Válvula orbital

O que é uma válvula orbital?

A válvula orbital é um tipo de válvula esférica. A válvula Orbit usa um mecanismo de inclinação e rotação que evita o atrito da vedação. A fricção da vedação é a principal causa de falha em válvulas como válvulas de esfera, válvulas gaveta e válvulas macho. Estas válvulas possuem vedações resistentes, geralmente feitas de metal, para melhorar sua funcionalidade em condições exigentes e agressivas. As válvulas Orbit são adequadas para uso em isolamentos de medidores, linhas de fluxo, dispositivos de desvio e bloqueio, circuitos de secadores, desligamentos de emergência, separações de produtos, descargas e isolamentos de sucção, entre outras aplicações. As válvulas orbitais são usadas em vários setores, como indústrias de gás, petróleo e petroquímica e outras indústrias.

Figura: Válvula orbital

Como funciona a válvula orbital

As válvulas orbitais são projetadas com funções de comutação e inclinação para eliminar o atrito da vedação, que é a principal causa de desgaste nas válvulas esfera. Na posição fechada, o núcleo da válvula orbital adere automaticamente à sede. Nesta posição, a válvula melhora o fechamento seguro. Quando a válvula começa a abrir, o núcleo é inclinado para longe de sua sede, permitindo que o fluxo da linha flua uniformemente ao redor da face do núcleo. Isso ajuda a evitar fluxos de fluido localizados e de alta velocidade que causam desgaste irregular em uma sede com válvulas de esfera, plugues e válvulas gaveta tradicionais. O núcleo então gira para alcançar uma posição aberta. Sem atrito da vedação sempre que ela fecha e abre, o baixo torque, a fácil operação da válvula e o desempenho longo e confiável da válvula são melhorados. Quando uma válvula orbital fecha, girar o volante começa a abaixar a haste. Existem ranhuras de precisão no eixo que funcionam contra pinos-guia fixos e permitem que o núcleo e o eixo girem. Se você continuar girando o volante, o eixo e o núcleo giram 90^Ó gire sem que o núcleo toque o assento. A rotação final da roda calça mecanicamente o eixo para baixo. Isso ajuda a pressionar o núcleo firmemente contra a sede e interromper o fluxo do fluido.

Figura: Como funciona uma válvula esfera Orbit

Tipos de válvulas orbitais

Válvulas orbitais manuais

Válvulas orbitais manuais são válvulas que usam um atuador manual para controlar o fluxo de fluido. Como o nome sugere, essas válvulas não requerem energia externa para funcionar, mas usam um mecanismo de volante para melhorar o controle de fluxo. O mecanismo desta válvula possui uma série de engrenagens que aumentam o torque de saída proporcionalmente ao torque de entrada aplicado pelo operador da válvula. As válvulas orbitais manuais têm a vantagem de serem econômicas, confiáveis ​​e não requerem fonte de energia externa, como eletricidade ou pneumática. Estas válvulas são independentes e, como utilizam o mesmo volante para abrir/fechar, o operador pode identificar facilmente a causa de um problema ou erro técnico. No entanto, as válvulas orbitais manuais não podem ser automatizadas e, portanto, devem ser constantemente controladas manualmente. Isto significaria que um operador deve estar disponível para controlar e monitorar o bom funcionamento da válvula.

Figura: Válvula orbital manual com volante para aplicação de torque

Válvulas orbitais pneumáticas

Válvulas orbitais pneumáticas são válvulas que usam ar comprimido para operar a válvula orbital. Essas válvulas funcionam usando a força do ar aplicada a um diafragma ou pistão preso à haste da válvula. Em contraste com as válvulas orbitais manuais, as válvulas orbitais pneumáticas podem ser operadas de forma total ou semiautomática. As válvulas orbitais pneumáticas são os tipos de válvulas orbitais mais comuns devido à sua construção simples e confiabilidade. As vantagens das válvulas orbitais pneumáticas são baixo custo, baixo risco de incêndio, facilidade de operação e construção simples e confiável. No entanto, em baixas velocidades, estas válvulas funcionam mal.

Figura: Válvula orbital pneumática

Válvulas orbitais elétricas

Válvulas de órbita elétrica são válvulas movidas a eletricidade. Estas válvulas utilizam motores elétricos para converter energia elétrica em energia mecânica adequada para operar (abrir/fechar) a válvula. As válvulas orbitais elétricas são versáteis, pois podem ser abertas/fechadas de forma automática, semiautomática ou manual. Com válvulas orbitais elétricas, o motor pode funcionar em ambas as direções. Isso ajuda a acionar a haste da válvula por meio de engrenagens. As vantagens das válvulas orbitais elétricas são que elas não requerem fluido ou ar comprimido e podem produzir torque muito alto para aplicações de alto desempenho. No entanto, estas válvulas são muito caras em comparação com as válvulas orbitais manuais e pneumáticas. Além disso, as válvulas orbitais elétricas apresentam risco de incêndio e são propensas à perda de energia.

Figura: Válvula orbital elétrica

Válvulas orbitais hidráulicas

Válvulas orbitais hidráulicas são válvulas que usam fluido sob pressão para controlar o fluxo de fluido. O fluido hidráulico usado nessas válvulas é óleo ou água. A pressão no líquido faz com que um pistão se mova, que então controla o fluxo do líquido. As válvulas orbitais hidráulicas podem ser automatizadas ou semiautomáticas. As válvulas orbitais hidráulicas são conhecidas por serem mais potentes do que as válvulas orbitais pneumáticas do mesmo tamanho. Essas válvulas proporcionam controle preciso do fluido e apresentam baixa perda de energia devido à incompressibilidade do fluido. No entanto, as válvulas orbitais hidráulicas requerem uma bomba hidráulica externa para melhorar o fluxo do fluido. Essas válvulas também podem vazar fluido hidráulico, o que pode facilmente causar incêndios.

Características das válvulas orbitais

Com válvulas orbitais não há atrito entre as superfícies de vedação

Essas válvulas apresentam um recurso de inclinação rotativa que evita a abrasão da vedação, que é a principal causa do desgaste da sede na maioria das válvulas esfera, válvulas macho e válvulas gaveta.

Pacote de injeção

Durante a manutenção em serviço, o material de vedação da haste pode ser injetado através do encaixe da vedação para controlar totalmente as emissões fugitivas.

Design de assento único

Os fabricantes de válvulas orbitais projetam esta válvula com uma sede única estacionária em ambas as direções. Isto ajuda a reduzir o risco de aumento de pressão entre as vedações da válvula.

Longa vida útil

A fabricação de válvulas orbitais eliminou válvulas problemáticas porque essas válvulas utilizam projetos que melhoram o desempenho e resultam na redução do tempo de inatividade do equipamento e na redução dos custos operacionais.

As válvulas orbit melhoram o fluxo ideal

Aberturas reduzidas ou completas nas válvulas orbitais garantem um alto coeficiente de fluxo. Isto melhora o desempenho do bombeamento e reduz problemas de erosão.

Design de entrada superior

As válvulas Orbit apresentam um design de entrada superior que auxilia em reparos, inspeções em linha e simplifica as operações de manutenção após a despressurização.

As válvulas orbitais usam guias de haste dupla

Estas válvulas consistem em ranhuras de haste rígidas e pinos-guia fortes para controlar a rotação e o movimento de elevação da haste da válvula.

Autolimpeza

Se o núcleo for inclinado para fora do assento antes da rotação, um fluxo circular é imediatamente criado ao redor da superfície do núcleo. O fluxo de fluido remove quaisquer partículas estranhas da sede sem causar erosão local em alta velocidade.

Baixo torque é necessário para operação

Os fabricantes de válvulas orbitais projetam essas válvulas para operar sem atrito de vedação e, portanto, girar facilmente com baixo torque.

As válvulas orbitais são resistentes ao desgaste

As válvulas Orbit são fabricadas com uma superfície dura de material polido, permitindo-lhes funcionar em condições adversas sem perder a integridade da vedação.

Componentes da válvula orbital

A válvula orbital é composta por diversos componentes, conforme mostrado na figura a seguir. Alguns desses componentes são explicados abaixo.

Corpo da válvula

O corpo da válvula é o alojamento externo de uma válvula orbital. É usado para segurar os componentes internos da válvula orbital. O corpo da válvula deve ser forte para suportar as altas pressões associadas ao fluido que flui. Os materiais utilizados na fabricação do corpo da válvula são aço inoxidável, latão e aço carbono.

Capô do motor

Este é o componente de uma válvula orbital usada para cobrir o corpo da válvula. Esta parte é conectada ao corpo da válvula com porcas e parafusos. Ao instalar uma válvula orbital, os componentes internos são inseridos no corpo da válvula e, em seguida, a coifa é conectada ao corpo.

tronco

O eixo é um componente robusto feito de materiais metálicos como o aço. É usado para conectar o mecanismo de controle externo ao mecanismo interno da válvula. Resumindo, a haste conecta a válvula orbital ao atuador.

Embalagem

Uma gaxeta é uma vedação ao redor do eixo que evita que o fluido escape.

Atuador do

O atuador em uma válvula orbital é a fonte de energia para abrir/fechar a válvula. O acionamento pode ser manual, pneumático, elétrico ou hidráulico.

Selo de proteção contra incêndio

Esta é uma vedação que protege a válvula do fogo, principalmente se a válvula for utilizada para trabalhar com produtos inflamáveis ​​como petróleo. As vedações são feitas de materiais à prova de fogo, como grafite.

acampamento

Os rolamentos são usados ​​para apoiar o eixo da válvula orbital contra cargas enquanto aumentam o baixo torque operacional e reduzem o desgaste. Os rolamentos são feitos de materiais resistentes, como aço inoxidável, para que possam suportar o peso interno dos componentes e a pressão interna.

Figura: Componentes da válvula orbital

O que você deve considerar ao selecionar/adquirir uma válvula orbital?

taxa de pressão

Os fabricantes de válvulas orbitais produzem válvulas com diferentes resistências para lidar com diferentes níveis de pressão. Portanto, ao escolher uma válvula orbital, você deve primeiro saber a que pressão a válvula estará exposta. Isto pode ser determinado com base na pressão a que o meio será exposto. Se a força da pressão do fluido for superior à força da válvula, a válvula orbital será danificada ou o operador da válvula ficará ferido.

Faixa de temperatura

As válvulas orbitais podem operar em uma ampla faixa de pressão. No entanto, os fabricantes de válvulas orbitais projetam as válvulas para uma faixa específica de temperatura operacional. Antes de adquirir a válvula orbital é muito importante conhecer as temperaturas mínima e máxima do meio. Altas temperaturas podem danificar a válvula. Temperaturas muito baixas podem causar o congelamento da válvula.

Fonte de energia para a válvula orbital

Para abrir e fechar uma válvula orbital, é necessária uma certa quantidade de energia para criar uma ação rotacional para fechar ou abrir a válvula. A fonte de energia determina o drive a ser usado. Portanto, selecione a válvula orbital com base na potência disponível, ou seja, acionamento manual (manual), elétrico, pneumático ou hidráulico.

Condições ambientais

Este é o caso quando a válvula pode ser exposta a condições que podem afetar o seu funcionamento, tais como: B. temperaturas quentes/frias e meios corrosivos. Um ambiente quente pode danificar a válvula ou causar incêndio ao trabalhar com produtos inflamáveis, como petróleo. Temperaturas muito baixas podem causar congelamento. Materiais corrosivos podem danificar componentes externos da válvula, como parafusos, porcas e pernos, e enfraquecer o corpo da válvula.

Peso e suporte

É importante considerar o peso da válvula orbital e seu suporte. Algumas válvulas são muito pesadas e isso pode exercer muita pressão sobre outros componentes do encanamento e, eventualmente, destruí-los.

Tamanho da válvula

É importante saber o tamanho da válvula, pois isso ajudará na compra de uma válvula orbital que se encaixe facilmente nos demais componentes do encanamento. Isto também garante que a válvula orbital não colida com outros componentes do sistema de tubulação, caso contrário, nenhuma alteração no sistema de tubulação será necessária.

Aplicações de válvulas orbitais

• Utilizado na inspeção de produtos petrolíferos, pois envolve o uso de selos à prova de fogo.
• Essas válvulas são utilizadas na indústria química.
• Abastecimento de água limpa.
• Produção de petróleo e gás.
• Trabalhando com líquidos viscosos.
• Indústria farmacêutica.
• Secador de tela toupeira.

Vantagens das válvulas orbitais

• Livre de atrito no assento.
• Essas válvulas têm um design simples que as torna fáceis de reparar.
• Livre de vazamentos, reduzindo desperdício e poluição.
• Resistente a corrosão.
• Fluidos quentes ou de transferência de calor.
• Desligamento de emergência.
• Essas válvulas apresentam um design de entrada superior que melhora o acesso à inspeção em linha para reparos.
• Resistente à abrasão.
• A operação ocorre através de diferentes drives, dependendo das necessidades do cliente.
• Autolimpante.
• Estas válvulas possuem uma ampla faixa de temperatura operacional de -104°C a 427°C.

Desvantagens das válvulas orbitais

• Caro em comparação com outras válvulas.
• Aplicações críticas onde a operação deve ser realizada de acordo com as instruções do fabricante para evitar danos ambientais graves, por exemplo na indústria petrolífera.

Solução de problemas da válvula orbital

Fratura estrutural

• Alça quebrada. Isto pode ser devido a movimentos congelados ou influências externas. Identifique e resolva a causa do problema.
• Tronco quebrado. Isto pode ser devido a influências externas ou movimentos congelados. Revise os critérios de resolução de movimento congelado e a causa do erro de impacto.
• A conexão final está com defeito. Isto pode ser devido ao desalinhamento ou a um impacto externo. Certifique-se de que o alinhamento do sistema esteja perfeito.

O corpo está quebrado

• Desalinhamento do sistema. Certifique-se de que o sistema esteja devidamente alinhado.
• Pressão interna muito alta. Certifique-se de que a pressão interna atenda às recomendações do fabricante da válvula orbital.
• Ataque quimico. Certifique-se de que o produto químico que atua na válvula orbital seja compatível com os materiais internos da válvula para evitar ataque à válvula.

Dificuldade em fechar ou abrir a válvula

• Constipação interna; Deposição de partículas ou sedimentos. Remova a válvula orbital para inspecionar se há sujeira, sólidos ou depósitos de adesivo solvente. Limpe esses materiais e reinstale a válvula.

Vazamento interno

• Danos térmicos. Isso pode danificar a válvula orbital. Verifique a faixa de temperatura operacional da válvula orbital, bem como as fontes externas de calor criadas pelo projeto do sistema.

Válvula orbital não fecha

• Sentido de rotação incorreto. Verifique o sentido de fechamento da válvula de acordo com as instruções do fabricante.
• A automação apresenta um erro. Para válvulas Orbit automatizadas, isso pode ser devido a um acionamento defeituoso. Se for uma válvula semiautomática, use um sistema manual para desligar a válvula. Caso contrário, chame um especialista técnico para trabalhar na unidade.

Válvulas orbitais são válvulas que usam um mecanismo de inclinação e rotação para abrir/fechar. Essas válvulas são muito vantajosas em comparação com outras válvulas porque utilizam um mecanismo que evita o atrito da vedação, que é a causa mais comum de falha em válvulas como válvulas gaveta, válvulas macho e válvulas esfera. Os fabricantes de válvulas orbitais constroem as válvulas com materiais robustos que as tornam resistentes a materiais abrasivos e corrosivos.

Essas válvulas podem ser classificadas com base nos tipos de atuadores utilizados, ou seja, válvulas orbitais manuais, válvulas orbitais pneumáticas, válvulas orbitais hidráulicas e válvulas orbitais elétricas. Os fabricantes de válvulas orbitais usam princípios de design comuns para válvulas orbitais, fazendo com que essas válvulas tenham o mesmo princípio operacional e funções. As características das válvulas orbitais são design de sede única, sem atrito entre as superfícies de assentamento, autolimpeza, design de acesso superior e operação de baixo torque, pois não há atrito, desgaste e resistência à abrasão. Esses recursos proporcionam vantagens às válvulas orbitais em relação a outras válvulas tradicionais, como válvulas de esfera, válvulas gaveta e válvulas macho.

Essas válvulas são usadas em diversos setores, como petróleo e gás, petróleo, produtos químicos e abastecimento de água. Embora essas válvulas tenham excelentes características e benefícios, sua fabricação e compra são caras.