Válvulas de diafragma vs. globo: design e desempenho
Válvulas de diafragma e válvulas globo são válvulas industriais comumente utilizadas, cada uma com características de design e aplicações específicas. Entender sua finalidade é fundamental para selecionar o tipo de válvula apropriado para atender a necessidades industriais específicas.
Este artigo explica e compara o projeto e o princípio de funcionamento, o diagrama estrutural, as características de fluxo, o desempenho da vedação, a instalação e a manutenção, as vantagens e desvantagens e os campos de aplicação.
Princípio de design e operação:
Válvula de diafragma é um tipo de válvula de retenção, que é uma válvula moldada com diafragma como parte móvel.
A válvula globo é uma válvula de vedação forçada.
Válvulas de Diafragma: Essas válvulas utilizam um diafragma flexível (geralmente feito de borracha) que serve como um dispositivo de partida e parada para fechar o caminho do fluxo, cortar o fluido e separar a cavidade interna do corpo da válvula da cavidade interna da tampa. O diafragma é pressionado contra a barragem ou assento da válvula para formar uma vedação. O movimento do diafragma é controlado por uma haste ou manopla. Quando a haste ou manopla é girada, o diafragma se afasta da barragem, permitindo a passagem do fluido.
Válvulas Globo: Apresentam um elemento tipo disco móvel e uma sede anular fixa em um corpo geralmente esférico. O disco se move perpendicularmente à sede, permitindo que o fluido flua mais ou menos livremente, dependendo de sua posição. A haste da válvula, fixada ao disco, é girada por um volante e move o disco em direção à sede ou para longe dela.
Diagrama estrutural
Válvula de diafragma
Válvulas de globo
Material de vedação e desempenho
Válvulas de Diafragma: A principal característica de uma válvula de diafragma é o uso de um diafragma flexível (diafragma) como elemento de vedação primário. O corpo da válvula pode ser revestido com diversos materiais macios, como borracha ou politetrafluoretileno, etc.; o diafragma também é feito de materiais macios, como borracha ou politetrafluoretileno revestido com borracha sintética, permitindo uma vedação completa com uma força de vedação menor.
Oferecem excelentes capacidades de vedação, pois o diafragma se adapta exatamente ao formato do corpo da válvula, evitando vazamentos. Isso as torna ideais para aplicações que envolvem fluidos corrosivos, lamas ou gases.
Válvulas Globo: Válvulas globo geralmente requerem um material de vedação, como NBR ou EPDM, entre o disco e a sede para aplicações de média a baixa temperatura e pressão. Essas válvulas também oferecem boa vedação, mas são mais propensas a vazamentos em comparação com as válvulas de diafragma. Elas são normalmente usadas para serviços de abertura/fechamento e estrangulamento para líquidos, gases ou vapor.
Propriedades e controle de fluidos
Válvulas de diafragma: Geralmente, a instalação e a manutenção são mais econômicas, especialmente em aplicações que envolvem fluidos corrosivos ou abrasivos. Como há menos peças móveis, geralmente é necessária menos manutenção. No entanto, com o tempo, o diafragma pode se desgastar e precisar ser substituído.
Válvulas globo: Têm uma vida útil mais longa, mas podem exigir manutenção mais frequente, especialmente nas áreas da haste e do assento. Podem ser mais caros inicialmente, especialmente para modelos de alta tensão, mas sua durabilidade pode compensar o custo inicial ao longo do tempo.
A Vantagem
Válvula de diafragma:
1. O mecanismo de operação é separado da passagem do fluido, o que não só garante a pureza do fluido de trabalho, como também evita que o fluido na tubulação impacte as peças de trabalho do mecanismo de operação. Não é necessária vedação separada na haste da válvula.
2. Como o meio de trabalho entra em contato apenas com o diafragma e o corpo da válvula, ambos os quais podem ser feitos de uma variedade de materiais diferentes, a válvula pode controlar idealmente uma variedade de meios de trabalho, especialmente para meios com corrosão química ou partículas suspensas.
3. A estrutura é simples, composta por apenas três partes: o corpo da válvula, o diafragma e o conjunto da tampa da válvula. A válvula é fácil de desmontar e reparar rapidamente, e a substituição do diafragma pode ser concluída no local e em pouco tempo.
Válvulas de globo
1. Durante o processo de abertura e fechamento, o atrito entre o disco da válvula e a superfície de vedação do corpo da válvula é menor do que o da válvula de gaveta, portanto, é resistente ao desgaste.
2. A altura de abertura é geralmente de apenas 1/4 do canal do assento da válvula, por isso é muito menor que a válvula de gaveta;
3. Normalmente, há apenas uma superfície de vedação no corpo da válvula e no disco da válvula, portanto, o processo de fabricação é melhor e fácil de manter.
4. Como seu enchimento é geralmente uma mistura de amianto e grafite, apresenta maior resistência à temperatura. Geralmente, as válvulas de vapor utilizam válvulas de bloqueio.
Desvantagens
Válvula de diafragma:
1. Devido à limitação dos materiais do diafragma, as válvulas de diafragma são adequadas para aplicações de baixa pressão e baixa temperatura. Geralmente, não excedem 180°C;
2. O desempenho do ajuste é relativamente ruim e só pode ser ajustado dentro de uma pequena faixa (geralmente, pode ser usado para ajuste de fluxo quando fechado para 2/3 da abertura).
Válvulas de globo
Como a direção do fluxo do meio através da válvula muda, a resistência mínima ao fluxo da válvula de retenção também é maior do que a da maioria dos outros tipos de válvulas.
Aplicação
Válvula de diafragma: Dependendo das características do fluido e do material de vedação, é comumente utilizado nas indústrias biofarmacêutica, de alimentos e bebidas e de tratamento de água. São particularmente úteis em aplicações que exigem pureza e contaminação.
Válvulas globo: Amplamente utilizados nas indústrias de petróleo e gás, manufatura, naval e farmacêutica, dependendo das características do fluido e do material de vedação. São versáteis e podem lidar com ambientes de alta pressão e alta temperatura.
