta

Dependendo da aplicação, as válvulas borboleta podem oferecer vantagens significativas sobre outros tipos de válvulas, especialmente para dimensões acima de DN 200 (200 mm):

1. Leve e compacta:  Com um design compacto e uma dimensão face a face menor, as válvulas borboleta ocupam um espaço de instalação consideravelmente menor e oferecem economia na forma de custos de instalação mais baixos, incluindo custos de mão de obra, equipamentos e suporte de tubulação. 
2. Baixos requisitos de manutenção: Um projeto inerentemente simples e econômico que consiste em poucas peças móveis e, portanto, menos pontos de desgaste, reduz significativamente seus requisitos de manutenção. 
3. Ação rápida: Uma rotação de 90° do manípulo, ou do mecanismo de atuação, fornece um fechamento ou abertura completa da válvula. No entanto, com válvulas borboleta maiores, muitas vezes é necessária uma caixa de engrenagens como parte do mecanismo de atuação, o que reduz o torque operacional e simplifica a operação da válvula, mas prejudica a velocidade. 
4. Baixo custo:  devido ao seu design simples, as válvulas borboleta requerem menos material e são mais simples de projetar e fabricar e geralmente são a escolha mais econômica em comparação com outros tipos de válvulas. As economias de custo são realizadas principalmente em válvulas de tamanhos maiores, normalmente acima de DN 300. 
5. Versatilidade: As válvulas borboleta têm uma ampla variedade de casos de uso, incluindo a capacidade de serem instaladas no subsolo.

Uma válvula borboleta para cada tipo de aplicação

Como vimos até aqui, as válvulas borboletas possuem grande importância na indústria. Além disso, elas são muito úteis em diversos setores e possuem grande benefício nas instalações por serem leves e mais baratas que outros modelos.

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