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 da válvula borboleta
• Entendendo o processo com a válvula borboleta
• Tipos de válvula borboleta
• Princípio de funcionamento
• Como escolher a válvula ideal
• Atuadores da válvula borboleta
• Vantagens
• Aplicações industriais

Quais partes 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.

Como é o processo com uma válvula borboleta?

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.

Quais os tipos de Válvula Borboleta?

As válvulas borboleta são versáteis e se apresentam em diferentes tipos, cada um adequado a uma aplicação específica. Conhecer esses modelos é essencial para fazer a escolha correta. Abaixo estão os principais tipos disponíveis no mercado:

• Válvula Borboleta Wafer

É o tipo mais comum e compacto. Fica posicionada entre flanges e é fixada com parafusos que passam por todo o conjunto. Indicada para aplicações em que o espaço é reduzido e o custo precisa ser otimizado.

• Válvula Borboleta Lug

Possui roscas nas orelhas de fixação (lugs), permitindo que a válvula seja instalada entre flanges com parafusos individuais. É recomendada quando há necessidade de desmontar uma das extremidades do sistema sem comprometer o restante da tubulação.

• Válvula Borboleta com Flange Integral

Esse modelo já possui flanges incorporadas no corpo da válvula, proporcionando maior robustez e vedação. É usada em aplicações que exigem alta resistência mecânica ou pressão.

• Válvula Borboleta de Sede Resiliente

Conta com um anel de vedação em elastômero (como EPDM ou NBR), oferecendo excelente vedação em baixa e média pressão. Muito utilizada em sistemas de água e líquidos neutros.

• Válvula Borboleta de Sede Metálica

Ideal para aplicações com alta temperatura, produtos corrosivos ou abrasivos. A vedação metálica permite uso em condições mais agressivas, como vapor ou gases industriais.

• Válvula Borboleta com Atuador

Pode ser equipada com atuadores pneumáticos, elétricos ou hidráulicos, que automatizam o processo de abertura e fechamento. Essencial para sistemas remotos ou com operação frequente.

Como funciona uma Válvula de borboleta?

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.

Como escolher a válvula borboleta ideal?

A escolha correta da válvula borboleta garante segurança, eficiência e durabilidade no processo industrial. Para tomar a melhor decisão, leve em conta os seguintes critérios técnicos:

1. Tipo de fluido

Verifique se o fluido transportado é líquido, gás, vapor, corrosivo ou abrasivo. Fluídos agressivos exigem materiais especiais no corpo e na vedação da válvula.

2. Pressão e temperatura de operação

Cada tipo de válvula possui limites de pressão (PN) e temperatura. Esses dados determinam se você deve optar por sede metálica, sede resiliente, ou modelos de alta performance.

3. Diâmetro da tubulação

O diâmetro nominal (DN) define o porte da válvula. Válvulas borboleta são recomendadas principalmente para grandes diâmetros, pois oferecem economia e praticidade na instalação.

4. Frequência de acionamento

Sistemas com abertura e fechamento frequentes podem demandar válvulas com melhor vedação, maior durabilidade e, preferencialmente, acionamento automatizado.

5. Tipo de acionamento

Escolha entre operação manual (alavanca ou redutor) ou automática (atuadores elétricos, pneumáticos ou hidráulicos), de acordo com a aplicação e o nível de controle desejado.

6. Normas técnicas e compatibilidade

Verifique se a válvula segue normas como API, DIN ou ABNT. Também é importante garantir que seja compatível com as flanges, conexões e demais equipamentos do sistema.

Quais atuadores usar com 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.

Quais as vantagens em usar uma válvula 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.

A Casa das Válvulas possui em estoque uma variedade de válvulas borboleta. Assim, se você procura por boas soluções que possam ajudar em seus projetos, é possível encontrar com a gente diversos dos maiores e melhores fabricantes do mundo.

Precisa de ajuda para especificar a válvula borboleta ideal? Fale com nossa equipe técnica e receba suporte especializado.