Uma válvula borboleta pneumática consiste em um atuador pneumático e uma válvula borboleta. Utiliza um disco circular que gira com a haste da válvula para abrir e fechar, conseguindo a ação desejada. Usada principalmente como uma válvula-de fechamento, ela também pode ser projetada para ter funções de regulação ou de fechamento-e de regulação. As válvulas borboleta são cada vez mais usadas em tubulações de baixa-pressão e grande- e médio-diâmetro.
As válvulas borboleta pneumáticas são classificadas como: válvulas borboleta pneumáticas de aço inoxidável, válvulas borboleta pneumáticas de vedação rígida, válvulas borboleta pneumáticas de vedação macia-e válvulas borboleta pneumáticas de aço carbono. As principais vantagens das válvulas borboleta pneumáticas são sua estrutura simples, tamanho pequeno, peso leve e baixo custo. Estas características são particularmente significativas para válvulas borboleta pneumáticas. Eles são convenientemente operados quando instalados em grandes-altitudes, passagens ocultas e controlados por uma válvula solenóide de 2 posições e 5 vias, e também podem regular a vazão do meio.
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Princípio de funcionamento da válvula borboleta pneumática
Processo de Abertura e Fechamento
Abertura: O ar comprimido entra na câmara do atuador pneumático, empurrando o pistão para girar. Esta rotação, através da haste da válvula, gira a válvula borboleta em 90 graus, abrindo totalmente a passagem do fluido.
Fechamento: Quando o ar comprimido é transferido para outra câmara ou o fornecimento de ar é interrompido (tipo{0}}de ação simples), a mola retorna a válvula à sua posição original, fazendo com que a válvula borboleta gire na direção oposta à posição fechada, interrompendo o fluxo do fluido.
Processo de Regulamentação
Ao ajustar a pressão de fornecimento de ar ou o sinal de entrada (como corrente 4-20mA), o ângulo de rotação da válvula borboleta é controlado, alcançando uma regulação de fluxo proporcional. Por exemplo, em reatores químicos, válvulas borboleta pneumáticas podem controlar com precisão a vazão da matéria-prima.
Componentes estruturais da válvula borboleta pneumática
Corpo da válvula
Estrutura cilíndrica, conectada a tubos em ambas as extremidades, formando um canal interno de fluido. Os materiais incluem aço carbono, aço inoxidável e ferro fundido, adaptáveis a diferentes meios e condições operacionais. Por exemplo, corpos de válvulas de aço inoxidável são adequados para ambientes com meios corrosivos.
Prato Borboleta
Elemento de abertura e fechamento em forma de disco, seu diâmetro corresponde ao diâmetro interno do canal do corpo da válvula. A rotação altera o grau de abertura do canal. Algumas placas borboleta apresentam formato esférico para melhorar o desempenho da vedação e prolongar a vida útil.
Atuador Pneumático
O componente de acionamento principal, disponível em dupla-ação (o ar comprimido aciona o pistão em ambas as direções) e simples-ação (retorno por mola, fechando automaticamente quando o fornecimento de ar é interrompido). Os atuadores são feitos principalmente de liga de alumínio, leves e resistentes-à corrosão.
Selos
Inclui dois tipos: vedações resilientes (como borracha, PTFE) e vedações metálicas (como ligas de sobreposição de solda). As vedações resilientes são adequadas para condições de baixa-temperatura e baixa-pressão, enquanto as vedações metálicas oferecem resistência superior a altas-temperaturas e altas-pressão.
Acessórios
Posicionadores de válvula eletropneumáticos opcionais, válvulas solenóides, reguladores de filtro de ar, interruptores de limite, etc., para controle automatizado e monitoramento de status.
Vantagens de desempenho da válvula borboleta pneumática
Abertura e fechamento rápidos, operação fácil
A abertura e o fechamento podem ser concluídos com uma rotação de 90 graus; baixo torque operacional,-economia de mão de obra e conveniente. Por exemplo, em cenários de desligamento-de emergência, as válvulas borboleta pneumáticas podem responder rapidamente para evitar o aumento dos acidentes.
Desempenho de vedação confiável
A válvula de vedação resiliente pode atingir vazamento zero sob baixa pressão, enquanto a válvula de vedação metálica é resistente a altas temperaturas e alta pressão e mantém seu desempenho de vedação mesmo após mais de 50.000 ciclos pressurizados de abertura e fechamento.
Excelente desempenho de regulação
As características do fluxo são quase lineares e a precisão da regulação é alta. Por exemplo, em sistemas de água de resfriamento de usinas termelétricas, as válvulas borboleta pneumáticas podem controlar com precisão o fluxo de água, otimizando a eficiência operacional do equipamento.
Estrutura compacta e instalação flexível
Tamanho pequeno e peso leve, suportando conexões de flange e braçadeira, adequado para sistemas de tubulação com espaço limitado. Por exemplo, em tubulações de proteção contra incêndio em edifícios-altos, as válvulas borboleta pneumáticas podem economizar espaço de instalação.
Baixos custos de manutenção
As vedações são substituíveis e o disco pode ser revestido com uma camada de material (como náilon ou PTFE) dependendo das condições de operação para prolongar sua vida útil. Por exemplo, em estações de tratamento de águas residuais, a substituição regular de vedações pode reduzir-os custos de manutenção a longo prazo.
Aplicações de válvula borboleta pneumática
Indústria Petroquímica
Usado para transportar petróleo bruto, gasolina, soluções ácidas e alcalinas, etc., controlando a taxa e direção do fluxo de fluido. Por exemplo, em unidades de refino de petróleo, válvulas borboleta pneumáticas podem cortar meios de alta-temperatura e alta{3}}pressão, garantindo a segurança do sistema.
Indústria de energia
Usado em sistemas de vapor e água e sistemas de água de resfriamento para regular o fluxo de mídia. Por exemplo, em sistemas de água de alimentação de caldeiras, as válvulas borboleta pneumáticas podem controlar com precisão o fluxo de água desmineralizada, evitando o superaquecimento do equipamento.
Indústria Metalúrgica
Usado para transportar gás de carvão, oxigênio, lama, etc., adaptando-se às duras condições de trabalho contendo meios particulados. Por exemplo, na produção de ferro em altos-fornos, as válvulas borboleta pneumáticas podem cortar o gás de carvão carregado de poeira, evitando o bloqueio da tubulação.
Sistemas de Tratamento de Água
Usado em abastecimento e drenagem de água e tubulações de tratamento de esgoto para controlar a distribuição do fluxo de água. Por exemplo, em equipamentos de tratamento de água por osmose reversa, válvulas borboleta pneumáticas podem regular a pressão da água de entrada, otimizando o desempenho do módulo de membrana.
Indústria de Alimentos e Bebidas
Usado para transportar água pura, bebidas e outros meios limpos; os materiais devem atender aos padrões de higiene. Por exemplo, em linhas de produção de cerveja, as válvulas borboleta pneumáticas podem evitar a contaminação do meio, garantindo a qualidade do produto.
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