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Que válvula escolher?

As válvulas são dispositivos mecânicos que controlam o caudal e a pressão de um fluido num circuito hidráulico ou aeráulico. São componentes essenciais dos sistemas de tubagens que transportam líquidos, gases, vapores, lamas, etc.

No mercado, estão disponíveis diversos tipos de válvulas, cada qual com propriedades e funções específicas. Existem também diferentes sistemas de acionamento para válvulas: manual, pneumático, elétrico, entre outros.

Válvulas: ver produtos

  • Como escolher uma válvula?

    Válvula de borboleta da marca EBRO S.A.R.L
    Válvula de borboleta da marca EBRO S.A.R.L

    Para escolher a válvula certa, é essencial ter em conta a função prevista para a mesma, isto é, se irá servir para controlar o caudal de um fluido ou para interromper a sua circulação.

    Em seguida, há que verificar que tipo de fluido irá circular na válvula: se é um gás ou um líquido, se é corrosivo ou quimicamente neutro, se é alimentar ou médico requerendo condições higiénicas particulares.

    É também importante ter em atenção o sistema de acionamento da válvula, mais precisamente se deve ser manual ou automático. No primeiro caso, é necessária a presença de uma pessoa no local para operar a válvula, ao passo que, no segundo, a válvula pode ser operada por controlo remoto, por exemplo.

    Por fim, deve-se levar em consideração de que forma a válvula será instalada no circuito, isto é, o tipo de ligação ou montagem, nomeadamente se será soldada, flangeada ou roscada.

    Analisados estes aspetos, convém atentar nas características técnicas da sua instalação, em particular as que dizem respeito ao caudal e à pressão, que lhe permitirão dimensionar a válvula que procura.

  • Como dimensionar uma válvula?

    Para dimensionar uma válvula, é necessário conhecer determinados parâmetros relativos ao funcionamento do circuito.

    • A pressão é um fator-chave a ter em conta para evitar, quer o superdimensionamento da válvula, quer o seu subdimensionamento, que poderá provocar fugas ou mesmo o colapso da válvula.
    • A temperatura de trabalho, ou seja, a temperatura do fluido em circulação, bem como a temperatura ambiente em torno do corpo da válvula devem ser identificadas. É crucial conhecer as temperaturas mínima e máxima a que a válvula será sujeita a fim de poder escolher um modelo concebido para funcionar nessas condições, especialmente no que diz respeito aos materiais de construção do corpo, do sistema de fecho e das vedações.
    • A pressão de operação, isto é, a pressão a que o fluido é submetido na válvula, é igualmente importante.
    • O caudal do fluido e a velocidade nominal são dois outros elementos essenciais para a escolha de uma válvula, em especial se esta se destinar à regulação de caudal. O coeficiente de perda de carga (kv), ou coeficiente de escoamento, é um valor teórico definido pelo fabricante que permite calcular o caudal nominal da válvula. Este valor é indicado em litros por minuto (l/min) ou em metros cúbicos por hora (m3/h). Os fabricantes de válvulas disponibilizam softwares, fórmulas, ábacos e/ou tabelas que permitem calcular o coeficiente de escoamento com base no caudal pretendido e no diâmetro nominal.
    • O diâmetro nominal (DN) da tubagem é um outro critério primordial para evitar tanto o superdimensionamento da válvula, que poderia levar a um funcionamento instável da instalação, quanto o seu subdimensionamento, passível de causar uma queda de pressão significativa e de danificar rapidamente a válvula.

    Parâmetros de dimensionamento de uma válvula

    • pressão
    • temperatura
    • caudal
    • diâmetro
  • Quais os principais tipos de válvulas?

    Válvula de gaveta da marca Voith Turbo
    Válvula de gaveta da marca Voith Turbo

    De entre os vários tipos de válvulas existentes, a seleção do mais adequado vai depender, antes de mais, da sua aplicação. Se pretender interromper a circulação de um fluido, recomendamos que opte por uma válvula de bloqueio do tipo válvula de macho esférico, válvula de guilhotina ou válvula de gaveta.

    Se o seu objetivo for controlar o caudal de um fluido, será preferível escolher uma válvula de controlo do tipo válvula de agulhaválvula de globoválvula de pistão ou válvula de borboleta. Todas elas oferecem uma boa capacidade de estrangulamento.

    A escolha da válvula vai também depender do caudal, da pressão e do tipo de fluido a transportar. Este último determinará de que materiais a válvula deve ser feita.

  • Quando optar por uma válvula de borboleta?

    Válvula de borboleta da marca OMAL Spa
    Válvula de borboleta da marca OMAL Spa

    A válvula de borboleta serve principalmente para controlar o caudal de um fluido. Consoante os materiais que a constituem, poderá ser utilizada para diferentes tipos de fluidos: fluidos quimicamente neutros como água ou óleo, lamas, fluidos das indústrias alimentar e farmacêutica, havendo ainda válvulas de borboleta concebidas para trabalhar com fluidos corrosivos. No entanto, não podem transportar fluidos com partículas sólidas em suspensão, pois estas poderão impedir o fecho total da válvula.

    A válvula borboleta é uma válvula de um quarto de volta. O seu acionamento requer uma rotação de 90º entre a posição aberta e a posição fechada. Para diâmetros grandes, poderá ser necessário complementar o seu sistema de acionamento com uma caixa redutora que compense a pressão exercida diretamente sobre a borboleta.

    Estas válvulas são construídas de modo a garantir uma boa vedação. As válvulas borboleta de grande diâmetro são frequentemente concebidas para a montagem em flange, enquanto, por exemplo, as que se destinam a circuitos de aquecimento possuem geralmente uma rosca. A maioria das válvulas de borboleta têm pequenas dimensões, especialmente em comparação com as válvulas de macho esférico.

    Características importantes

    • controlo de caudal
    • válvula 1/4 de volta
    • boa vedação
    • pequenas dimensões

    DESVANTAGENS

    • incompatível com fluidos contendo sólidos em suspensão
  • Quando optar por uma válvula de esfera?

    Válvulas de esfera da marca NENCINI
    Válvulas de esfera da marca NENCINI

    Utiliza-se a válvula de macho esférico, mais conhecida por válvula de esfera, para interromper a circulação de um fluido. É constituída por um obturador, em forma de esfera, com uma passagem que tem geralmente o mesmo diâmetro da tubagem. É uma válvula 1/4 de volta que apresenta a vantagem de não colocar qualquer resistência à circulação do fluído quando em posição aberta. Quando a passagem existente no obturador possui o mesmo diâmetro da tubagem, fala-se de válvula de passagem total. Este tipo de válvula garante uma boa vedação quando se encontra em posição fechada e é indicada tanto para líquidos (água, petróleo, etc.) como para gases.

    Há também válvulas de macho cónico.

    Estas válvulas existem igualmente em modelos de 3 e de 4 vias. Neste caso, são designadas válvulas de zona.

    Características importantes

    • válvula de bloqueio
    • válvula 1/4 de volta
    • compatível com fluidos líquidos e gasosos

     

    DESVANTAGENS

    • risco de ocorrência de golpes de aríete

     

  • Quando optar por uma válvula de globo ou por uma válvula de pistão?

    Válvula de globo da marca Mival
    Válvula de globo da marca Mival

    As válvulas de globo e as de pistão funcionam segundo o mesmo princípio: uma haste, com uma peça em forma de disco ou de pistão na extremidade, desce no interior da válvula para obstruir a passagem do fluido. São particularmente adequadas para regular um fluido, dependendo da pressão na tubagem. De facto, é frequente os atuadores de válvulas possuírem uma mola de ajuste que permite regular a abertura da válvula em função da pressão.

    A principal desvantagem deste tipo de válvula reside na perda significativa de carga. Além disso, quando a pressão do fluido é muito alta, torna-se difícil fechar a válvula. Também pode acontecer que a válvula se feche demasiado rapidamente, podendo provocar um golpe de aríete. Estas válvulas estão igualmente disponíveis em modelos de 3 vias.

    Características importantes

    • regulação do caudal
    • compatível com a regulação da pressão

    DESVANTAGENS

    • perdas de carga significativas
    • risco de ocorrência de golpes de aríete
  • Quando optar por uma válvula de agulha?

    Válvula de agulha da marca SFERACO
    Válvula de agulha da marca SFERACO

    As válvulas de agulha são utilizadas, nomeadamente, para a regulação de fluidos líquidos e gasosos em aplicações de baixo caudal.

    Trata-se de válvulas de pequeno diâmetro destinadas a aplicações de baixa pressão, frequentemente denominadas «torneiras». Em geral, o seu acionamento é manual. Encontramo-las em aplicações domésticas e em operações de amostragem de fluidos, por exemplo. São de uso bastante comum, o que se explica em parte pelo seu baixo custo.

    Características importantes

    • baixos caudais
    • geralmente de acionamento manual
    • baixo custo
  • Quando optar por uma válvula de membrana?

    Válvula de membrana da marca SISTO Armaturen
    Válvula de membrana da marca SISTO Armaturen

    As válvulas de membrana, ou válvulas de diafragma, são utilizadas principalmente em processos de higienização e de esterilização, ou seja, sempre que for necessário isolar o fluido em circulação de eventuais contaminações.

    Estas válvulas funcionam sobretudo em regime aberto/fechado, embora em alguns casos possam ser usadas para regulação de fluidos. Na posição aberta, são ditas «de passagem total» e quase não provocam perdas de carga porque a membrana de vedação desobstrui completamente a passagem ao fluido. São válvulas com uma excelente vedação pois não há contacto direto entre o fluido e a haste, mas requerem manutenção regular para manter a membrana em bom estado, sobretudo se o fluido contiver partículas sólidas em suspensão. Deverá assegurar-se de que o material da membrana é apropriado às condições de temperatura e de pressão previstas, de modo a evitar o seu desgaste precoce.

    Estas válvulas são usadas, principalmente, na indústria agroalimentar e na indústria farmacêutica, sendo também comuns na indústria química e em aplicações com fluidos ultrapuros, dependendo dos materiais que as compõem, em especial o material da membrana. As válvulas de membrana são igualmente indicadas para lamas e para líquidos altamente viscosos.

    Este tipo de válvula não está disponível para tubagens de grande diâmetro, sendo o DN 350 o tamanho máximo habitualmente fabricado.

    Características importantes

    • perdas de carga reduzidas
    • excelente vedação
    • aplicações nos setores agroalimentar, farmacêutico e químico
    • compatível com fluidos contendo sólidos em suspensão

    DESVANTAGENS

    • manutenção regular
    • pequeno diâmetro nominal
  • Quando optar por uma válvula de guilhotina?

    Válvula de guilhotina da marca EBRO S.A.R.L
    Válvula de guilhotina da marca EBRO S.A.R.L

    As válvulas de guilhotina são de uso corrente na indústria do papel, na indústria química, na mineração, em centrais de energia e na indústria agroalimentar. Apresentam a vantagem de serem muito compactas, graças ao movimento linear do obturador, isto é, a lâmina que corta a passagem do fluido na posição fechada. A válvula de guilhotina é principalmente uma válvula de bloqueio, embora possa ser usada como válvula de controlo através da abertura parcial do obturador.

    É apropriada para fluidos com sólidos em suspensão, tais como águas residuais e lamas. Em geral, a válvula de guilhotina é vedada a montante do circuito (do lado por onde entra o fluido), mas algumas são vedadas em ambos os lados, permitindo a sua utilização seja qual for a direção de circulação do fluido. Na posição aberta, a perda de carga é muito baixa, pois a válvula não altera a direção do fluido.

    Contudo, o tempo de abertura e fecho pode ser longo e é necessária manutenção regular para corrigir os problemas de desgaste entre o obturador e os elementos de vedação.

    Características importantes

    • corpo de espessura reduzida
    • baixas perdas de carga
    • compatível com fluidos contendo sólidos em suspensão

    DESVANTAGENS

    • abertura e fecho lentos
    • manutenção regular
  • Como evitar os golpes de aríete?

    Amortecedor de golpe de aríete da marca Z-tide
    Amortecedor de golpe de aríete da marca Z-tide

    O termo golpe de aríete descreve o fenómeno de sobrepressão do fluido, que decorre do fecho demasiado rápido da válvula, por exemplo, e é acompanhado por um ruído característico ao nível das tubagens. Estes picos de pressão podem provocar danos substanciais, incluindo, em casos extremos, o colapso de toda a tubagem.

    Para evitar os golpes de aríete, poderá:

    • instalar um regulador de pressão a montante da válvula;
    • instalar um amortecedor de golpes de aríete a montante da válvula, que consiste numa espécie de tanque de expansão que vai absorver ou atenuar a onda de choque.
    • aumentar o diâmetro da tubagem a montante da válvula, a fim de reduzir a pressão nessa secção do circuito.
  • O que é uma válvula de múltiplas vias?

    Designam-se válvulas de múltiplas vias as que possuem mais de uma entrada e/ou saída. As mais comuns têm 3 vias e são, em geral, válvulas de esfera. Utilizam-se maioritariamente para regular a circulação de um fluido numa instalação entre dois sistemas diferentes, e por vezes também para misturar dois fluidos. Existem igualmente válvulas de 4, 5 e 6 vias, sendo raros os modelos com maior número de vias.

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