Componentes comuns das válvulas

Em algumas plantas industriais, ou para conversão de energia, por diversas vezes é necessário o escoamento de fluidos, como por exemplo a injeção de oxigênio na aciaria. O escoamento de fluidos tem alguns pontos que devem ser controlados, pois o não controle dos mesmos pode alterar o produto, gerar gastos maiores, ou até mesmo grandes riscos a segurança de colaboradores, ou ao meio-ambiente.

Alguns destes importantes pontos são conceituados a seguir:

• Vazão: define a quantidade de fluido que foi transportada por unidade de tempo, pode ser mássica(kg/s), ou volumétrica(m³/s).

• Pressão: é a força média que as moléculas exercem. Entretanto será feito uma abordagem considerando o fluido como meio contínuo. No SI é dada por N/m².

A vazão de um fluido deve ser controlada para evitar gastos desnecessários. Já a pressão deve ser controlada para controlar certos processos e evitar trágicos acidentes.

Para se controlar a vazão e a pressão é necessário considerar a presença de válvulas na rede de transmissão do fluido. As mesmas são utilizadas desde muito tempo, segundo Cooley(1986) pode ser observado o uso de válvulas nas ruínas de uma cidade na China, e a cidade teria aproximadamente 4000 anos.

2. Componentes gerais de válvulas

2.1Corpo e Castelo

A parede externa de pressão de uma válvula, isto é, a sua carcaça, compõe-se de duas partes denominadas de corpo e de castelo. O corpo (body) é a parte principal da carcaça, onde estão o orifício de passagem do fluido e as extremidades (com flanges, roscas etc.) para ligação às tubulações. O castelo (bonnet) é a parte superior da carcaça, que se desmonta para acesso ao interior da válvula. (Telles,1982,p.57)

2.2 Volante

Volante é o componente da válvula que recebe a força externa e transmite para a haste.

2.3Haste

A haste é o componente que recebe a força externa, que pode ser causada por um atuador pneumático ou hidráulico, e transfere para o elemento vedante ou para a mola. A haste é rosqueada na sede da válvula. Essa transmissão é feita ao dar aperto na haste, a mesma pressiona a mola no caso de válvulas reguladoras, ou o elemento vedante.

As válvulas geralmente têm esses três elementos, e demais componentes variam com o tipo e a aplicação da válvula.

3. Válvula reguladora de pressão

A válvula a ser detalhada neste trabalho é a Válvula Reguladora d. Esta válvula segundo seu fabricante pode trabalhar numa faixa de pressão de 0,7 bar até 12 bar, numa temperatura máxima de 80ºC.Entretanto a mesma pode trabalhar com uma pressão de 40 bar a jusante.A mesma é montada por meio de flanges, seus flanges são aparafusados aos flanges da tubulação.Esta válvula pode trabalhar com diversos tipos de fluidos, entretanto dever ser evitado fluidos corrosivos, para os mesmos o fabricante mencionado fabrica versões especiais para diminuir o efeito da corrosão. Pode ser fabricada para regular a pressão a montante, quando é usualmente chamada de válvula de alívio.

Esta válvula têm cerca de 395 mm de comprimento e 203mm entre flanges, o diâmetro dos flanges podem ser de 108mm ou 124 mm, e tem cerca de 17,5 kg.

4. Componentes

A seguinte imagem em corte exibi a montagem de uma válvula de função semelhante, entretanto com algumas diferenças:

Figura 1: desenho em corte

Os desenhos dos componente da válvula podem ser visualizados no anexo.

A tabela a seguir apresenta a denominação dos componentes numerados anteriormente, e algumas observações sobre o mesmo:

Numero Quantidade Denominação Material

1 1 Corpo WCB

2 1 Tampa inferior GGG-40

3 1 Tampa superior GGG-40

4 1 Campanula SAE-323

5 1 Intermediaria GGG-40

6 1 Tampa de inspeção WCB

7 1 Caixa da sede Bronze

8 1 Prato da membrana SAE-1020

9 1 Parafuso de regulagem SAE-1045

10 1 Eixo AISI-410

11 1 Mola de regulagem SAE-6150

12 1 Pressionador GGG-40

13 1 Guia da mola SAE-1020

14 1 Obturador LAT./BUNA

15 1 Pino da trava AÇO MOLA