Válvula de esfera forjada

O que é uma válvula de esfera forjada? 

Uma válvula de esfera forjada é uma válvula que opera usando um componente em forma de esfera para abrir e fechar o fluxo de fluido. A válvula é fabricada por meio do método de forjamento. O método de forjamento envolve a modelagem de materiais metálicos e ligas em seu estado sólido. Ferramentas de tamanho industrial e calor fornecem forças de compressão que dobram as ligas e os metais. As matrizes também são usadas para moldar e cortar os materiais para a válvula de esfera forjada. Dependendo do material usado para fabricar a válvula, o forjamento pode ser realizado em várias temperaturas. A fabricação pelo método de forjamento tem algumas vantagens, como a economia de materiais. Além disso, como essas válvulas são feitas por meio de forjamento, é necessário pouco esforço para remodelar o material na forma e no tamanho adequados, reduzindo o custo geral da válvula. A maioria dos usuários de válvulas prefere válvulas de esfera forjadas porque elas são fortes, o que as torna ideais para uso em aplicações de alta pressão e alta temperatura. Além disso, devido ao método de fabricação por forjamento, a estrutura de grãos do material fica mais refinada, o que aumenta a força geral e a resistência ao impacto. 

Figura: Válvula de esfera forjada

 

Componentes de uma válvula de esfera forjada 

Alavanca/volante manual 

O volante ou a alavanca manual em uma válvula de esfera forjada é onde o operador da válvula aplica força para girar a válvula para fechar ou abrir o fluxo de fluido. 

Caule 

A haste de uma válvula de esfera forjada conecta a esfera e o volante. Ela garante que a força seja transmitida da alavanca manual para a esfera quando o operador precisar operar a válvula. 

Bola 

Esse é um componente em forma de esfera com um orifício de passagem. A esfera abre o fluxo de fluido quando o orifício se alinha com o tubo que transporta o fluido e fecha quando está alinhado em um ângulo de 90°.^o graus no mesmo tubo. O trabalho da esfera é fechar ou abrir a válvula conforme necessário. 

Assento 

A sede é um componente destinado a vedar o interior da válvula e distribuir uniformemente a tensão de assentamento da esfera. Ela também evita o vazamento de fluido entre a esfera e o corpo da válvula quando a válvula está fechada. Os fabricantes de válvulas de esfera forjadas fabricam as sedes com materiais metálicos ou macios, como borracha e plástico. A escolha do material da sede depende da área de aplicação e das temperaturas esperadas do fluido. Para líquidos quentes, são usadas sedes metálicas, enquanto para temperaturas abaixo de 65^oC, são usados materiais macios. 

Corpo da válvula 

O corpo da válvula, também conhecido como carcaça da válvula, cobre todas as partes internas da bomba, como a esfera, as sedes, as vedações e os anéis. O corpo fornece as portas de entrada e saída da válvula para o fluxo de fluido. Ele também ajuda a evitar que contaminantes e sólidos entrem na bomba. 

Boné 

O castelo é montado no corpo da válvula, e os dois são conectados por meio de parafusos e porcas. O trabalho do castelo é cobrir a haste da válvula e a gaxeta. Ele também aumenta a segurança da haste e do engaxetamento. 

Embalagem 

A gaxeta é uma vedação que evita o vazamento de fluido ao redor da haste. Ela também evita a entrada de sujeira e sólidos na bomba por meio da haste. 

Figura: Componentes de uma válvula de esfera forjada.

 

Como funciona uma válvula de esfera forjada? 

Uma válvula de esfera forjada fecha ou abre o fluxo de líquido dependendo do alinhamento do orifício central da esfera com a porta de entrada da válvula. A esfera recebe a energia para abrir/fechar do volante ou da alavanca manual por meio da haste. A válvula abre quando o volante é girado no sentido horário até formar um ângulo de 90°.^o graus. Girar o volante força a haste a girar. Como a haste e a esfera estão conectadas, a esfera também faz a mesma rotação no sentido horário. Como a esfera gira um quarto de volta, ela faz com que o orifício em seu centro fique alinhado com a entrada da válvula e com o tubo conectado à válvula. Dessa forma, a válvula é deixada aberta, permitindo que o líquido flua através dela.

A válvula fecha quando o volante é girado no sentido anti-horário por mais 90^o graus. Dessa forma, o orifício central da esfera torna-se perpendicular ao tubo conectado à válvula. Essa disposição fecha o caminho do fluxo de fluido, tornando a válvula fechada. Devido à sede da válvula, o fluido tem dificuldade de vazar ou passar pela válvula. A válvula também pode ser usada para estrangulamento, no qual a alavanca manual é ligeiramente girada. Isso permite algum fluxo de fluido. Entretanto, o uso de uma válvula de esfera forjada para estrangular o fluxo em condições de alta pressão faz com que as sedes da válvula se desgastem rapidamente. 

Figura: Funcionamento de uma válvula de esfera forjada.

 

Tipos de válvulas de esfera forjadas 

Válvulas de esfera forjadas de três vias 

Esse tipo de válvula tem três portas, ao contrário da mais comum, que tem duas portas (portas de entrada e saída). Os fabricantes de válvulas de esfera forjadas projetam essa válvula para misturar e desviar o fluxo de fluido em diferentes aplicações industriais. Essa válvula é vantajosa porque faz o trabalho que duas ou mais válvulas podem fazer. A válvula opera girando a esfera por meio do volante. A rotação da esfera alinha seus canais de corte central com as portas de entrada e saída da válvula. Duas versões da válvula são a versão T e a versão L. A válvula com furo de corte em forma de L permite o fluxo de fluido em um ângulo de 90^o graus de uma porta para outra. A válvula tem duas entradas e uma saída. Para a válvula em forma de L, o fluido pode fluir de duas entradas diferentes para a saída em um ângulo de 90^o graus.

Figura: Válvula de esfera forjada em T e L.

A válvula com padrão T também é conhecida como válvula de esfera forjada com misturador. Ela também é usada para direcionar o fluxo de fluido da direita, da esquerda ou direto. Como a válvula pode combinar dois fluxos de fluido em um fluxo de saída, essa válvula é boa em aplicações que precisam de mistura de fluidos, como produtos químicos e farmacêuticos. 

Figura: Válvula de esfera forjada de três vias

 

Válvula de esfera forjada de entrada lateral. 

Uma válvula de esfera forjada de entrada lateral é uma válvula na qual a esfera é montada pelas laterais. A montagem conecta duas ou três peças do corpo da válvula. Os parafusos ou pinos montam cada parte do corpo para uni-las em duas peças. A montagem é feita após o forjamento de cada peça do corpo da válvula. Os tipos de válvula de entrada lateral têm a vantagem de reduzir os defeitos comuns quando a válvula é fabricada pelo método de fundição. A válvula também tem a vantagem de ser fácil de montar e as peças de acabamento são fáceis de alinhar. Essas válvulas são muito difundidas no mercado e nos setores devido à facilidade de montagem, reparo e limpeza.

Figura: Válvula de esfera forjada de entrada lateral.

Válvula de esfera forjada de entrada superior. 

A válvula de esfera forjada de entrada superior é aquela em que a esfera é montada pelo lado superior. Essa válvula é semelhante à válvula globo, mas usa uma esfera para controlar o fluxo de fluido. A válvula é composta de um único corpo. Os fabricantes de válvulas de esfera forjadas recomendam essa válvula para uso quando há um mínimo de desmontagem para manutenção das peças internas. Essa válvula é sólida e adequada para aplicações pesadas que envolvem altas taxas de fluxo e pressão. A construção dessa válvula permite conexão mínima de rosca, o que reduz a possibilidade de vazamento de fluido. 

Figura: Válvula de esfera forjada de entrada superior.

Válvula de esfera forjada de corpo único. 

Essa é uma válvula de esfera forjada em que o corpo é composto de uma única peça. Esse tipo de válvula é muito confiável, pois quase não apresenta vazamento de fluido, comum em outras válvulas cujo corpo é unido por meio de parafusos. A válvula também tem a vantagem de ser pequena em tamanho e de baixo custo. Entretanto, essa válvula não pode abrir seu corpo para reparo, manutenção ou limpeza. Quando a válvula apresenta defeito, ela deixa de ser útil. A válvula de esfera forjada de corpo único é melhor para aplicações de pequena vazão e pressão que envolvam fluido limpo e livre. 

Figura: Válvula de esfera forjada de corpo único.

Válvula de esfera forjada com corpo de duas peças. 

Essa é a válvula de esfera forjada que tem duas peças do corpo da válvula. Uma das peças contém a junta da extremidade e o corpo, enquanto a segunda peça é presa à primeira peça para fixar a guarnição da válvula em uma posição adequada. Uma das principais vantagens de usar essa válvula é que ela é fácil de montar e desmontar para reparos, manutenção e limpeza. Entretanto, ela precisa ser totalmente removida do sistema de tubulação para que as duas peças sejam separadas. Comparando essa válvula com o tipo de corpo único, ela é muito melhor, pois pode acomodar pressão e vazão mais altas e é reparável. 

Figura: Válvula de esfera forjada de duas peças.

 

Aplicações de válvulas de esfera forjadas 

• As válvulas de esfera forjadas são usadas em usinas de energia que controlam o fluxo de água a altas pressões e temperaturas. 
• Eles são usados em plantas de dessalinização e tratamento de água. 
• Essas válvulas são usadas para gerenciar o fluxo de água no sistema de irrigação. 
• As válvulas de esfera forjadas são usadas em fábricas de produtos químicos para controlar o fluxo de reagentes. 
• Eles são usados em indústrias farmacêuticas.
• Essas válvulas são usadas em fábricas de processamento de alimentos e bebidas. 
• Eles são usados no transporte de água municipal e doméstica. 
• As válvulas de esfera forjadas são usadas para controlar o fluxo de óleo e gás. 

 

Vantagens das válvulas de esfera forjadas 

• Essas válvulas são robustas para alta pressão e alta temperatura. 
• Dependendo do material da sede, eles podem ser usados em temperaturas baixas e altas. 
• As válvulas de esfera forjadas são versáteis em tamanho, o que as torna adequadas para aplicações de pequena a alta pressão. 
• Elas são altamente duráveis se usadas de acordo com as instruções do fabricante da válvula de esfera forjada. 
• Essas válvulas têm um design simples e compacto, o que as torna fáceis de reparar, limpar e manter. 
• Eles abrem e fecham rapidamente, economizando tempo. 
• Elas proporcionam vedações firmes e sem vazamento de fluido. 
• As válvulas de esfera forjadas são fáceis de operar. 
• Eles podem ser usados em uma ampla gama de aplicações industriais.

 

Desvantagens das válvulas de esfera forjadas 

• A sede e a esfera da válvula se desgastam rapidamente quando usadas para controlar fluidos com lama. 
• A válvula fecha e abre rapidamente, levando à sobrepressão e à falha do martelo. 
• Eles não são adequados para aplicações de estrangulamento. 

 

Solução de problemas em válvulas de esfera forjadas 

O fluido não flui pela válvula 

• Materiais estranhos na válvula. Desmonte a válvula de acordo com as instruções do fabricante da válvula de esfera forjada e limpe os sólidos que estiverem bloqueando a válvula. 
• A válvula está fechada. Gire a válvula um quarto de volta para abrir o fluxo de fluido. 
• Bloqueio da tubulação. Verifique a tubulação e remova qualquer material que possa estar bloqueando o fluxo de fluido.

Vazamento através do assento 

• A sede está danificada. Substitua a sede da válvula. 
• Materiais estranhos obstruíram o assento. Remova os materiais estranhos. 
• Excesso de pressão do fluido. Use a válvula com a pressão recomendada pelo fabricante da válvula de esfera forjada.

Vazamento através da junta do corpo 

• Os parafusos que conectam o tubo e a válvula estão soltos. Aperte os parafusos e as porcas. 
• O fluxo de fluido está em alta pressão. Certifique-se de que a válvula seja usada na pressão recomendada pelo fabricante da válvula de esfera forjada. 
• A junta da carroceria está danificada. Substitua a junta. 

A válvula é difícil de operar 

• Materiais estranhos presos na haste. Abra o castelo da válvula e limpe os materiais estranhos. 
• Sede com defeito. Substitua a sede da válvula. 

 

Resumo 

As válvulas de esfera forjadas são válvulas de esfera fabricadas por meio do método de forjamento. Esse método envolve moldar a válvula a partir de materiais metálicos, aquecendo-os a uma temperatura específica. O método resulta em válvulas de alta resistência adequadas para alta pressão e alta temperatura. A válvula opera girando o volante manual em um quarto de volta. Girar o volante no sentido horário faz com que a válvula se abra e, assim, permita o fluxo de fluido. A rotação do volante no sentido anti-horário fecha o fluxo de fluido. 

Os fabricantes de válvulas de esfera forjadas têm variedades dessa válvula que incluem válvulas de corpo único, válvulas de esfera forjadas de duas peças, válvulas de esfera forjadas de entrada superior, válvulas de esfera forjadas de entrada lateral e válvulas de esfera forjadas de três vias, entre outras. As aplicações dessa válvula incluem abastecimento de água municipal, processamento químico, alimentos e bebidas, irrigação, produtos farmacêuticos e usinas de energia, entre outras. As vantagens de usar essa válvula são a rapidez de operação, a alta resistência, a versatilidade de tamanho, a durabilidade e o fato de ser ideal para várias aplicações industriais.