Válvula de esfera de haste ascendente 

 O que é uma válvula de esfera de haste ascendente? 

A válvula de esfera de haste ascendente é um tipo de válvula de esfera com uma haste longa que se eleva acima do corpo da válvula. Uma válvula de esfera de haste ascendente é usada para aplicações de fluxo de fluido ligado e desligado. As válvulas de esfera de haste ascendente são, em sua maioria, totalmente metálicas e à prova de fogo. As válvulas de esfera de haste ascendente têm ampla faixa de temperaturas, em torno de -200^oC e 815^oC. As válvulas de esfera de haste ascendente são projetadas de modo que o movimento da esfera e da sede não crie atrito e a válvula precise de um pequeno torque para abrir e fechar. As válvulas de esfera de haste ascendente são adequadas para aplicações que precisam de vazamento zero de fluido e que estão sujeitas a operações frequentes. As válvulas de esfera de haste ascendente são usadas no isolamento crítico de diferentes aplicações. Essas válvulas são usadas em várias aplicações, como água, ácidos, solventes e gás natural, entre outras. Essas válvulas usam um princípio de inclinação e giro que elimina a fricção. A fricção é a principal causa de desgaste e falha da válvula na maioria das válvulas de esfera. As válvulas de esfera de haste ascendente não têm atrito com a vedação ao abrir e fechar, o que faz com que durem mais.

Figura: Válvula de esfera de haste ascendente.

Componentes de uma válvula de esfera de haste ascendente 

Há várias partes de uma válvula de esfera de haste ascendente. Entre as principais peças estão as seguintes. 

Volante/atuador 

O volante é usado em válvulas de esfera de haste ascendente manual e é onde o operador da válvula aplica o torque para abrir/fechar a válvula. Quando o válvula orbital é automatizada, ela usa um atuador que fornece torque à esfera para abrir/fechar a válvula. 

Corpo/carcaça 

O corpo também é conhecido como carcaça da válvula e é o componente de uma válvula de esfera de haste ascendente usado para fornecer cobertura a todas as partes internas da válvula. 

Boné 

O castelo é um componente que é colocado na parte superior do corpo da válvula para cobrir as partes internas da válvula. O castelo é conectado ao corpo por meio de parafusos e porcas. 

Caule 

A haste é o componente de uma válvula de esfera de haste ascendente usado para conectar o volante ou o atuador à esfera. A haste transmite o torque do atuador ou do volante para a esfera, de modo que ela possa abrir ou fechar. 

Bola 

A esfera também é conhecida como núcleo da válvula. A esfera tem um orifício em seu centro por onde o fluido passa. 

Assento 

Esse é um componente colocado entre a esfera e o corpo para evitar vazamento de fluido e apoiar a esfera. 

Figura: Componentes de uma válvula de esfera de haste ascendente.

Como funciona uma válvula de esfera de haste ascendente? 

A válvula de esfera de haste ascendente funciona usando um movimento de rotação e a ação do came para produzir uma vedação perfeita. A válvula de esfera de haste ascendente funciona girando o volante várias vezes para válvulas manuais. Para abrir a válvula de esfera de haste ascendente, o volante é girado várias vezes. Isso faz com que o furo da esfera gire e se alinhe com a tubulação e, então, o fluido começa a fluir. Para fechar a válvula de esfera de haste ascendente, o volante é girado no sentido horário ou o atuador gira a haste para válvulas de esfera atuadas. A rotação da haste gira a esfera no sentido horário, o que faz com que o furo da esfera se torne perpendicular à tubulação. Nesse caso, o fluido não pode passar pela válvula porque está bloqueado pela esfera. A esfera em uma válvula de esfera de haste ascendente é mantida em um local afastado da sede usando a haste da válvula, o que ajuda a eliminar a abrasão e faz com que a válvula use um torque pequeno para abrir/fechar em relação a outras válvulas de esfera. 

Tipos de válvula de esfera de haste ascendente 

Válvula de esfera de haste ascendente de entrada lateral 

As válvulas de esfera de haste ascendente de entrada lateral são válvulas que têm duas ou três peças do corpo. As peças de uma válvula de esfera de haste ascendente de entrada lateral são montadas a partir de seus lados usando parafusos e porcas. Cada peça de uma válvula de esfera de haste ascendente de entrada lateral é feita usando o método de forjamento. O método de forjamento ajuda a eliminar os defeitos associados às válvulas fabricadas pelo método de fundição. Uma das principais vantagens de uma válvula de esfera de entrada lateral é o fato de ser fácil de montar e de os componentes internos poderem ser facilmente alinhados. Além disso, as válvulas de esfera de haste ascendente de entrada lateral podem ser inspecionadas, limpas e reparadas. 

Figura: Válvula de esfera de haste ascendente de entrada lateral.

Válvula de esfera de haste ascendente de entrada superior 

Essa é uma válvula de esfera de haste ascendente que é montada a partir da parte superior da válvula. Nessa válvula de esfera de haste ascendente, o operador da válvula pode acessar facilmente as sedes e a esfera da válvula pelo lado superior durante o reparo e a manutenção sem remover a válvula da tubulação. As válvulas de esfera de haste ascendente de entrada superior são fabricadas pelo método de fundição. Isso faz com que a válvula seja submetida a testes não destrutivos para garantir que não tenha nenhum defeito de fundição que possa causar vazamento quando a válvula estiver em uso. As válvula de esfera de entrada superior tem duas peças, uma na parte inferior e outra na parte superior. As duas peças são mantidas juntas por meio de parafusos e porcas, o que facilita a desmontagem dessas válvulas para reparos, limpeza e inspeção. 

Figura: Válvula de esfera de haste ascendente de entrada superior.

Válvula de esfera de haste ascendente manual 

Essas são válvulas de esfera de haste ascendente que são operadas por meio de um volante. Como o nome sugere, as válvulas de esfera de haste ascendente manuais precisam que o operador da válvula esteja presente sempre que a válvula precisar ser aberta/fechada. O operador da válvula aplica torque no volante para abrir/fechar a válvula. Quando o volante de uma válvula de esfera de haste ascendente é girado no sentido anti-horário, a válvula é ligada. Quando o volante da válvula de esfera de haste ascendente manual é girado no sentido horário, a válvula é fechada. As direções de fechamento e abertura são indicadas no volante. Uma vantagem de uma válvula de esfera de haste ascendente manual é que ela também pode ser automatizada se o usuário achar necessário. Além disso, as válvulas de esfera de haste ascendente manuais são mais baratas em comparação com as automáticas. 

Válvula de esfera de haste ascendente acionada 

Essa é uma válvula de esfera de haste ascendente que é operada por meio de um atuador. O trabalho do atuador é fornecer o torque necessário para abrir ou fechar a válvula de esfera de haste ascendente. O atuador fornece movimento rotativo à válvula de esfera, causando sua operação de abertura/fechamento. As válvulas de esfera de haste ascendente atuadas podem ser totalmente automatizadas ou semiautomatizadas. Uma vantagem de um válvula de esfera acionada é que ela pode funcionar sem um operador de válvula. As válvulas de esfera de haste ascendente com atuadores são adequadas quando o torque necessário para abrir a válvula é muito alto. Entretanto, as válvulas de esfera de haste ascendente atuadas são caras, ao contrário de suas contrapartes manuais. Os atuadores que podem ser usados em válvulas de esfera de haste ascendente são os atuadores hidráulicos, pneumáticos e elétricos. 

Características de uma válvula de esfera de haste ascendente 

As válvulas de esfera de haste ascendente são antiabrasão

A superfície da esfera é endurecida, o que ajuda a atender ao desempenho da vedação mesmo em meios severos. 

Força de cunha mecânica 

As válvulas de esfera de haste ascendente têm um chanfro de came na extremidade inferior da haste da válvula para fornecer força de cunha para manter a sede e a esfera apertadas. 

Guias de haste dupla 

As válvulas de esfera de haste ascendente são projetadas com ranhuras de guia da haste para deslizar ao longo de um pino de guia rígido para controlar a elevação da haste e girar suavemente. 

Autolimpeza 

As válvulas de esfera de haste ascendente são feitas de tal forma que, quando a esfera se desvia da sede, o fluido flui 360^o graus ao longo da superfície de vedação, o que ajuda a enxaguar as impurezas. 

Sem desgaste na válvula de esfera de haste ascendente

O projeto de uma haste ascendente é tal que a esfera gira para longe da sede. Isso ajuda a eliminar o atrito entre a esfera e a sede, comum em outras válvulas de esfera. 

Pequeno torque operacional 

A válvula de esfera de haste ascendente emprega um projeto que torna a superfície de vedação livre de atrito, o que reduz o torque necessário para abrir e fechar a válvula. 

Aplicações das válvulas de esfera de haste ascendente 

• Usado em aplicações de gás natural 
• Eles são usados em usinas siderúrgicas para controlar o gás do forno.
• Indústrias de papel e celulose.
• Indústrias de petróleo.
• Usinas de energia a vapor 
• Indústrias químicas para abrir/fechar o fluxo dos compostos necessários.

Vantagens das válvulas de esfera de vapor ascendente 

• Não há desgaste entre o assento e a esfera, o que os torna livres de abrasão. 
• Exigem baixo torque para abrir/fechar em relação a outras válvulas de esfera porque não têm atrito entre a esfera e a sede. 
• Autolimpeza que reduz as chances de acúmulo de partículas. 
• Pode ser aberto para inspeção, reparo e manutenção. 
• Têm um fluxo de fluido ideal porque suas aberturas aumentam o alto coeficiente de fluxo. Isso ajuda a aumentar a eficiência do bombeamento e a reduzir os problemas de erosão. 
• Essas válvulas são duráveis porque podem ser consertadas para reutilização sempre que quebrarem. 
• Versáteis porque podem ser usados em diferentes setores para diferentes aplicações. 
• Essas válvulas podem ser manuais ou operadas por meio de um atuador, de acordo com as preferências do cliente. 
• Fácil de abrir ou fechar. 

Desvantagens das válvulas de esfera de haste ascendente 

• Mais caras em relação a outras válvulas de esfera com as mesmas funções. 
• Pesada em relação a outras válvulas de esfera. 
• Essas válvulas devem ser instaladas verticalmente. 

Solução de problemas em válvulas de esfera de haste ascendente 

Vazamento através das conexões da válvula 

• Junta desgastada. Substitua a junta. 
• Parafusos e porcas soltos. Aperte os parafusos e as porcas. 
• Excesso de pressão do fluido. Verifique se a classificação de pressão da válvula corresponde à pressão do fluido. 

Válvula de esfera de haste ascendente com vazamento através da sede

• Assento danificado. Substitua o assento. 

Vazamento através da esfera

• Esfera danificada. Substitua a esfera. 
• Detritos no orifício da esfera. Limpe e/ou substitua a esfera. 

A válvula de esfera de haste ascendente é difícil de girar 

• Haste quebrada. Substitua a haste. 
• Bloqueio da esfera. Remova os sedimentos que estejam bloqueando a válvula.
• Alta pressão de aplicação. Certifique-se de que a pressão do fluido não exceda a pressão nominal da válvula. 

Operação ruidosa ou golpe de aríete

• Alta velocidade do fluido ou dimensionamento incorreto da válvula. Verifique se a válvula usada é adequada para esse fluxo de fluido. 

Resumo 

Uma válvula de esfera de haste ascendente é um tipo de válvula de esfera. A haste ascendente tem uma haste longa que se eleva acima do corpo da válvula. A válvula é uma válvula de esfera on/off. Essa válvula pode ser usada em uma ampla faixa de temperaturas, entre -200 ^oC e 815 ^oC. Haste ascendente fabricantes de válvulas de esfera projetam a válvula de modo que a esfera e a sede não se friccionem, o que as torna livres de desgaste por abrasão. Dessa forma, elas precisam de baixo torque para abrir ou fechar em relação a outras válvulas de esfera. Elas são feitas de materiais metálicos fortes para ajudá-las a serem mecanicamente fortes e resistentes a altas temperaturas. Os tipos de válvula incluem válvulas de esfera de haste ascendente manuais, válvulas de esfera de haste ascendente acionadas, válvulas de esfera de haste ascendente de entrada superior e válvulas de esfera de haste ascendente de entrada lateral. As válvulas de esfera de haste ascendente são usadas em diferentes aplicações, como petróleo, gás natural, indústrias químicas, indústrias de papel e celulose e indústrias de geração de energia a vapor, entre outras. As vantagens das válvulas de esfera de haste ascendente incluem autolimpeza, rapidez de abertura/fechamento, versatilidade, durabilidade, operação com baixo torque, possibilidade de limpeza, inspeção e reparo em campo, ausência de abrasão e alta resistência. Entretanto, as válvulas de esfera de haste ascendente são caras e só podem ser instaladas na posição vertical. No entanto, as vantagens e os recursos especiais das válvulas de esfera de haste ascendente superam em muito as poucas desvantagens.