Válvula de esfera revestida 

O que é uma válvula de esfera encamisada? 

As válvulas de esfera revestidas são válvulas de esfera que têm jaquetas que ajudam a aquecer ou resfriar o meio de fluxo para evitar a gripagem ou a cristalização. As válvulas de esfera com camisa para aplicações de aquecimento têm boas camisas de aquecimento para fornecer óleo ou vapor de alta temperatura sobre o corpo da válvula e as peças da esfera para manter o meio no estado necessário. Isso é usado principalmente em meios como enxofre líquido e betume. As válvulas de esfera com camisa têm camisas que cobrem o corpo de uma extremidade do flange até a outra extremidade do flange. O corpo da válvula é alterado com a adição de flanges superdimensionados. Por exemplo, uma válvula de esfera encamisada válvula de esfera com um diâmetro nominal de 2 polegadas teria um flange de 3 polegadas de diâmetro. O flange de tamanho maior ajuda a permitir espaço suficiente para a folga dos parafusos. As válvulas de esfera revestidas são usadas para manusear meios muito viscosos que podem se solidificar facilmente em temperatura ambiente. 

Alguns dos fluidos que podem ser usados como meio de aquecimento em válvulas de esfera encamisadas incluem óleo fluido térmico, vapor e água quente. Todas as válvulas de esfera encamisadas são testadas após a construção ou a soldagem das camisas no corpo da válvula. A válvula de esfera encamisada padrão é fabricada com materiais de aço carbono fundido e aço inoxidável. As válvulas de esfera encamisadas também podem ser fabricadas com outros materiais especiais, mediante solicitação do cliente. As conexões que podem ser usadas entre a válvula e a tubulação incluem conexões de extremidade rosqueada e de extremidade flangeada. As válvulas de esfera encamisadas podem ser operadas manualmente ou acionadas por meio de atuadores de válvula (atuadores elétricos e pneumáticos). 

Figura: Válvula de esfera encamisada.

Componentes de uma válvula de esfera encamisada 

Corpo da válvula 

Esse é o componente de uma válvula de esfera encamisada que abriga todas as peças internas. O corpo da válvula é feito de materiais resistentes, como aço carbono e aço inoxidável, para aumentar a resistência da válvula e evitar a corrosão. O corpo da válvula contém as portas de entrada e de saída da válvula de esfera encamisada. Ele também contém os drenos de entrada e saída do meio de aquecimento ou resfriamento. 

Atuador/manípulo

O atuador é um componente usado para a válvula de esfera encamisada automática. O atuador tem a tarefa de fornecer o torque necessário quando a válvula precisa abrir ou fechar. As válvulas de esfera encamisadas manuais usam uma alça na forma de um volante ou alavanca manual. O operador da válvula é necessário em uma válvula de esfera com camisa manual. O operador é responsável por fornecer o torque necessário quando a válvula precisa ser aberta ou fechada. 

Bola 

Esse é o componente de uma válvula de esfera encamisada usado para permitir ou bloquear o fluxo de fluido. A esfera tem um orifício na seção central por onde o fluido passa quando está no modo aberto. 

Caule 

A haste é o componente de uma válvula de esfera encamisada usado para conectar a esfera da válvula ao atuador ou à manopla. A haste é responsável por transmitir o torque do atuador/manípulo para a esfera, de modo que a esfera possa girar para permitir ou bloquear o fluxo de fluido. 

Jaquetas 

As camisas são soldadas ou construídas no corpo da válvula para que o meio necessário para aquecer ou resfriar o fluido possa circular na válvula, liberando ou absorvendo calor de acordo com a necessidade. 

Assentos 

Os assentos são componentes usados em válvulas de esfera encamisadas para apoiar a esfera em seu lugar. Os assentos são colocados entre a esfera e o corpo e também evitam o vazamento de fluido no corpo. 

Embalagem 

O engaxetamento refere-se às vedações usadas na haste da válvula para evitar vazamento de fluido. 

Guarnição 

A guarnição refere-se aos componentes internos da válvula de esfera encamisada, como sedes, superfície de assentamento, vedações, anéis O-ring e esfera. 

Figura: Componentes de uma válvula de esfera encamisada.

Como funciona uma válvula de esfera encamisada? 

Uma válvula de esfera encamisada funciona usando uma esfera com um furo em sua seção central. Para abrir uma válvula de esfera encamisada, a manopla é girada no sentido anti-horário por um quarto de volta. O movimento giratório aplicado na manopla das válvulas manuais é transmitido pela haste da válvula para a esfera da válvula. Isso faz com que a esfera gire o mesmo quarto de volta (90^o graus). Quando a bola gira 90^o graus, ela torna o furo colinear com a tubulação. Dessa forma, o fluido passa pela válvula para a próxima seção da tubulação. O mesmo princípio de funcionamento se aplica a uma válvula de esfera encamisada acionada. A única diferença entre a válvula atuada e a manual é que a atuada usa um atuador para fornecer a força rotacional necessária para abrir ou fechar a válvula. Para fechar a válvula de esfera encamisada, a manopla/atuador gira 90^o graus no sentido horário, o que faz com que a esfera gire na mesma direção. Isso faz com que o orifício da esfera bloqueie o fluxo do fluido, pois ele se torna perpendicular à tubulação. Para garantir que o fluido que passa pela válvula seja mantido na viscosidade necessária, a mídia quente é passada pelas camisas da válvula. Isso ajuda a liberar calor na mídia. Esse calor ajuda a reduzir a viscosidade do fluido para que ele não grude na válvula de esfera revestida ou na tubulação. Esses meios incluem betume muito espesso, sabão, polímeros, entre outros. 

Figura: Funcionamento de uma válvula de esfera encamisada.

Tipos de válvula de esfera encamisada

Válvula de esfera encamisada de uma peça 

Essa é uma válvula de esfera encamisada composta por uma peça de corpo fundido. As válvulas de esfera encamisadas de peça única não apresentam vazamento de fluido, pois são testadas após a fabricação para garantir que as juntas soldadas não apresentem imperfeições. As válvulas de esfera encamisadas de peça única são as válvulas mais baratas, pois consomem menos material em relação a outras válvulas do mesmo tamanho. Entretanto, as válvulas de esfera encamisadas de peça única não podem ser abertas para limpeza ou reparo. Essas válvulas são descartadas quando quebram. 

Figura: Válvula de esfera encamisada de peça única.

Válvula de esfera encamisada de duas peças 

Esta é uma válvula de esfera encamisada que consiste em duas peças do corpo. Uma das duas peças tem o corpo da válvula e uma junta de extremidade e a outra peça consiste no acabamento e na segunda junta. As válvulas de esfera encamisadas de duas peças podem ser inspecionadas, limpas e reparadas no campo, ao contrário de suas contrapartes de peça única. Entretanto, para reparar ou limpar uma válvula de esfera com camisa de duas peças, a válvula deve ser removida da tubulação.

Figura: Válvula de esfera encamisada de duas peças.

Válvula de esfera encamisada de três peças 

Uma válvula de esfera encamisada de três peças é uma válvula de esfera que consiste em três peças. As três peças são mantidas juntas usando parafusos e porcas para formar um corpo sem vazamentos. As válvulas de esfera encamisadas de três peças possibilitam a remoção dos componentes centrais, como haste, esfera e assentos da tubulação, sem remover a válvula de esfera encamisada da tubulação. Esse recurso torna a válvula de esfera encamisada de três peças eficiente para a limpeza de sólidos acumulados e para a substituição da esfera, da gaxeta e das sedes. Entretanto, as válvulas de esfera encamisadas de três peças são mais caras em relação às válvulas de peça única e de duas peças. 

Figura: Válvula de esfera encamisada de três peças.

Válvula de esfera encamisada de três vias 

Esta é uma válvula de esfera encamisada com três portas. As três portas são usadas como válvulas de mistura ou válvulas de desvio. Dessa forma, há duas configurações de válvula de esfera encamisada de três vias: a em forma de L e a em forma de T. A configuração em forma de L de uma válvula de esfera encamisada é usada para desviar o fluido de uma direção para outra. A configuração em forma de T de uma válvula de esfera de três vias é usada para misturar e desviar fluxos de fluido. Quando a configuração em forma de T é usada para misturar fluidos, ela recebe dois fluxos de fluido de duas portas que são misturados e fluem como um único fluxo de fluido. Quando uma configuração em forma de T é usada para desviar o fluido, ela recebe o fluido da porta de entrada e o fluido é dividido em dois fluxos que passam pelas duas portas de saída. 

Figura: Válvula de esfera encamisada de três vias.

Características das válvulas de esfera encamisadas

• Jaquetas de aquecimento ou resfriamento. 
• Alto desempenho.
• Livre de lubrificação. 
• Essas válvulas devem ter um projeto simples. 
• Queda de baixa pressão. 
• Eles devem ser rápidos na ação. 
• Alta resistência e à prova de fogo. 

Aplicações de válvulas de esfera encamisadas 

• Aplicações alimentícias, como a produção de óleo vegetal, molho e chocolate, entre outras. 
• Eles são usados no processamento de enxofre líquido ou fundido. 
• Essas válvulas são usadas na produção de fertilizantes. 
• Usado na transferência de processos de betume e alcatrão de carvão. 
• Produção de produtos de borracha. 
• Fabricação de produtos de polímeros. 
• Usado em processos de fabricação de sabão. 
• Eles são usados na fabricação de tintas e tintas. 

Vantagens das válvulas de esfera encamisadas 

• Limpo, inspecionado e reparado. 
• Diferentes setores para diferentes aplicações. 
• Essas válvulas são à prova de fogo. 
• Durável. 
• Design compacto e simples. 
• Eles podem ser operados manualmente ou por meio de um atuador, de acordo com a preferência do usuário. 
• Vedação perfeita, sem vazamento de fluido. 
• Resistente para aplicações de alta temperatura e alta pressão. 

Desvantagens das válvulas de esfera encamisadas 

• Mais caro em comparação com outras válvulas de esfera. 
• Funcionam dependendo da disponibilidade de calor para alterar a viscosidade do fluido. Na ausência de calor, a válvula pode não funcionar. 
• Essas válvulas funcionam com fluidos viscosos que tendem a causar o bloqueio da válvula. 

Solução de problemas de válvula de esfera encamisada 

A válvula de esfera encamisada não está operando suavemente 

• Há sólidos ou polpas na válvula. Limpe o interior da válvula. Além disso, substitua a esfera, as sedes e os eixos, se necessário. 
• Esfera corroída pela mídia. Substitua a esfera por outra feita de material resistente à corrosão. 
• Fluido grudado nas sedes e na esfera. Limpe o interior da válvula de esfera encamisada. Substitua os assentos e a esfera, se necessário. 
• Assentos deformados pela alta temperatura. Substitua as sedes por outras que tenham alta resistência ao calor. Se necessário, substitua a válvula de esfera encamisada. 

Vazamento de fluido externo 

• O desempenho da vedação na gaxeta diminui gradualmente quando há fluxo de mídia de alta temperatura ou quando a frequência de operação da válvula é alta. Substitua a gaxeta. Além disso, tente apertar levemente as porcas e os parafusos da gaxeta. 
• O desempenho da vedação da gaxeta diminui devido à pressão anormal na cavidade. Substitua a esfera da válvula por outra com um orifício para liberar a pressão anormal. 
• Os assentos e as esferas são danificados pela lama e pelos sólidos no fluido. O interior limpo da válvula de esfera da camisa. Substitua as sedes ou a esfera conforme necessário. 

Vazamento da sede 

• Esfera corroída pelo fluido. Substitua a esfera por outra que seja resistente à corrosão. 
• As sedes foram deformadas por altas temperaturas. Substitua as sedes por outras que tenham alta resistência ao calor ou substitua a válvula de esfera encamisada.

Resumo 

Uma válvula de esfera revestida é um tipo de válvula de esfera com revestimentos construídos ou soldados no corpo da válvula. As camisas são usadas para aquecer ou resfriar o meio que flui pela válvula para evitar a cristalização ou a gripagem. As válvulas de esfera com camisa usadas em aplicações de aquecimento são projetadas com camisas de aquecimento que ajudam a fornecer vapor ou óleo de alta temperatura sobre o corpo da válvula e as peças de acabamento para garantir que o meio da tubulação mantenha a viscosidade necessária. Elas são projetadas com flanges superdimensionados para ajudar a aumentar a folga suficiente para o aparafusamento na tubulação. A válvula pode ser operada por um atuador ou manualmente. Os vários tipos de válvulas de esfera encamisadas incluem válvulas de esfera encamisadas de peça única, válvulas de esfera encamisadas de duas peças, válvulas de esfera encamisadas de três peças e válvulas de esfera encamisadas de três vias. As características das válvulas de esfera encamisadas incluem à prova de fogo, jaquetas de aquecimento/resfriamento, alto desempenho, ação rápida e ausência de lubrificação, entre outras. As válvulas de esfera encamisadas são usadas em várias aplicações, como indústrias alimentícias, processamento de enxofre líquido ou fundido, produção de fertilizantes, processamento de borracha, fabricação de sabão, produção de polímeros e processamento de betume, entre outras. Algumas das vantagens de usar uma válvula de esfera encamisada incluem versatilidade, durabilidade, rapidez para abrir e fechar, alta resistência, à prova de fogo, reparável, design compacto e simples e à prova de vazamentos.