Os sistemas de águas residuais apresentam muitos desafios para bombas e válvulas. Isso porque o fluxo pode conter areia, sólidos e detritos, dependendo de onde o equipamento está localizado no processo.

Por causa de suas características de construção e funcionamento, a válvula macho excêntrica costuma ser uma excelente opção para trabalhar com esse tipo de fluido. Assim, nesse artigo vamos apresentar algumas importantes características desse equipamento e a correta forma de instalação, garantindo o melhor desempenho possível no processo. Acompanhe!

A composição da válvula macho excêntrica

Utilizada pela primeira vez na década de 1930 na indústria de papel, a válvula macho excêntrica pode manipular fluidos com conteúdo sólido de maneira semelhante a uma válvula gaveta. Entretanto, estes modelos também oferecem vantagens importantes de uma válvula de um quarto de volta, como serviço de modulação.

A válvula macho excêntrica consiste em um corpo de ferro fundido e uma tampa removível aparafusada. O plug tem um revestimento resiliente para vedação contra uma sede soldada a níquel no corpo.

O eixo da válvula é tipicamente fundido integralmente como parte do obturador e gira em rolamentos de aço inoxidável na parte inferior do corpo e na tampa. A válvula macho excêntrica é acionada com um atuador de engrenagem helicoidal, que é necessário em válvulas maiores que 8 polegadas.

Um atuador de engrenagem helicoidal pode ser benéfico para manter a válvula na posição contra o fluxo. Entretanto, a atuação pneumática, elétrica e hidráulica também são boas opções.

Ação excêntrica da válvula macho

O que torna esse equipamento tão especial, criando a característica única, é que sua sede é deslocada do eixo da válvula, proporcionando assim ação excêntrica. A Figura 1 (abaixo) ilustra o segundo deslocamento entre as linhas de centro da sede e do eixo.

Uma válvula de tamanho médio pode ter um segundo deslocamento de meia polegada. Conforme a válvula abre no sentido anti-horário em torno do eixo, o deslocamento duplo faz com que o obturador se levante da sede enquanto gira para abrir. A ação de levantamento ajuda a prevenir o desgaste em serviços de águas residuais arenosas.

A figura abaixo também ilustra duas direções de pressão. A pressão “direta” é aplicada na extremidade da válvula oposta à sede, e a pressão “reversa” é aplicada na extremidade da sede. A função de vedação da válvula é auxiliada pela pressão direta porque ela empurra o obturador firmemente na sede.

A válvula também vedará com pressão na direção da pressão reversa, mas o plug precisa ser girado no sentido horário além do centro da sede. Devido à ação excêntrica, quanto maior a rotação de fechamento, mais apertada é a vedação. Se a válvula se desgastar durante o serviço, ela pode ser fechada novamente para restaurar sua vedação estanque.

Padrões da válvula macho excêntrica

A válvula macho excêntrica foi padronizada pela primeira vez no MSS (Manufacturers Standardization Society) Standard SP-108 em 1991. À medida que a American Water Works Association (AWWA) se expandia em aplicações de águas residuais, publicou o AWWA Standard C517 (em 2005). Ambos os padrões são congruentes com materiais de construção e escopo semelhantes.

As válvulas macho excêntricas são fornecidas em tamanhos que variam de 3 a 72 polegadas com uma classificação de pressão de trabalho a frio de 150 ou 175 psig dependendo do tamanho. Essas válvulas estão disponíveis em configurações de corpo curto e corpo longo e são testadas na sede na direção de pressão direta, a menos que especificado de outra forma.

Apesar dos padrões publicados, projetos alternativos de válvula macho excêntrica estão disponíveis em conformidade. Um dos projetos tem a face de plug cilíndrica e sede cilíndrica. Em outro projeto, a porta e a face do plug são redondas, semelhantes a uma válvula de meia esfera.

Ambos os projetos, podem ser fornecidos com aberturas de porta padrão de 80% ou aberturas de porta 100% e são controlados ​​usando pigs de uretano flexíveis. As válvulas macho excêntricas também podem ser fornecidas com sedes metal-metal para aplicações severas, como serviço de lodo ativado.

Instalação da válvula macho excêntrica

Devido à geometria da válvula macho excêntrica e seu uso em serviços de águas residuais, recomendações especiais de instalação devem ser seguidas. Conforme mostrado na Figura 2, quando se espera sedimentação de sólidos, a válvula deve ser instalada com o eixo na horizontal de forma que, quando a válvula estiver aberta, o plug fique no topo do tubo.

Além disso, a extremidade da sede deve estar voltada para a bomba para que, quando a bomba estiver desligada, a pressão do sistema empurre o plug em direção a sede.

E também como mostrado na Figura 3, em caso da instalação em tubulações verticais, independentemente da direção do fluxo, a válvula deverá estar com a extremidade da sede para cima, para que os sólidos sedimentados não se acumulem no instrumento, quando fechado.

Válvulas e conexões para tratamento de água e efluentes

A válvula macho excêntrica com sede resiliente é uma válvula exclusiva, pois foi projetada para lidar com fluidos de águas residuais. Quando equipada com revestimento de borracha, esta válvula também poderá lidar com fluidos abrasivos. Por ser uma válvula de um quarto de volta, é facilmente automatizada para controlar o fluxo ou pressão do processo.

Um bom conjunto de equipamentos também requer complementos importantes que acompanhem a durabilidade e resiliência da válvula. Por isso, na composição do conjunto de elementos, é imprescindível que tubos e conexões e qualidade sejam escolhidos adequadamente.

Além disso, o sistema também deverá ser composto por outras válvulas complementares, como borboletas e guilhotinas, que auxiliam no controle e segurança do sistema de condução do fluido transportado.

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