Válvulas são dispositivos usados para regular o fluxo, a pressão e a direção do fluxo de fluidos. O fluido regulado pode ser um líquido, um gás, uma mistura gás-líquido ou uma combinação sólido-líquido. As válvulas geralmente consistem em corpo, tampa, sede da válvula, componentes de abertura e fechamento, mecanismo de acionamento, vedações e conexões. A função de controle da válvula é alcançada por um mecanismo de acionamento ou fluido que aciona o movimento de elevação, deslizamento, oscilação ou rotação dos componentes de abertura e fechamento para ajustar o tamanho da seção do canal. O uso da válvula é muito amplo e está intimamente relacionado ao dia a dia das pessoas. Por exemplo, o cano de água da torneira e o PRV usados em fogões a GLP são válvulas. As válvulas também são componentes importantes de uma ampla gama de máquinas mecânicas, como motores de combustão interna, motores a vapor, compressores de ar, bombas, sistemas de transmissão pneumática, máquinas de transmissão hidráulica, navios e aeronaves.
Antes de 2.000 a.C. AC
Antes de 2.000 a.C. No século IV a.C., os chineses usavam tubos de bambu e válvulas de cortiça para sistemas de tubulação de água, depois comportas para canais de irrigação, válvulas de retenção de placas para foles de fornos de fundição e coletavam salmoura com tubos de bambu e válvulas de retenção de placas na mineração de sal. Com a introdução da tecnologia de fundição e das máquinas hidráulicas, surgiram válvulas de torneira de chumbo e cobre na Europa. A válvula de segurança de alavanca foi desenvolvida em 1681 para uso em caldeiras. As torneiras e as válvulas de retenção ainda eram as válvulas primárias até o surgimento da máquina a vapor de Watt, no século XVIII. A invenção da máquina a vapor fez com que as válvulas entrassem na indústria de engenharia. Além do uso de torneiras, válvulas de segurança e válvulas na máquina a vapor Watt, válvulas borboleta eram frequentemente usadas para controlar o fluxo. O aumento do fluxo e da pressão do vapor significa que o uso de uma torneira para regular a entrada e saída de vapor da máquina a vapor não atenderá mais a demanda, então a válvula aparece.
De 1840
A partir de 1840 surgiram no mercado válvulas de corte com fuso roscado e válvulas de cunha com fuso roscado trapezoidal, o que representou um avanço significativo na produção de válvulas. A introdução destes dois tipos de válvulas não só satisfez as necessidades de diversas indústrias para aumentar a pressão e a temperatura no ponto, mas também finalmente atendeu às necessidades de controle de fluxo. Desde então, com o crescimento da indústria de energia elétrica, indústria petrolífera, indústria química e indústria de construção naval, várias formas de válvulas de alta e média pressão desenvolveram-se rapidamente.
Desde a Segunda Guerra Mundial
Desde a Segunda Guerra Mundial, as antigas torneiras e válvulas borboleta foram reaproveitadas através da produção de materiais poliméricos, aço inoxidável, lubrificantes e carboneto à base de cobalto. As válvulas de esfera e as válvulas de diafragma desenvolveram-se rapidamente. A eficiência das válvulas de corte, válvulas gaveta e outras válvulas foi melhorada. A indústria de fabricação de válvulas tornou-se cada vez mais uma área importante da indústria de máquinas. As válvulas podem ser divididas em seis categorias: válvulas de isolamento, válvulas de controle, válvulas de retenção, válvulas de isolamento, válvulas de segurança e válvulas de uso geral.
O mecanismo de desligamento é usado principalmente para interromper o fluxo de líquido, como válvula de gaveta, válvula de torneira, válvula de esfera, válvula de diafragma de válvula borboleta, válvula de mangote, etc. , como a válvula borboleta, a válvula de alívio de pressão e a válvula de esfera flutuante, etc. A válvula de retenção é usada para evitar a reversão do fluxo de líquido; a válvula desviadora é usada na válvula. passagem de um líquido ou isolamento de um líquido bifásico, incluindo uma válvula gaveta, uma válvula multivias, uma válvula de drenagem e uma válvula de liberação de ar; A válvula de segurança é usada principalmente para proteção de segurança para evitar que o forno, vaso de pressão ou tubulação sejam danificados por sobrepressão; a válvula é uma válvula com mais de uma função, como: B. uma válvula de corte, que pode servir como válvula de alívio de pressão.
As válvulas para tubulações industriais podem ser divididas em válvulas de vácuo, válvulas de baixa pressão, válvulas de média pressão, válvulas de alta pressão e válvulas de ultra alta pressão de acordo com a pressão nominal. Em termos de temperatura operacional, as válvulas podem ser divididas em válvulas de temperatura padrão, válvulas de média temperatura, válvulas de alta temperatura e válvulas de baixa temperatura. As válvulas também podem ser categorizadas de acordo com seu tipo, ou seja, seu tipo de acionamento. As válvulas podem ser nomeadas individualmente ou em combinação de acordo com vários métodos de classificação, e também podem ser nomeadas de acordo com as características estruturais ou usos especiais dos componentes de abertura e fechamento.
Os requisitos de processo da válvula são pressão operacional, temperatura operacional e calibração. Válvulas nominais e diâmetros nominais são frequentemente usados como especificações padrão para válvulas individuais usadas em tubulações industriais. A pressão nominal corresponde à pressão média de operação da válvula de material na temperatura especificada. O diâmetro nominal refere-se ao diâmetro interno nominal da extremidade de conexão do corpo da válvula e do tubo.
Diferentes requisitos são impostos às válvulas dependendo da sua forma e utilização, nomeadamente em termos de vedação, resistência, controlo, circulação, abertura e fecho. Ao configurar e selecionar válvulas, além dos parâmetros e propriedades específicas, deve-se prestar atenção também à eficiência do fluido, incluindo o estado da fase do fluido (gás, líquido ou partículas sólidas), corrosão, inflamabilidade, viscosidade, toxicidade , explosividade e radioatividade.
A eficiência de vedação e o forte desempenho são as características mais básicas e importantes de todas as válvulas. A vedação da válvula consiste em duas partes: a vedação interna e a externa. A vedação interna é a vedação entre a válvula e a sede da válvula; A vedação externa é a vedação entre a haste da válvula e a tampa da válvula, o corpo da válvula e a conexão do tubo. As válvulas não devem apenas ter um bom desempenho de vedação, mas também garantir proteção.
Se a estanqueidade da vedação não for garantida e a resistência for insuficiente, os componentes serão destruídos, o que leva a danos económicos de vários graus, por exemplo no transporte de substâncias perigosas, substâncias inflamáveis e explosivas ou líquidos altamente corrosivos, e também pode causar incidentes graves de segurança. Para garantir a estanqueidade e resistência da válvula, além da correta qualidade da estrutura e da consistência de funcionamento, o material deve ser selecionado criteriosamente e de acordo com os requisitos aplicáveis.
Geralmente, as válvulas para fluidos de baixa pressão e resistentes à corrosão são feitas de ferro fundido ou cobre fundido; As válvulas de alta e média pressão são fabricadas em aço fundido ou forjado; As válvulas para fluidos de alta temperatura ou alta pressão são feitas de liga de aço; As válvulas para líquidos corrosivos são feitas de aço inoxidável, plástico, ligas resistentes à corrosão (como ligas de cobre-níquel-molibdênio, ligas de chumbo e ligas de titânio, etc.) ou ferro fundido.
Normalmente, as válvulas de baixa pressão são geralmente feitas de latão ou cobre, as válvulas de alta e média pressão são geralmente feitas de aço inoxidável e as válvulas de alta e média pressão ou válvulas de alta temperatura com especificações mais altas usam carboneto à base de cobalto. Os produtos poliméricos são amplamente utilizados em dutos. Por exemplo, a sede das válvulas de esfera é em grande parte feita de plástico politetrafluoretileno e o anel de vedação das válvulas borboleta e a membrana das válvulas de diafragma são feitos de vários materiais de borracha. Esses materiais têm melhores propriedades de ligação do que os metais na faixa de temperatura utilizável.
Com o avanço das modernas indústrias nuclear, petroquímica, eletrônica e de aviação, bem como o avanço do controle automatizado de processos e do transporte de líquidos de longa distância, o desenvolvimento de válvulas criogênicas modernas, válvulas de vácuo, válvulas nucleares e outras válvulas de controle foi promovido. O uso de sistemas de atuação de válvulas para controle remoto e de programa está aumentando.
Na produção de válvulas, as especificações do produto serão expandidas no futuro, serão introduzidas válvulas que economizam energia, economizam trabalho e são autorreguláveis, os sistemas serão modernizados, novas tecnologias e métodos serão implementados, a vida útil das válvulas será ser aumentada, e séries de válvulas especiais serão introduzidas, como válvulas de oxigênio líquido, criogênicas, de vácuo e nucleares, válvulas de segurança, reguladores de válvula, purgadores e atuadores de válvula para hidrogênio líquido e gás natural liquefeito.
