Uma válvula de borboleta é um componente importante na tecnologia industrial de água e águas residuais que é utilizada para regular, controlar e fechar tubagens. Pertence à categoria das válvulas de fecho e é utilizada sobretudo quando é necessária uma abertura ou fecho rápido e fiável das condutas. A válvula de borboleta é ideal para utilização em circuitos industriais, tais como tratamento de água, tratamento de águas residuais e sistemas de água de arrefecimento, devido ao seu design simples, dimensões reduzidas e elevada capacidade de caudal.
Índice
Contexto técnico
A válvula de borboleta é normalmente constituída por um disco redondo (também conhecido como disco de borboleta) que está instalado de forma rotativa numa caixa. Este disco pode ser rodado em 90 graus para abrir ou fechar totalmente o fluxo. Ao contrário das válvulas de gaveta ou das válvulas de esfera, em que o fluxo é interrompido linearmente, a válvula de borboleta funciona através de um movimento rotativo do disco.
Dependendo da aplicação e dos requisitos de resistência do material, caudal e pressão de funcionamento, as válvulas de borboleta estão disponíveis em vários modelos. Os materiais comuns para o disco da válvula e os vedantes são o aço inoxidável, o ferro fundido, os plásticos ou os revestimentos de borracha, que são selecionados em função do meio e das condições de funcionamento.
Estrutura e modo de funcionamento
Corpo: O corpo de uma válvula de borboleta envolve a tubagem e mantém o disco em posição. Foi concebido para suportar pressões elevadas e meios corrosivos. Os materiais resistentes à corrosão, como o aço inoxidável ou o ferro fundido revestido, são frequentemente utilizados no tratamento de águas industriais.
Disco de borboleta: O disco da válvula de borboleta está localizado no centro da caixa e pode abrir ou fechar completamente a abertura do fluxo rodando-o 90 graus. Quando meio aberto, o disco permite o controlo parcial do fluxo, o que significa que a válvula de borboleta também pode ser utilizada para processos de estrangulamento.
Acionamento: O disco de borboleta é normalmente controlado através de uma alavanca manual, acionamento por engrenagem, acionamento pneumático ou elétrico. O atuador depende dos requisitos do sistema e da acessibilidade da válvula de borboleta. Em sistemas totalmente automatizados, como nas estações de tratamento de água e de águas residuais, as válvulas de borboleta são frequentemente controladas remotamente através de actuadores eléctricos ou pneumáticos, de modo a otimizar o funcionamento do sistema.
Tipos de válvulas de borboleta
Válvula de borboleta cêntrica: A válvula de borboleta cêntrica é o modelo mais simples e mais frequentemente utilizado. Aqui, o disco está localizado no centro do corpo e o veio também está disposto centralmente. Este modelo é económico e é particularmente adequado para aplicações de baixa pressão ou meios com viscosidade baixa a média.
Válvula de borboleta excêntrica: A válvula de borboleta excêntrica tem uma disposição do eixo ligeiramente deslocada, o que resulta numa melhor vedação ao fechar. Este design é frequentemente utilizado para pressões mais elevadas ou meios abrasivos, uma vez que permite uma maior força de vedação.
Válvula de borboleta excêntrica dupla (válvula de borboleta com flange dupla): Esta válvula de borboleta foi concebida para aplicações mais exigentes em que é necessária uma pressão de funcionamento elevada e um fecho estanque. A excentricidade dupla do veio minimiza o desgaste dos vedantes, resultando numa vida útil mais longa.
Válvula de borboleta triplamente excêntrica: Esta válvula de borboleta tem uma excentricidade tripla que permite uma vedação metálica a altas temperaturas e pressões. É utilizada em aplicações onde são colocadas exigências extremamente elevadas em termos de estanquicidade e resistência à temperatura, tais como em sistemas de vapor ou processos químicos.
Aplicações na prática
As válvulas de borboleta são utilizadas numa variedade de aplicações no tratamento industrial de água e de águas residuais:
Sistemas de água de refrigeração: As válvulas de borboleta são utilizadas em sistemas de água de refrigeração para controlar eficazmente grandes volumes de água. Devido à sua pequena dimensão e tempos de comutação rápidos, são ideais para interromper ou regular o fluxo de água conforme necessário.
Sistemas de tratamento de água: No tratamento de água, as válvulas de borboleta são frequentemente utilizadas em sistemas de filtragem, sistemas de osmose inversa (visão geral dos produtos de sistemas de filtragem e osmose inversa) ou permutadores de iões para controlar o fluxo de água. Podem ser utilizadas para regular o caudal ou como fecho de emergência para interromper o funcionamento ou permitir trabalhos de manutenção.
Estações de tratamento de águas residuais: Nas estações de tratamento de águas residuais, as válvulas de borboleta são uma parte essencial dos sistemas de tubagem utilizados para controlar os fluxos de água e de lamas. São frequentemente utilizadas em instalações de precipitação e floculação (como a nossa ALMA CHEM MCW), bem como em tanques de sedimentação para regular o fluxo de águas residuais tratadas ou não tratadas.
Processos químicos e industriais: As válvulas de borboleta são utilizadas em processos químicos e para a dosagem de produtos químicos, a fim de controlar meios agressivos, como ácidos ou álcalis. A escolha dos materiais é crucial para evitar a corrosão ou o desgaste.
Vantagens da válvula de borboleta
- Design compacto: As válvulas de borboleta requerem muito menos espaço do que outros tipos de válvulas, como as válvulas de gaveta ou as válvulas de esfera, pelo que são adequadas para áreas de instalação apertadas.
- Tempos de comutação rápidos: O disco rotativo da válvula permite regular o caudal de forma rápida e precisa.
- Baixa perda de pressão: Quando a válvula está totalmente aberta, a perda de pressão é mínima, o que a torna particularmente atractiva para aplicações com caudais elevados.
- Fácil manutenção: As válvulas de borboleta são de manutenção relativamente baixa e fáceis de inspecionar e manter graças ao seu design simples.
Desafios e limites
- Estanquidade: A estanquidade pode ser limitada com baixas pressões e modelos cêntricos. As válvulas de borboleta excêntricas são mais adequadas para aplicações com requisitos de vedação elevados ou meios agressivos.
- Desgaste: Em ambientes abrasivos ou corrosivos, os vedantes e o disco podem desgastar-se com o tempo, razão pela qual a escolha do material é crucial.
Conclusão
A válvula de borboleta é uma solução versátil e eficiente para controlar e regular os fluxos de água e de águas residuais em instalações industriais. A sua conceção compacta, o tempo de resposta rápido e a baixa perda de pressão fazem delas uma escolha preferida em muitas áreas da tecnologia da água e do tratamento de águas residuais. A escolha certa de materiais e tipos de válvulas é crucial para a longevidade e o funcionamento fiável em ambientes exigentes.
