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Quanta pressão uma válvula borboleta pode suportar?

Quanta pressão uma válvula borboleta pode suportar? Não existe uma resposta única. A capacidade real de pressão de uma válvula borboleta depende do tipo de projeto, da classe de pressão, do material do corpo, do projeto da sede, da temperatura de operação e das condições específicas da aplicação.

Em geral:

  • Válvula borboleta concêntrica: Comumente usada em aplicações PN10–PN16, com alguns projetos reforçados disponíveis até PN25.
  • Válvula borboleta de duplo deslocamento: Normalmente usada para classes de pressão PN16–PN25 ou Class 150–Class 300.
  • Válvula borboleta de triplo deslocamento: Projetada principalmente para aplicações de alta pressão e alta temperatura, comumente disponível em PN25–PN40 ou Class 300–Class 600.

No entanto, a classe de pressão não significa que uma válvula borboleta possa operar continuamente na pressão nominal em todas as condições. A pressão de trabalho admissível real também pode ser afetada pela temperatura de operação, seleção de materiais, projeto da sede, normas aplicáveis e características do fluido.

O que é a classe de pressão de uma válvula borboleta?

A classe de pressão de uma válvula borboleta se refere à pressão máxima que a válvula foi projetada para suportar sob condições específicas de operação. Dependendo das normas internacionais aplicáveis, as classes de pressão geralmente são expressas usando a classificação PN (Pressure Nominal) ou a classificação Class (Pressure Class).

Qual é a diferença entre classificação PN e classificação Class?

Sistema de normas

Classificações comuns

Unidade de pressão

Principais aplicações

PN (Pressure Nominal)

PN10, PN16, PN25, PN40

bar

Europa, Ásia e mercados que usam normas EN/DIN

ASME Class (Pressure Class)

Class 150, Class 300, Class 600

PSI

América do Norte e projetos industriais que seguem normas ASME/ANSI

As principais diferenças entre os dois sistemas são:

  • Classificação PN:
    O número após PN representa a pressão máxima admissível (em bar) na temperatura de referência de 20°C. Por exemplo, PN16 significa que a válvula é classificada para 16 bar a 20°C.
  • Classificação Class:
    O número após Class não é o valor real da pressão. Ele é uma designação de classe de pressão, e a pressão admissível real depende da temperatura de operação e do material. As tabelas de pressão-temperatura em normas como ASME B16.34 devem ser consultadas para obter valores precisos.

Por exemplo, uma válvula típica de aço carbono Class 150 pode suportar aproximadamente 285 PSI (cerca de 19.6 bar) a 38°C, e não 150 PSI.

Faixas típicas de pressão por tipo de válvula borboleta

Tipo de válvula borboleta

Classe de pressão típica

Aplicações típicas

Válvula borboleta concêntrica

PN10–PN16, com alguns projetos reforçados até PN25

Abastecimento de água, HVAC, sistemas de proteção contra incêndio

Válvula borboleta de duplo deslocamento

PN16–PN25 / Class 150–Class 300

Sistemas de água de grande diâmetro, aplicações industriais com água

Válvula borboleta de triplo deslocamento

PN25–PN40 / Class 300–Class 600

Aplicações de alta temperatura e alta pressão

Concentric double eccentric triple eccentric butterfly valve

Por que as válvulas borboleta têm diferentes classes de pressão?

As válvulas borboleta têm diferentes classes de pressão porque diferentes aplicações exigem diferentes níveis de resistência à pressão, desempenho de vedação, capacidade de temperatura e vida útil.

1. Projeto da válvula

  • Válvula borboleta concêntrica:
    Possui estrutura simples e custo de fabricação relativamente baixo. É comumente usada em aplicações gerais com água.
  • Válvula borboleta de duplo deslocamento:
    O projeto deslocado reduz o atrito entre o disco e a sede durante a abertura, ajudando a prolongar a vida útil da sede e melhorar o desempenho de vedação.
  • Válvula borboleta de triplo deslocamento:
    Usa um projeto de sede metálica com uma estrutura especial de deslocamento para obter vedação de baixo atrito. É adequada para aplicações de pressão e temperatura mais elevadas.

2. Materiais do corpo e da sede

Materiais do corpo:

  • Corpos de válvula de aço carbono e aço inoxidável geralmente oferecem maior resistência do que materiais de ferro fundido.
  • Ferro fundido cinzento em válvulas borboleta é comumente usado para aplicações PN10–PN16,
  • Ferro nodular em projetos pode alcançar PN10–PN25.
  • Válvulas borboleta de aço carbono e aço inoxidável podem cobrir algumas aplicações Class 150–Class 600.

Materiais da sede:

  • Sedes metálicas geralmente oferecem melhor resistência à temperatura e à pressão do que materiais de sede macia, como EPDM e NBR.
  • Sedes macias oferecem excelente elasticidade e desempenho de vedação confiável, mas sua capacidade de temperatura normalmente é limitada (tipicamente ≤120°C).
  • Sedes metálicas podem suportar temperaturas acima de 600°C em alguns projetos especiais e são adequadas para aplicações de alta temperatura e alta pressão.

3. Tamanho da válvula e fluido

Quanto maior o tamanho da válvula, maiores são os requisitos mecânicos para a estrutura da válvula.

Válvulas borboleta de grande diâmetro normalmente exigem:

  • Eixos de válvula de maior resistência
  • Projetos de corpo mais robustos
  • Estruturas de conexão mais confiáveis

As características do fluido também precisam ser consideradas ao selecionar a classe de pressão adequada.

4. Temperatura de operação

As classes de pressão geralmente são definidas sob condições padrão de temperatura.

À medida que a temperatura de operação aumenta:

  • A resistência do material pode diminuir;
  • O desempenho de vedação pode mudar;
  • A pressão de trabalho admissível pode ser reduzida.

Portanto, aplicações de alta temperatura exigem verificar as classificações pressão-temperatura correspondentes, em vez de selecionar uma válvula apenas com base na classificação PN ou Class.

Concentric butterfly valve

Como escolher a classe de pressão correta para válvula borboleta?

1. Confirme a pressão máxima de operação do sistema

Primeiro, determine a maior pressão que pode ocorrer no sistema de tubulação, incluindo:

  • Pressão normal de operação
  • Flutuações de pressão durante a partida e a parada da bomba
  • Pressão de golpe de aríete
  • Outros picos temporários de pressão

A classe de pressão da válvula borboleta deve ser superior à pressão máxima de operação do sistema.

Recomendação de seleção:
A classe de pressão da válvula geralmente deve ser pelo menos 1.25–1.5 vez maior do que a pressão máxima de operação do sistema.

Por exemplo, se a pressão máxima do sistema for 10 bar, recomenda-se uma válvula borboleta PN16 em vez de PN10.

2. Considere a temperatura de operação

As classes de pressão de válvulas borboleta geralmente são definidas sob condições padrão de temperatura.

À medida que a temperatura de operação aumenta:

  • A resistência à pressão do material do corpo da válvula pode diminuir;
  • O desempenho dos materiais de vedação pode mudar;

Portanto, para fluidos em alta temperatura, a classificação pressão-temperatura aplicável deve ser verificada em vez de selecionar uma válvula apenas com base na classificação PN ou Class.

3. Selecione materiais adequados de acordo com o fluido

Diferentes fluidos exigem diferentes configurações de materiais.

  • Água limpa, água de incêndio e sistemas HVAC
    → Normalmente usam corpo de ferro nodular com sede macia de EPDM
  • Sistemas de água do mar
    → A corrosão por cloretos precisa ser considerada. Aço inoxidável ou outros materiais com maior resistência à corrosão são comumente selecionados.
  • Fluidos químicos
    → A compatibilidade entre materiais de vedação, como PTFE, e o material do corpo da válvula deve ser confirmada.

Butterfly-valve-pressure-selection

O desempenho real de uma válvula borboleta depende de seu projeto, materiais, temperatura de operação, condições do fluido e requisitos da aplicação. Uma válvula borboleta corretamente selecionada pode oferecer desempenho de vedação confiável, vida útil mais longa e operação estável sob as condições de trabalho exigidas.

Com ampla experiência na fabricação de válvulas borboleta, Union Valve fornece uma ampla linha de válvulas borboleta concêntricas, de duplo deslocamento e de triplo deslocamento para tratamento de água, HVAC, proteção contra incêndio e aplicações industriais. Podemos oferecer classes de pressão adequadas, seleções de materiais e soluções de válvulas personalizadas com base nos requisitos específicos do projeto. Se você tiver outras dúvidas, sinta-se à vontade para entrar em contato conosco.

 

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Sobre o autor
Serena Zhang
Steven Jin
Gerente de Vendas · Tianjin Union Valve Co., Ltd
Mais de 8 anos de experiência no setor de vendas de válvulas. Possui ampla qualificação e experiência.

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