1 Visão geral
A válvula borboleta é um dispositivo importante no sistema de tubulação de abastecimento de água e esgoto. Com o avanço da tecnologia industrial, diferentes exigências são impostas à estrutura e ao desempenho da válvula borboleta. Portanto, o tipo, o material e a forma de conexão devem ser selecionados criteriosamente de acordo com as condições de operação durante o projeto e a seleção.
A válvula borboleta é um dispositivo importante no sistema de tubulação de abastecimento de água e esgoto. Com o avanço da tecnologia industrial, diferentes exigências são impostas à estrutura e ao desempenho da válvula borboleta. Portanto, o tipo, o material e a forma de conexão devem ser selecionados criteriosamente de acordo com as condições de operação durante o projeto e a seleção.
2 Design
2.1 Estrutura
A peça de fechamento (placa borboleta) da válvula borboleta está localizada no meio do fluido, e sua influência na resistência ao fluxo deve ser considerada no projeto.
2.1 Estrutura
A peça de fechamento (placa borboleta) da válvula borboleta está localizada no meio do fluido, e sua influência na resistência ao fluxo deve ser considerada no projeto.
Com relação à estrutura da placa borboleta da válvula borboleta de grande diâmetro, a norma AWWA C504 (American Water Supply Engineering Association Standard) estipula que a placa borboleta não deve ter nervuras transversais e sua espessura não deve ser maior que 2,25 vezes o diâmetro da haste da válvula.
As superfícies de entrada e saída de água da placa em forma de borboleta devem ser aerodinâmicas.
Os parafusos internos não podem sobressair para fora da placa borboleta, para não aumentar a área de contato com a água.
2.2 Vedação de borracha
As superfícies de entrada e saída de água da placa em forma de borboleta devem ser aerodinâmicas.
Os parafusos internos não podem sobressair para fora da placa borboleta, para não aumentar a área de contato com a água.
2.2 Vedação de borracha
Às vezes, a vida útil da válvula borboleta de borracha é curta, o que está relacionado à qualidade da borracha e à largura da superfície de vedação. O anel de vedação da válvula borboleta com vedação de borracha deve ser feito de materiais de borracha de alta qualidade, e os regulamentos do processo devem ser seguidos durante a moldagem por compressão. A temperatura de vulcanização não deve ser aumentada arbitrariamente, e o tempo pode ser reduzido, caso contrário, o anel de vedação poderá envelhecer e rachar facilmente. A superfície de vedação metálica em contato com o anel de vedação de borracha deve ter largura suficiente, caso contrário, o anel de vedação de borracha não será facilmente encaixado. Além disso, a tolerância de forma e posição, simetria, precisão, suavidade e elasticidade do anel de vedação do corpo da válvula e da placa borboleta também afetam a vida útil do anel de vedação de borracha.
2.2 Rigidez
A rigidez é um fator importante no projeto de válvulas borboleta, estando relacionada a aspectos como as placas da borboleta, os eixos das válvulas e as conexões.
A rigidez é um fator importante no projeto de válvulas borboleta, estando relacionada a aspectos como as placas da borboleta, os eixos das válvulas e as conexões.
(1) Dimensões do eixo da válvula: As dimensões do eixo da válvula são especificadas na norma AWWA C504. Se as dimensões do eixo da válvula não atenderem aos requisitos, poderá haver rigidez insuficiente, vazamento na vedação reversa e torque de abertura elevado. A rigidez do eixo está relacionada a 1/EI, ou seja, para melhorar a rigidez e reduzir o problema de deformação, devemos começar aumentando o EI. E é o módulo de elasticidade. Geralmente, a diferença entre os aços não é grande e o material selecionado tem pouco efeito sobre a rigidez. I é o momento de inércia e está relacionado à seção transversal do eixo. As dimensões do eixo da válvula são geralmente calculadas de acordo com a combinação de flexão e torção. Elas não estão relacionadas apenas ao torque, mas principalmente ao momento de flexão. Em particular, o momento de flexão de uma válvula borboleta de grande diâmetro é muito maior que o torque.
(2) Coordenação do furo do eixo A versão antiga da AWWA C504 estipula que o eixo da válvula borboleta seja um eixo reto. Após a versão de 1980, foi proposto que ele pudesse ser fabricado em dois eixos curtos. De acordo com a AWWA C504 e a GB12238, o comprimento de embutimento do eixo e do furo deve ser de 1,5d. A folga (valor C) entre a borda do corpo da válvula e a extremidade de suporte da placa borboleta na dimensão axial da válvula borboleta japonesa é especificada, geralmente relacionada ao tamanho do diâmetro, que fica entre 25 e 45 mm, o que visa minimizar a distância entre os suportes do eixo (valor C), reduzindo assim o momento fletor e a deformação do eixo.
(3) Estrutura da placa borboleta A estrutura da placa borboleta tem uma relação direta com a rigidez, portanto, além do formato de placa plana, ela é geralmente feita em formato de vaso ou de treliça. Em resumo, trata-se de aumentar o momento de inércia da seção para aumentar a rigidez.
(4) Estrutura do corpo da válvula Também existem problemas de rigidez no projeto do corpo da válvula borboleta de grande diâmetro. Geralmente, existem nervuras anulares e nervuras transversais. Na verdade, as nervuras transversais apenas aumentam a estabilidade e não devem ser em excesso. As principais são as nervuras anulares. Se for possível adicionar nervuras em forma de ∩, isso será mais benéfico para a rigidez, mas apresenta o problema da baixa capacidade de fabricação.
2.3 Mancais autolubrificantes
A maior parte ou toda a pressão do fluido na placa borboleta (reversa) é transmitida ao mancal através do eixo, portanto, o mancal desempenha um papel muito importante. Algumas válvulas borboleta importadas são leves e práticas, e válvulas de pequeno calibre podem ser giradas com um dedo, enquanto algumas válvulas borboleta nacionais são pesadas. Além da coaxialidade, simetria, precisão de fabricação, acabamento e qualidade da gaxeta, um fator muito importante é a lubricidade do material da bucha. A norma AWWA C504 propõe que a bucha do eixo ou o mancal instalado no corpo da válvula seja de material autolubrificante, e a bucha do eixo apresenta problemas de redução de atrito e lubrificação, além de não permitir corrosão. Sem a bucha do eixo, mesmo que o eixo da válvula seja de aço inoxidável, o corpo da válvula apresentará problemas de ferrugem e aderência. O uso de buchas também pode aumentar a rigidez.
A maior parte ou toda a pressão do fluido na placa borboleta (reversa) é transmitida ao mancal através do eixo, portanto, o mancal desempenha um papel muito importante. Algumas válvulas borboleta importadas são leves e práticas, e válvulas de pequeno calibre podem ser giradas com um dedo, enquanto algumas válvulas borboleta nacionais são pesadas. Além da coaxialidade, simetria, precisão de fabricação, acabamento e qualidade da gaxeta, um fator muito importante é a lubricidade do material da bucha. A norma AWWA C504 propõe que a bucha do eixo ou o mancal instalado no corpo da válvula seja de material autolubrificante, e a bucha do eixo apresenta problemas de redução de atrito e lubrificação, além de não permitir corrosão. Sem a bucha do eixo, mesmo que o eixo da válvula seja de aço inoxidável, o corpo da válvula apresentará problemas de ferrugem e aderência. O uso de buchas também pode aumentar a rigidez.
2.4 Conexão do eixo e da placa borboleta
A conexão entre o eixo e o disco da válvula borboleta de pequeno diâmetro é preferencialmente feita por chaveta ou estria, podendo-se também utilizar conexão por eixo poligonal ou pino. Já a conexão entre o eixo e o disco da válvula borboleta de grande diâmetro é geralmente feita por chaveta ou pino cônico. Atualmente, a maioria das conexões entre eixos e discos é feita por pino. O pino de conexão pode ser danificado em condições severas de trabalho, principalmente por falhas de fabricação. Entre elas, destacam-se a precisão inadequada da anastomose, o tamanho inapropriado do pino, a dureza insuficiente do pino ou o material inadequado. A conexão entre o eixo e o disco da válvula borboleta de grande diâmetro pode ser feita por um método específico.
A conexão entre o eixo e o disco da válvula borboleta de pequeno diâmetro é preferencialmente feita por chaveta ou estria, podendo-se também utilizar conexão por eixo poligonal ou pino. Já a conexão entre o eixo e o disco da válvula borboleta de grande diâmetro é geralmente feita por chaveta ou pino cônico. Atualmente, a maioria das conexões entre eixos e discos é feita por pino. O pino de conexão pode ser danificado em condições severas de trabalho, principalmente por falhas de fabricação. Entre elas, destacam-se a precisão inadequada da anastomose, o tamanho inapropriado do pino, a dureza insuficiente do pino ou o material inadequado. A conexão entre o eixo e o disco da válvula borboleta de grande diâmetro pode ser feita por um método específico.
2,5 Comprimento da estrutura
O comprimento estrutural da válvula borboleta pode ser reduzido para uma série curta, mas essa abordagem deve ser feita com cautela. Um comprimento estrutural muito curto pode comprometer a resistência. Normas internacionais estipulam o comprimento estrutural para séries curtas de válvulas borboleta com flange, mas o comprimento estrutural de válvulas com alta pressão não deve ser reduzido, sob pena de problemas, especialmente em materiais frágeis como o ferro fundido.
O comprimento estrutural da válvula borboleta pode ser reduzido para uma série curta, mas essa abordagem deve ser feita com cautela. Um comprimento estrutural muito curto pode comprometer a resistência. Normas internacionais estipulam o comprimento estrutural para séries curtas de válvulas borboleta com flange, mas o comprimento estrutural de válvulas com alta pressão não deve ser reduzido, sob pena de problemas, especialmente em materiais frágeis como o ferro fundido.
A Nortech é uma das principais fabricantes de válvulas industriais na China, com certificação de qualidade ISO9001.
Data da publicação: 20 de agosto de 2021