Válvula globo de três vias

Uma válvula globo de três vias é uma configuração especial de uma válvula globo de sede dupla. Esse tipo de válvula tem dois tipos básicos: um tipo de válvula globo de três vias é usado para misturar para combinar dois fluxos de fluido que fluem para uma porta de saída comum. O outro tipo é usado para aplicação de desvio, pegando um fluxo comum e dividindo-o em duas portas de saída. Um representante de uma aplicação de mistura é a combinação de dois líquidos diferentes para criar um produto de saída específico. Por outro lado, uma válvula globo de três vias de desvio pode ser usada para alternar um fluxo de fluido de um recipiente para outro. A válvula de desvio também é usada no controle de temperatura em um trocador de calor. Ao controlar a temperatura, a válvula globo de três vias direciona uma parte do fluxo de fluido por meio do trocador e o restante do fluxo de fluido contorna o trocador. A respectiva divisão do fluido fornece o equilíbrio térmico necessário para controlar a temperatura. Em uma válvula globo de três vias, as forças que atuam na sede dupla não se equilibram de forma semelhante à válvula de sede dupla de duas vias. Isso ocorre porque a válvula globo de três vias tem níveis de pressão diferentes em cada canal de fluxo. Além disso, a válvula globo de três vias tem uma força dinâmica diferente que atua em cada cabeça de plugue. Dessa forma, uma válvula globo de três vias não deve ser usada onde houver uma queda de alta pressão. 

Figura: Válvula globo de três vias

 

Componentes de uma válvula globo de três vias 

Atuador 

O atuador é a fonte de energia para fechar ou abrir a válvula. Vários tipos de atuadores podem ser usados em uma válvula globo de três vias, como atuadores manuais, pneumáticos, hidráulicos e elétricos. 

Boné 

O capô é o componente de um sistema de três vias válvula globo que conecta o corpo da válvula para melhorar o fechamento estanque e sem vazamentos. O castelo usado em uma válvula globo de três vias pode ser aparafusado (usa parafusos e porcas) ou rosqueado (usa parafusos). Cada um dos dois tipos de castelo tem suas vantagens, por exemplo, o castelo rosqueado oferece uma vedação estanque à pressão. O castelo aparafusado é melhor para válvulas globo de três vias que trabalham com pressão muito alta. 

Embalagem de glândulas 

O engaxetamento da válvula globo de três vias é uma gaxeta usada para melhorar a vedação estanque entre o castelo e a haste da válvula. Ele é usado para evitar que os fluidos vazem da caixa de vedação e das hastes. Ela tem prensa-cabos que são apertados para garantir que não haja vazamento. O engaxetamento da válvula globo de três vias pode ser feito de diferentes materiais, como elastômeros, PTFE, materiais fibrosos, entre outros. O engaxetamento da válvula de três vias precisa ser fabricado de forma a ajudar a reduzir o risco de danos à haste e, consequentemente, de vazamento de fluido. 

Anel do assento 

Esse é o componente de uma válvula globo de três vias que veda o espaço entre a haste, o plugue e o castelo. O anel da sede é parafusado ou torqueado na válvula. A sede/anel da sede fornece uma superfície de fechamento substituível e estável. 

Caule 

A haste conecta o atuador ao disco para ajudar na transmissão de força para controlar o fluxo por meio da válvula. A haste de uma válvula globo de três vias é usada para posicionar o disco adequadamente e fornecer o movimento necessário no plugue para fechar ou abrir a válvula. A haste é um dos principais componentes de uma válvula globo de três vias, pois conecta os componentes internos da válvula e o atuador. Para evitar o vazamento de fluido, a haste da válvula tem uma gaxeta ao seu redor. A gaxeta ao redor da haste deve ser substituída conforme recomendado pelo fabricante da válvula globo de três vias. A haste é feita de materiais resistentes, como aço, para ajudá-la a suportar alta pressão e tensões na válvula durante a operação.

Plugue 

O plugue é outro componente muito importante de uma válvula globo de três vias. Ele também é conhecido como disco. O plugue fica sobre a sede quando a válvula está fechada, bloqueando o fluxo de fluido. Quando o plugue fica acima da sede da válvula, ele permite o fluxo de fluido. 

 Corpo da válvula

O corpo da válvula de uma válvula globo de três vias é o componente que mantém todos os outros componentes juntos. O corpo da válvula abriga todos os componentes internos da válvula para permitir o controle do fluido. O corpo da válvula tem as três portas necessárias em uma válvula globo de três vias.

Figura: Componentes de uma válvula globo de três vias

 

Princípio de funcionamento de uma válvula globo de três vias 

O funcionamento de uma válvula globo de três vias depende principalmente do uso dessa válvula. Essas válvulas são usadas principalmente para misturar ou desviar o fluxo de fluido. Portanto, o princípio de funcionamento de uma válvula globo de três vias dependerá de seu uso, conforme discutido abaixo.

Válvula globo de três vias usada para aplicações de mistura 

Quando uma válvula globo de três vias é usada para aplicação de mistura, o fluido das portas de entrada A e B é misturado no corpo da válvula. Após a mistura, o fluido é transmitido pela porta de saída AB. A mistura dos dois fluidos em diferentes pressões e temperaturas ajuda a aprimorar as propriedades necessárias e a enviá-las para uso industrial. 

Figura: Funcionamento de uma válvula globo de três vias para aplicação de mistura.

 

Válvula globo de três vias usada para desviar o fluxo 

Uma válvula globo de três vias usada para desviar o fluxo tem AB como porta de entrada, enquanto A e B são as portas de saída. Quando o fuso e o plugue estão em 100% para cima, a porta A fica bloqueada. Isso permite o fluxo de fluido apenas de AB para B. Quando o eixo e o plugue estão a 100% para baixo, o fluxo de fluido via B é bloqueado. Dessa forma, o fluxo ocorre somente de AB para A. 

Figura: Funcionamento de uma válvula globo de três vias usada para aplicação de desvio.

 

As válvulas globo de três vias também podem ser usadas como válvulas de desvio em aplicações de válvulas de loop primário e secundário. 

 

Tipos de válvula globo de três vias 

Há dois tipos de válvulas globo de três vias com base na aplicação: válvulas globo de três vias de desvio e de mistura. 

Desvio de válvulas globo de três vias 

Essas são válvulas globo de três vias usadas para desviar o fluxo de fluido. Essas válvulas têm duas portas de saída e uma porta de entrada. O movimento da haste da válvula desloca dois plugues. Com base nos plugues e na geometria da sede, o fluxo de entrada do fluido é distribuído em duas linhas de saída. Essas válvulas têm uma haste comum que é usada para operar dois plugues para duas saídas. As válvulas globo de três vias de desvio são usadas em várias aplicações, como grandes unidades de tratamento de ar para resfriamento ou aquecimento. Essas válvulas também são usadas em um sistema hidrônico com fluxo variável. As válvulas globo de três vias de desvio devem ser montadas com a haste vertical acima do corpo da válvula para ajudar a aumentar sua vida útil. Os fabricantes de válvulas globo de três vias fabricam essas válvulas usando materiais resistentes em diferentes componentes da válvula, como o corpo da válvula, a haste e os plugues. Esses materiais resistentes têm o objetivo de ajudar a válvula a superar a alta pressão proveniente da alta pressão do fluido. Esses materiais resistentes incluem aço inoxidável e latão. Esses materiais também são usados para proteger a válvula de meios corrosivos e abrasivos que podem facilmente danificá-la. 

Válvulas globo de três vias de mistura 

Uma válvula globo de três vias de mistura é uma válvula usada para aplicações de mistura. Essa válvula é usada quando se deseja misturar dois fluidos de diferentes pressões e temperaturas ou outras características, mas que terminam com um fluido com as mesmas propriedades na saída da válvula. Essas válvulas podem funcionar com vários atuadores, como pneumáticos, elétricos, manuais ou hidráulicos. Essas válvulas são de acoplamento direto e têm um castelo universal. Essas válvulas são feitas de materiais resistentes, como aço inoxidável. O material resistente ajuda a superar a pressão e a temperatura do fluxo de fluido. Uma combinação de alta pressão e temperatura pode facilmente enfraquecer a válvula, por isso os fabricantes de válvulas globo de três vias sempre usam materiais resistentes. 

 

Características de uma válvula globo de três vias 

• Emprega um design de entrada superior que facilita a inspeção e a manutenção. 
• Pode trabalhar com diferentes tipos de atuadores, de acordo com as preferências dos clientes. 
• Eles têm um acabamento balanceado que permite altas taxas de fluxo de fluido e, ao mesmo tempo, reduzem o tamanho do atuador. 
• Excelente rangeabilidade de controle de fluxo de fluido. 
• Pode misturar diferentes fluidos em um único componente fluido.
• Essas válvulas podem desviar o fluxo de uma direção para outra. 
• Restringir o fluxo de fluido. 

 

O que você deve considerar ao selecionar/comprar uma válvula globo de três vias? 

Classificação de pressão 

Diferentes válvulas globo de três vias são projetadas para suportar diferentes níveis de pressão. Entender os requisitos de pressão de trabalho na tubulação ajudará a determinar a válvula que pode suportar essas pressões. Uma válvula que trabalhe com pressão mais alta do que sua resistência pode causar vazamentos e ser danificada. 

Temperatura operacional

Os fabricantes de válvulas globo de três vias fabricam as válvulas visando a diferentes níveis de temperatura operacional. Alguns materiais, como o PTFE, podem suportar baixas temperaturas, enquanto materiais como o aço inoxidável podem suportar altas temperaturas, como 400 ^oC. Dessa forma, conhecer a temperatura de trabalho do fluido ajudará a selecionar a válvula certa para a tarefa certa. Usar uma válvula para a temperatura errada pode facilmente danificá-la, mesmo durante o primeiro dia de uso.

Materiais usados para fabricar a válvula 

As válvulas globo de três vias funcionam com diferentes fluidos e materiais que têm propriedades diferentes. A natureza do material usado para fabricar os componentes internos da válvula determinará em quais fluidos a válvula pode ser usada para trabalhar. Portanto, conheça a natureza do fluido a ser trabalhado para ajudá-lo a selecionar melhor a válvula globo de três vias certa para essa tarefa. Alguns fluidos são corrosivos e, portanto, precisam de materiais resistentes à corrosão, como o PTFE. 

Coeficiente de fluxo 

Conhecer o coeficiente de fluxo do fluido é importante, pois ajudará a determinar a válvula globo de três vias ideal que pode otimizar o processo de fluxo. 

Tipo de atuador 

O atuador é o componente que fornecerá a energia para o funcionamento da válvula. Os atuadores disponíveis que podem ser usados em uma válvula globo de três vias são: atuador manual (é acionado manualmente por meio de um volante), atuador pneumático (é acionado por ar comprimido para ajudar a conduzir o mecanismo de fechamento e abertura da válvula), atuador elétrico (usa eletricidade para controlar a válvula) e atuador hidráulico (usa fluido hidráulico, como óleo ou água, para fechar ou abrir a válvula). Alguns atuadores são mais baratos e mais convenientes de usar do que outros. O tipo de atuador depende da preferência do cliente quanto à facilidade e à velocidade de uso. 

 

Aplicações da válvula globo de três vias 

• Usado na separação de ar. 
• Eles são usados no processamento de gás natural. 
• Liquefação de gás natural liquefeito. 
• Processamento de madeira. 
• Tratamento de água. 
• Processamento e produção de alimentos. 
• Melhore o fluxo constante em trocadores de calor. 
• Aprimore o fornecimento constante de água e a temperatura em uma unidade de condensação por refrigeração de um trocador de calor. 

 

Vantagens de uma válvula globo de três vias 

• Fácil de inspecionar e fazer manutenção.
• Diferentes atuadores podem ser usados em válvulas globo de três vias. 
• Essas válvulas têm boa capacidade de controle de fluxo. 
• Excelente capacidade de pressão. 
• Trabalha em uma ampla gama de temperaturas. 
• Essas válvulas são resistentes à corrosão.

 

Desvantagens de uma válvula globo de três vias

• Caro em relação a outras válvulas, como válvula de gaveta. 
• Peso elevado. 
• Eles têm uma queda de alta pressão. 

 

Solução de problemas em válvulas globo de três vias 

Vazamento da gaxeta da haste 

• Flange de vedação solto. Fixe o flange da gaxeta. 
• A haste está danificada. Desmonte a válvula globo de três vias e inspecione-a visualmente. Verifique se as peças do plugue estão danificadas e substitua se necessário. 
• A haste não está danificada. Substitua os anéis O-ring e os anéis de vedação do flange do gargalo considerando todos os procedimentos de segurança recomendados pelo fabricante. 

Vazamento interno excessivo quando a válvula globo de três vias está fechada

• Verifique se o fornecimento de pressão de ar para a válvula está de acordo com o recomendado pelo fabricante da válvula globo de três vias. 
• Quando a válvula estiver em uma posição fechada. Verifique se a escala de pressão de saída do posicionador é idêntica à pressão recomendada. 
• Ajuste o curso da válvula para que ela feche com segurança e remonte a braçadeira. 

Vazamento do capô 

• O castelo não está devidamente apertado. Aperte o castelo.
• Desmonte a válvula globo de três vias e verifique a gaxeta no castelo. 

O atuador do volante não pode girar de forma flexível ou o disco não pode fechar ou abrir

• A gaxeta está muito apertada. Solte as porcas da gaxeta. 
• Glândula torta. Retificar a glândula. 
• Porca da haste danificada ou presença de sujeira. Verifique as roscas do parafuso da porca da haste. Limpe a sujeira. 
• A haste tem uma curvatura. Substitua ou retifique a haste. 
• Roscas desgastadas na porca da haste. Substitua a porca da haste. 

 

Resumo 

As válvulas globo de três vias são válvulas globo que têm três portas. Essas válvulas são usadas para desviar ou misturar fluidos. Quando usada para misturar fluidos, a válvula emprega duas entradas e uma porta de saída. Quando usada para desviar fluidos, a válvula emprega uma entrada e duas saídas. As válvulas globo de três vias são válvulas globo que têm a sede na parte inferior do corpo da válvula. Essas válvulas têm sua terceira porta localizada normalmente em relação às outras duas aberturas. As válvulas globo de três vias são de dois tipos: a versão de desvio e a versão de mistura. 

As válvulas globo de três vias são usadas em diferentes aplicações, como controle de processamento de água, óleo e gás, em aplicações de resfriamento e aquecimento, como trocadores de calor, separação de ar e processamento de alimentos, entre outras. As válvulas globo de três vias têm características comuns, como design de entrada superior, compatibilidade com diferentes atuadores, ampla capacidade de controle e capacidade de desviar e misturar fluidos. Antes de comprar/selecionar uma válvula globo de três vias, é preciso considerar alguns fatores, como classificação de pressão, temperatura de operação, coeficiente de fluxo, tipo de atuador, compatibilidade do meio e materiais da válvula. As vantagens das válvulas globo de três vias incluem facilidade de inspeção e manutenção, boa capacidade de pressão, resistência à corrosão e uma ampla faixa de níveis de temperatura.