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Tipos de válvulas gaveta e seleção: um guia detalhado

O que é uma válvula gaveta e como ela funciona

Uma válvula gaveta é um tipo de válvula projetado principalmente para controle liga/desliga do fluxo de fluido. Ela possui uma passagem de fluxo de diâmetro pleno, que permite que o meio passe com resistência mínima quando a válvula está totalmente aberta, garantindo fluxo eficiente em todo o sistema.

Diferentemente de válvulas globo ou válvulas borboleta, uma válvula gaveta não é adequada para aplicações de estrangulamento. Quando opera próxima da posição fechada, a velocidade do fluido aumenta bruscamente, o que pode causar erosão e desgaste nas superfícies da gaveta e da sede, levando eventualmente à falha de vedação ou vazamento.

Em sistemas de abastecimento de água, tratamento de efluentes e fluidos industriais, as válvulas gaveta são comumente usadas para bloqueio e isolamento, garantindo que a tubulação possa ser fechada com segurança durante manutenção ou inspeção.

Válvula gaveta flow diagram

Principais tipos de válvulas gaveta

Por tipo de disco da gaveta

1.Válvula gaveta de cunha sólida

Este é o projeto mais comum. A cunha sólida oferece uma estrutura robusta e processo de fabricação simples, tornando-a adequada para a maioria das condições de temperatura e pressão. Entretanto, se a tubulação sofrer leve deformação ou expansão térmica, as superfícies de vedação podem ficar ligeiramente desalinhadas.

Aplicações típicas: abastecimento municipal de água, sistemas HVAC e tubulações industriais gerais.

Solid-Wedge-Gate-Valve

2.Válvula gaveta de cunha flexível

A gaveta possui uma ranhura circunferencial, conferindo certo grau de flexibilidade. Isso permite que ela se ajuste automaticamente à expansão térmica e a pequenos desalinhamentos da sede, garantindo uma vedação mais confiável em condições variáveis.

Aplicações típicas: sistemas de vapor, água quente e óleo de alta temperatura.

Flexible-Wedge-Gate-Valve

3.Válvula gaveta paralela

Este projeto usa duas placas de gaveta paralelas que são pressionadas contra a sede por uma mola ou pela própria pressão do fluido. Tem estrutura compacta, operação suave e baixa resistência ao atrito, tornando-se eficiente e fácil de operar.

Aplicações típicas: sistemas de água de baixa pressão e redes de distribuição de grande diâmetro.

Parallel-Gate-Valve

4.Válvula guilhotina

A gaveta é uma placa fina com borda afiada, projetada para cortar fluidos que contêm sólidos, fibras ou polpas, evitando entupimento e fornecendo efeito autolimpante durante a operação.

Aplicações típicas: tratamento de efluentes, produção de papel e celulose, mineração e sistemas de processamento químico nos quais o meio contém impurezas ou sólidos suspensos.

Por estrutura da haste

1.Válvula gaveta de haste ascendente

Neste projeto, a haste se move para cima e para baixo junto com a gaveta, e as roscas da haste ficam posicionadas fora do castelo. Isso permite que os operadores vejam claramente a posição aberta ou fechada da válvula, facilitando a operação e a manutenção. Porém, exige mais espaço de instalação devido ao movimento ascendente da haste.

Aplicações típicas: instalações acima do solo, estações de tratamento de água, sistemas de proteção contra incêndio e equipamentos industriais.

2.Válvula gaveta de haste não ascendente

Aqui, a haste gira no lugar, sem movimento vertical, enquanto a gaveta se move para cima e para baixo dentro do corpo da válvula. Essa estrutura compacta economiza espaço e é ideal para instalações subterrâneas ou em espaços confinados.

Aplicações típicas: tubulações subterrâneas de água, câmaras de válvulas e redes municipais de distribuição de água.

Rising-Stem-Valves-and-Non-Rising-Stem-Valves

Por tipo de vedação

1.Válvula gaveta com sede resiliente

A superfície da gaveta é revestida ou totalmente encapsulada com borracha, comumente EPDM ou NBR, o que permite vedação com vazamento zero mesmo sob baixa pressão. Ela oferece excelente resistência à corrosão e exige manutenção mínima, tornando-se a escolha preferida nos sistemas modernos de abastecimento de água.

Aplicações típicas: água potável, irrigação e sistemas de tratamento de efluentes.

2.Válvula gaveta com sede metálica

Este tipo adota superfícies de vedação metal-metal, permitindo suportar condições de alta temperatura e alta pressão. Exige alta precisão de usinagem e é adequado para ambientes de serviço severos.

Aplicações típicas: sistemas de vapor, óleo e fluidos industriais.

Resilient-Seated-vs-Metal-Seated-Gate-Valve

Função especial: válvula gaveta com válvula de bypass

Em certas condições de alta pressão, grande diâmetro ou operação especial, uma válvula gaveta padrão pode apresentar alto torque inicial durante a abertura devido a uma diferença significativa de pressão entre os lados a montante e a jusante. Isso não apenas dificulta a operação, mas também pode danificar as superfícies de vedação.

Para resolver isso, uma linha de bypass equipada com uma pequena válvula auxiliar (válvula de bypass) é instalada entre os dois lados da válvula principal. A válvula de bypass auxilia na equalização de pressão e melhora as condições de operação da válvula principal.

Princípio de funcionamento: Antes de abrir a válvula gaveta principal, a válvula de bypass é aberta primeiro para permitir a passagem de uma pequena quantidade de fluido. Isso equaliza a pressão nos dois lados da válvula principal, reduzindo o torque de abertura, prevenindo golpe de aríete e garantindo operação suave e segura.

Quando usar uma válvula gaveta com válvula de bypass

  • Diferencial de pressão elevado: Ajuda a equilibrar a pressão nos dois lados da válvula, reduzindo o torque de abertura e garantindo operação mais fácil.
  • Meios propensos à solidificação: Mantém um pequeno fluxo contínuo pelo bypass quando a válvula principal está fechada, evitando solidificação ou bloqueio.
  • Sistemas de tubulações longas: Permite enchimento gradual das tubulações durante a partida, evitando golpe de aríete e possibilitando uma partida suave do sistema.
  • Sistemas de alta temperatura: Usada para pré-aquecer tubulações a jusante, garantindo elevação uniforme da temperatura e eliminando tensão térmica.

Bypass gate valve

Principais componentes de uma válvula gaveta

Uma válvula gaveta é composta principalmente por três partes-chave: corpo da válvula, castelo e componentes internos.

Esses elementos trabalham juntos para garantir vedação confiável, resistência estrutural e operação suave sob diferentes condições de pressão e temperatura.

gate-valve-parts

1.Corpo da válvula

O corpo da válvula serve como a carcaça que contém a pressão da válvula gaveta. Ele abriga todos os componentes internos e conecta a válvula à tubulação, garantindo integridade estrutural e operação segura sob diferentes condições de pressão e temperatura.
Métodos comuns de conexão incluem os seguintes:

  • Conexão flangeada
    Este é o tipo de conexão mais amplamente usado em sistemas industriais e municipais de água. Fornece forte estabilidade estrutural e é fácil de montar e desmontar, sendo ideal para tubulações que exigem inspeção ou manutenção regular. A junta flangeada garante bom alinhamento durante a instalação e desempenho de vedação confiável.
  • Conexão roscada
    Normalmente aplicada em sistemas de tubulação de pequeno diâmetro, baixa pressão ou não críticos, as conexões roscadas permitem instalação rápida sem soldagem. Embora convenientes, oferecem desempenho de vedação relativamente limitado e são mais adequadas para sistemas domésticos de água ou pontos de controle localizados.
  • Conexão por solda de encaixe
    Neste tipo, o corpo da válvula é inserido no tubo e soldado, formando uma junta compacta e sem vazamentos, sem interfaces roscadas. É adequada para sistemas de média a alta pressão ou aplicações que exigem alta integridade de vedação.
  • Conexão por solda de topo
    Este método fornece uma junta soldada robusta com resistência mínima ao fluxo, ideal para tubulações de alta temperatura, alta pressão ou operação contínua. Uma vez instalada, é quase não desmontável, oferecendo uma conexão permanente e altamente confiável.

Gate-valve-connection-method

2.Castelo

O castelo veda a parte superior do corpo da válvula, envolvendo a haste e o mecanismo de operação. Ele é removível para inspeção e manutenção, e sua forma estrutural varia conforme os requisitos de pressão e temperatura do sistema.
Tipos comuns de castelo incluem:

  • Castelo aparafusado
    Este é o projeto mais comum, no qual o castelo é firmemente fixado ao corpo da válvula com parafusos e porcas. Oferece vedação confiável, fácil montagem e desmontagem e manutenção conveniente. Este tipo é adequado para a maioria das condições padrão de pressão e temperatura.
  • Castelo soldado
    Neste projeto, o castelo é totalmente soldado ao corpo da válvula, proporcionando excelente desempenho de vedação e capacidade de suportar alta temperatura e alta pressão. É normalmente usado em sistemas de vapor, óleo, gás e água de alta pressão.
  • Castelo roscado
    Uma estrutura compacta e econômica, o castelo roscado se conecta ao corpo da válvula por meio de roscas. É usado principalmente em válvulas de pequeno diâmetro e baixa pressão ou em tubulações auxiliares, onde a manutenção é simples e o espaço é limitado.

globe-valve-bonnet-type

  • Castelo com vedação por pressão
    Este tipo depende da pressão interna do sistema para obter um efeito autovedante: quanto maior a pressão, mais apertada a vedação. É particularmente adequado para sistemas de transporte de vapor e líquidos em alta pressão, nos quais a confiabilidade e a integridade da vedação são críticas.
  • Castelo estendido
    A passagem da haste é alongada para se adaptar a aplicações de baixa temperatura, criogênicas ou em tubulações enterradas. Esse projeto evita o congelamento da haste e permite operação mais fácil em ambientes subterrâneos ou isolados.

Extended-stem-gate-valve

Válvula gaveta de haste estendida

3.Partes internas

  • Haste
    A haste conecta o volante ou atuador à gaveta, transmitindo a força de abertura e fechamento. Dependendo do projeto da válvula, pode ser do tipo haste ascendente ou haste não ascendente.
  • Gaveta (disco)
    A gaveta, também conhecida como disco, é o componente central que controla o fluxo do meio. Seu material e projeto estrutural determinam diretamente o desempenho de vedação e a durabilidade da válvula.
  • Sede
    A sede fornece a superfície de vedação contra a qual a gaveta fecha. Ela pode ser fundida integralmente com o corpo da válvula ou ser substituível, instalada por rosca ou prensagem. Sedes substituíveis simplificam a manutenção e permitem flexibilidade na seleção de materiais de vedação para diferentes meios.

Métodos de acionamento das válvulas gaveta

  • Operação manual (volante)
    O método mais comum, adequado para controle liga/desliga padrão em tubulações. Oferece operação simples e desempenho confiável para condições gerais de serviço.
  • Atuador elétrico
    Usado em controle remoto e sistemas automatizados, os atuadores elétricos fornecem posicionamento preciso e controle conveniente. São comumente aplicados em estações de tratamento de água, redes industriais de distribuição e instalações de grande porte.
  • Atuador pneumático
    Com resposta rápida e alta eficiência operacional, o acionamento pneumático é ideal para válvulas de grande diâmetro ou sistemas de controle de processos industriais nos quais é necessária operação rápida.

Padrões comuns de projeto e teste

Categoria

Nº da norma

Descrição

Projeto & fabricação

API 600 / API 6D / ASME B16.34

Normas para projeto, construção e classe de pressão de válvulas gaveta.

Extremidades flangeadas

ASME B16.5 / EN 1092-1

Define dimensões de flanges, padrões de furos de parafusos e classes de pressão.

Extremidades para solda de topo

ASME B16.25

Especifica dimensões e preparação para conexões soldadas de topo.

Extremidades para solda de encaixe

ASME B16.11

Norma para conexões de solda de encaixe e detalhes de conexão.

Extremidades roscadas

ANSI B1.20.1 (BSP / NPT)

Especificação de rosca para válvulas com extremidades roscadas.

Dimensões face a face

ASME B16.10

Define dimensões padrão face a face e ponta a ponta para válvulas.

Teste de pressão

API 598 / EN 12266-1

Requisitos para teste de estanqueidade do corpo e da sede.

Projeto à prova de fogo

API 607 / API 6FA / EN ISO 10497

Normas de desempenho e teste à prova de fogo para válvulas.

Guia de seleção de válvulas gaveta

Condição de serviço

Tipo recomendado

Principais características

Abastecimento municipal de água / água potável

Válvula gaveta com sede resiliente

Resistente à corrosão, vazamento zero, manutenção fácil.

Efluentes / meios contendo sólidos

Válvula gaveta paralela

Operação suave, menos propensa a entupimento, bloqueio confiável.

Sistemas de vapor / água quente

Válvula gaveta de cunha flexível

Adapta-se à variação de temperatura, desempenho de vedação estável.

Sistemas de alta temperatura & alta pressão

Válvula gaveta com sede metálica

Excelente resistência ao desgaste e à pressão, construção robusta.

Instalação subterrânea

Válvula gaveta de haste não ascendente

Projeto econômico em espaço, vedação confiável em condições enterradas.

Sistemas de automação industrial

Válvula gaveta elétrica / pneumática

Operação fácil, adequada para controle remoto e automatizado.

Conclusão

Com baixa resistência ao fluxo, vedação confiável e estrutura simples, as válvulas gaveta são amplamente usadas em abastecimento de água, efluentes e diversos sistemas industriais como dispositivos essenciais de bloqueio nas tubulações.

Compreender as diferenças nos projetos de disco da gaveta, tipos de vedação e métodos de acionamento ajuda os compradores a selecionar a válvula mais adequada para suas condições específicas de trabalho, aumentando a confiabilidade, a segurança e a eficiência operacional do sistema.

Na Union Valve, somos dedicados a fornecer soluções de válvulas gaveta de alta qualidade e suporte técnico para diversos setores. Seja para abastecimento municipal de água, tratamento de efluentes ou aplicações industriais, conquistamos a confiança de nossos clientes por meio de qualidade consistente e serviço profissional.

Entre em contato com nossa equipe técnica hoje para obter orientação especializada na seleção de válvulas e soluções personalizadas para os requisitos do seu sistema.

 

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