Válvulas: Definição, Funcionamento e Tipos

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Válvulas
Definição, funcionamento, catálogos, tipos, exemplos, tabelas.
Definição:
Uma válvula é um dispositivo que pode ser utilizado para controlar o fluxo de líquidos, gases, e materiais em suspensões. Também conhecido como reguladores, registros, entre outros, as válvulas podem ser encontradas em quase qualquer situação. As chances de se encontrar uma válvula em toda e qualquer instalação é quase de 100%. Há um número muito grande de diferentes configurações para as válvulas, dependendo de como estes dispositivos serão utilizados, e podem ser encontrados em uma gama enorme de tamanhos, desde minúsculas peças até peças para usinas hidrelétricas. As válvulas também variam do modelo básico ao extremamente complexo, e são um dos mais antigos projetos mecânicos. Elas são básicas e têm sido utilizadas por milhares de anos.
As válvulas mecânicas existem e são muito numerosas quanto as suas permutações, porém a mais comum e mais básica é uma válvula de porta, que possui duas posições, aberta e fechada, outra muito comum é a válvula gaveta, que também conhecemos como registro, normalmente encontrados em residências (cozinha, banheiro, área de serviço).
Uma válvula pode ser controlada manualmente, como uma torneira, ou controlada por um sistema de grande complexidade, como é o caso de um carro, onde as válvulas abrem e fecham de modo a permitir que o combustível seja capaz de entrar no cilindro. No caso de uma válvula de segurança, a válvula pode ser ajustada para disparar quando um nível de pressão é atingido, ou quando um sinal de emergência é enviado para que exerça este controle. Geralmente, ela está equipada com uma pequena mola que irá mantê-la fechada até o momento em que precise ser aberta. Em outros casos, as válvulas podem ser controladas pelos utilizadores por meio de um sistema de computador, como é o caso em condutas de gás, óleo, água e que a extensão da linha é quilométrica, onde técnicos em um centro de controle operacional podem abrir e fechá-las remotamente, conforme a necessidade, garantindo assim o bom fluxo do sistema.
Sem falar que são os acessórios mais importantes nas tubulações, sem os quais estas seriam praticamente inúteis. 
1.Destinam-se a estabelecer, controlar e interromper o escoamento. 
Em qualquer instalação deve-se usar o menor número de válvulas possível, porque são peças caras, sujeitas a vazamentos e que introduzem perdas de carga (que podem ser elevadas). 
Há uma grande variedade de sistemas usados para a operação das válvulas e os principais são:
Operação manual: por meio de volante, alavanca, engrenagens, parafusos sem-fim, etc.
2) Operação motorizada: pneumática, hidráulica e elétrica.
3) Operação automática: pelo próprio fluido (por diferença de pressões gerada pelo escoamento), por meio de molas e contrapesos.
Tipos de válvulas no mercado:
Os principais tipos de válvulas disponíveis no mercado são:
Válvula Borboleta
Válvula de Regulagem
Válvula de Bloqueio 
Válvula Esfera
Válvula Gaveta
Válvula Globo
Válvula Retenção
Válvula Agulha
1. Válvulas Borboleta
É uma válvula utilizada em ambiente industrial, para regular gases e líquidos, ideal para sistemas de baixa pressão. Ela tem custo acessível e age rapidamente. Para suportar o contato direto com materiais corrosivos, a válvula recebe um revestimento adequado. Seu acionamento pode ser elétrico e hidráulico, em bitolas menores com alavanca e maiores com volante e caixa de entrada.
Na indústria, é utilizada especialmente para gases e líquidos em baixa pressão, pois possui baixa queda de pressão, baixo custo e ação rápida. Consiste em um anel do mesmo diâmetro da tubulação, com um disco que gira dentro do anel em torno de um eixo, abrindo ou obstruindo a passagem do fluido.
Muitas válvulas tipo borboleta têm um mecanismo do atuador para segurar a válvula na posição desejada. Quando o fluido é corrosivo ou erosivo, o corpo e disco podem ser revestidos com materiais mais resistentes. Em bitolas pequenas, o mais comum é com alavanca, em bitolas maiores, a válvula é fornecida com volante e caixa de engrenagem, pode ser, também, com acionamento automático por sistema hidráulico ou elétrico.
2. Válvulas Esfera
A principal característica deste modelo de válvula é seu obturador esférico e vazado, feito para permitir a passagem do fluido. Para funcionar corretamente, ela precisa ficar alinhada com a tubulação e deve ficar aberta completamente. É uma válvula ideal para bloqueio e abertura que necessitam de respostas imediatas. Sustenta alta pressão e é perfeita para operações de regulagem de fluxo. É construída no tipo de passagem total ou reduzida, e segue especificações técnicas BS 5351 e testes BS 6755/API.
É a melhor opção quando precisa de um bloqueio ou uma abertura rápida, devido sua agilidade de operação. Possui uma ótima estanqueidade, mesmo em alta pressão e possui uma perda de cargas praticamente desprezível. Não recomendada para serviços de regulagem de fluxo, devido à forma esférica de seu obturador.
São fabricadas conforme a especificação BS 5351 e testadas de acordo com a BS 6755/API 598 A construção é do tipo passagem total ou reduzida. Todas as válvulas são operadas por alavanca, operador por engrenagem são fornecidos mediante pedido.
3. Válvulas Gaveta
É o modelo de válvula mais utilizado em ambientes industriais, principalmente em sistemas de bloqueio manual. Quando aberta, libera totalmente o fluxo, com passagem e fluidez perfeitos e ininterruptos. É uma válvula ideal para ser usada em sistemas onde os processos de abertura e fechamento não são constantes e rotineiros, pois possui manuseio mais lento.
Na indústria, dentre as válvulas manuais de bloqueio, a de gaveta é a mais utilizada. Quando totalmente aberta, sua obstrução à passagem do fluxo é mínima. Sendo assim mais simples e eficaz.
Pelo seu manuseio ser mais lento, comparada às demais válvulas, são empregadas em processos onde o processo de abertura e fechamento não são frequentes.
4. Válvulas Globo
É um modelo de válvula ideal para sistemas onde a abertura e o fechamento são constantes. Além disso, a válvula globo permite o controle de vazão, com regulagem de fluxo e pressão. É um equipamento adequado para controle de líquidos, gases, água, petróleos e vapor, tanto em alta pressão quanto em baixa pressão. Seu desgaste é mínimo. A mudança brusca de direção do fluido permite elevada perda de carga.
Normalmente as válvulas globo são empregadas onde é necessário realizar operações frequentes de abertura e fechamento, como também controles de vazão na graduação. Caracterizadas pela forma globosa do corpo, são válvulas manuais mais apropriadas e muito utilizadas no controle do fluxo quando é necessária a regulagem da vazão ou da pressão de um fluido. Utilizadas em vapor, gases, ar, petróleo, água e gás natural em condição de alta ou baixa pressão.
Permitem um controle mais eficiente do fluido. Sofrem desgastes mínimos com a erosão, tanto na sede como no obturador. Elas oferecem elevada perda de carga devido à mudança brusca de direção imposta ao fluido.
5. Válvulas Retenção
É um modelo de válvula feito para prevenir reversão de fluxo. Seu funcionamento é rápido e automático. O fluxo pode ser escoado em um sentido único, com impedimento de retorno de fluxo no sentido oposto. É uma válvula de bloqueio de fluxo, e não de controle. O seu ciclo operacional utiliza a força do próprio fluxo para funcionar. É perfeita para sistemas de vapor, ar, gás de carvão e gás de óleo. Opera normalmente em alta e baixa temperatura.
As válvulas de retenção são utilizadas para prevenir a reversão do fluxo de forma rápida e automática. Permite o escoamento do fluxo num único sentido e impede seu retorno no sentido contrário. Utilizada para bloquear o fluxo e não para controlar. Usa a energia do próprio fluido para que o seu ciclo operacional ocorra, portanto não precisa de força humana nem de outra ação externa para funcionar. Muito confiável para utilizar em vapor, ar, gás de carvão ou gás de óleo em alta ou baixa temperatura.6. Válvulas Agulha
É um modelo de válvula feito com agulhas de metal. Essas agulhas são de ligas de metal, como aço inox e bronze. Utilizadas em indústrias, servem para controlar o fluxo com absoluta precisão.
As válvulas agulha recebem este nome porque são projetadas com agulha de metal, na maioria das vezes, produzidos de aço inoxidável, bronze ou outras ligas de aço. São empregadas em todos os setores industriais, em aplicações de controle do fluxo com alta precisão.
7. Válvulas de pé
São instaladas na extremidade livre da linha, ficando mergulhadas dentro do líquido no reservatório de sucção. 
Elas impedem o esvaziamento do tubo de sucção da bomba, colocada acima do reservatório, eliminando a necessidade do escorvamento cada vez que a bomba é posta em funcionamento. 
7. Válvulas controladoras de pressão
7.1. Válvulas de segurança e alívio
Essas válvulas abrem-se automaticamente, quando essa pressão ultrapassa um determinado valor para o qual a válvula foi ajustada. A válvula fecha-se em seguida, automaticamente, quando a pressão cair abaixo do valor de abertura. Essas válvulas são denominadas de "segurança", quando destinadas a trabalhar com fluidos compressíveis (vapor, ar, gases) e "de alívio" quando trabalham com líquidos, que são fluidos incompressíveis.
7.2. Válvulas redutoras de pressão
Regulam a pressão dentro de limites pré-estabelecidos. São automáticas e fecham-se por meio de molas de tensão regulável, de acordo com a pressão desejada. Esse tipo de válvula mantém controle preciso de baixas pressões, independente das variações de vazão ou da pressão de entrada. São muito utilizadas nas instalações de vapor e ar comprimido, nas redes de abastecimento de água nas cidades e nas instalações de água em prédios altos.
Catálogos de Válvulas
MP Válvulas. (mpvalvulas.com.br)
Mahle. (after-aftermarket.com)
ELAN. (elan.ind.br)
KSB (ksb.com)