Válvula borboleta – como funcionam

As válvulas borboleta são válvulas de um quarto de volta populares para serviços liga-desliga ou modulantes. Eles são leves, ocupam pouco espaço de instalação, têm menor custo, operação rápida e estão disponíveis com orifícios grandes. A “borboleta é um disco conectado a uma haste. Quando a válvula abre, o disco gira para permitir a passagem do fluido. Fecha quando a haste gira o disco um quarto de volta para uma posição perpendicular à direção do fluxo. Saiba mais sobre como funcionam as válvulas borboleta e quando usá-las em diferentes aplicações.

Princípio de funcionamentoAs válvulas borboleta têm uma construção relativamente simples. A Figura 2 mostra os principais componentes de uma válvula borboleta, que são corpo, vedação, disco e haste. O disco (Figura 2 rotulado como E) de uma válvula borboleta alinha-se com o centro da tubulação conectada e a haste (Figura 2 rotulada como B) conecta-se a um atuador ou alça na parte externa da válvula. Na posição fechada, o disco fica perpendicular ao fluxo, conforme mostrado na Figura 2, e veda contra a sede da válvula (Figura 2 rotulada como D). Um anel de vedação (Figura 2 rotulado como C) na gaxeta da haste veda contra vazamentos ao longo da haste. Quando o atuador ou manopla gira a haste da válvula borboleta 90°, o disco também gira 90° para ficar paralelo ao fluxo. A rotação parcial permite que o fluxo seja estrangulado ou proporcional.

Projeto de fechamento de discoAs válvulas borboleta podem ser concêntricas ou excêntricas dependendo da localização da haste em relação à linha central do disco e do ângulo da superfície da sede da válvula.ConcêntricaO projeto mais básico de uma válvula borboleta é uma válvula borboleta cêntrica ou concêntrica. A haste passa pela linha central do disco e a sede fica na periferia do diâmetro interno do corpo da válvula (Figura 4 à esquerda). Este projeto de válvula de deslocamento zero é conhecido como sede resiliente porque a vedação eficiente depende da flexibilidade da sede de borracha. Ao fechar, o disco entra primeiro em contato com a sede em cerca de 85° durante uma rotação de 90°. As válvulas borboleta concêntricas são adequadas para faixas de baixa pressão.

ExcêntricaA haste de uma válvula borboleta excêntrica não passa pela linha central do disco, mas por trás dele (oposta à direção do fluxo), como pode ser visto na Figura 4 (à direita). A haste de uma válvula borboleta de deslocamento único fica diretamente atrás da linha central do disco. Este projeto reduz o contato do disco com a vedação antes que a válvula feche totalmente. Menos contato melhora a vida útil da válvula.

Em uma válvula borboleta de duplo deslocamento ou duplamente excêntrica, a haste fica atrás da linha central do disco com um deslocamento adicional para um lado (Figura 5). O design de dupla excentricidade da haste reduz o contato entre o disco e a sede até os últimos 1-3° do fechamento do disco.

Uma válvula borboleta de deslocamento triplo (TOV ou TOBV) é adequada para aplicações críticas e possui um design semelhante a uma válvula borboleta de deslocamento duplo. O terceiro deslocamento é o eixo de contato disco-assento. A superfície da sede tem um formato cônico que, aliado ao mesmo formato na crista do disco, resulta em contato mínimo antes do fechamento total da válvula. Uma válvula borboleta de deslocamento triplo é mais eficiente e apresenta menos desgaste. As válvulas de deslocamento triplo geralmente são feitas de sedes de metal para um fechamento à prova de bolhas. As sedes metálicas tornam as válvulas borboleta adequadas para faixas de temperatura mais altas.

As válvulas borboleta de alto desempenho utilizam a pressão na tubulação para aumentar a vedação entre a sede e a borda do disco. Essas válvulas borboleta têm classificações de pressão mais altas e estão sujeitas a menos desgaste.