As válvulas de membrana são componentes essenciais no tratamento industrial de água e de águas residuais. Proporcionam um controlo preciso e fiável do fluxo de líquidos e caracterizam-se pela sua conceção simples, elevada resistência química e longa vida útil. Devido a estas propriedades, são utilizadas em inúmeras aplicações, incluindo o tratamento de águas de processo, o doseamento de produtos químicos e a gestão de lamas.
Este artigo descreve a funcionalidade, os tipos e as aplicações típicas das válvulas de diafragma e fornece uma visão aprofundada da sua importância para a tecnologia da água.
Índice
Funcionalidade das válvulas de diafragma
As válvulas de membrana funcionam de acordo com um princípio simples mas eficaz. Uma membrana flexível separa o componente de controlo da válvula do fluido que a atravessa. O caudal é regulado por pressão mecânica ou pneumática sobre a membrana:
Fechada: O diafragma pressiona contra a sede da válvula e bloqueia o fluxo.
Aberta: O diafragma levanta-se da sede, permitindo que o fluido flua sem obstáculos.
Graças a esta conceção, o fluido permanece isolado das partes móveis, o que minimiza o risco de fugas ou contaminação.
Tipos de válvulas de diafragma
As válvulas de diafragma estão disponíveis em vários modelos, cada um adaptado a requisitos específicos:
1. Válvulas de diafragma manuais:
Caraterísticas: Funcionamento por volante ou alavanca.
Área de aplicação: Aplicações com requisitos de baixa pressão e caudal.
2. Válvulas pneumáticas de diafragma:
Caraterísticas: Controlado por ar comprimido, tempos de resposta rápidos.
Domínio de aplicação: Processos automatizados na tecnologia da água e das águas residuais.
3. válvulas de diafragma eléctricas:
Caraterísticas: Acionado por motores eléctricos para uma elevada precisão.
Área de aplicação: Processos de dosagem e controlo precisos.
4. Válvulas de diafragma de duas substâncias:
Caraterísticas: Camada protetora adicional para meios agressivos ou abrasivos.
Área de aplicação: Manuseamento de produtos químicos ou sólidos.
Foto: Os nossos filtros de cascalho e multicamadas (ALMA Fil) com válvulas de membrana acionadas pneumaticamente
Materiais e resistência química
A membrana e o corpo de uma válvula de diafragma são feitos de materiais especialmente adaptados às propriedades químicas e térmicas do fluido que passa através deles:
Materiais de membrana:
EPDM: excelente resistência à água quente e aos álcalis.
PTFE: Ideal para produtos químicos agressivos, como ácidos e solventes.
NBR: Boa resistência a óleos e gorduras.
Viton: Alta resistência a temperaturas extremas e ao ataque químico.
Materiais da habitação:
Plásticos (PVC, PP, PVDF): Baixo peso e elevada resistência química.
Metais (aço inoxidável, Hastelloy): Resistência mecânica e resistência à temperatura.
Vantagens das válvulas de diafragma
1. Estanquidade e proteção contra fugas: A conceção sem partes móveis no meio evita fugas e garante uma separação segura entre a unidade de controlo e o meio.
2. Resistência química: as válvulas de diafragma podem controlar com segurança meios agressivos, como ácidos, álcalis e lamas abrasivas.
3. design higiénico: Graças às suas superfícies lisas e ao design sem espaço morto, as válvulas de diafragma são ideais para aplicações com elevados padrões de higiene, como nas indústrias alimentar e farmacêutica.
4. longa vida útil: Materiais robustos e fácil manutenção resultam numa elevada fiabilidade operacional e numa longa vida útil.
5 Versatilidade: As válvulas de membrana são adequadas para uma vasta gama de aplicações, desde o doseamento de produtos químicos até ao controlo de meios altamente viscosos.
Aplicações típicas das válvulas de diafragma
1. Dosagem química: As válvulas de diafragma permitem um controlo preciso da dosagem de floculantes, precipitantes, anti-incrustantes e biocidas em estações de tratamento de água e de águas residuais.
2. Tratamento da água de processo: Na osmose inversa e na ultrafiltração, as válvulas de diafragma são utilizadas para controlar as fases de pré-tratamento e de purificação.
3. Tratamento de águas residuais: controlo de lamas líquidas e de águas residuais agressivas contendo partículas abrasivas ou valores de pH elevados.
4. Indústria alimentar e farmacêutica: utilização em processos sensíveis do ponto de vista higiénico para o controlo de água ultrapura, água de processo e produtos líquidos.
Desafios e soluções
1. desgaste do material: Os meios abrasivos podem desgastar a membrana e as peças da caixa. A escolha de materiais de alta qualidade, como PTFE ou Hastelloy, minimiza este efeito.
2. ataques químicos: Os produtos químicos agressivos podem atacar a membrana. A utilização de materiais de membrana resistentes a produtos químicos aumenta significativamente a vida útil.
3. flutuações de pressão: As flutuações de pressão não controladas podem prejudicar o funcionamento da válvula. A integração de válvulas de controlo de pressão estabiliza o funcionamento.
Conclusão
As válvulas de membrana são componentes indispensáveis na tecnologia da água e das águas residuais. A sua versatilidade, resistência química e fiabilidade fazem delas a escolha preferida para uma vasta gama de aplicações. Com a escolha correta de materiais e modelos, bem como uma manutenção regular, a eficiência e a vida útil das válvulas podem ser maximizadas.
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