As válvulas de assento angular são amplamente utilizadas no campo de controle de fluidos como válvulas automatizadas. Sua função principal é obter rápida abertura e fechamento de fluidos e regulação de fluxo por meio de atuação pneumática ou elétrica. O projeto estrutural da válvula normalmente inclui componentes principais, como corpo da válvula, sede da válvula, obturador da válvula e atuador. A confiabilidade e durabilidade destes componentes dependem em grande parte dos materiais utilizados. Este artigo irá detalhar os principais componentes das válvulas de assento angular e analisar as vantagens e limitações de diferentes materiais em aplicações específicas.
Material do corpo da válvula
Como estrutura de suporte-de carga da válvula de sede angular, o corpo da válvula deve possuir alta resistência, resistência à corrosão e excelentes propriedades de vedação. Os materiais comuns do corpo da válvula incluem:
•Latão: adequado para fluidos industriais em geral, como água, ar e gases neutros, oferece excelente processabilidade e economia-. No entanto, é suscetível à corrosão em ambientes fortemente ácidos ou alcalinos.
•Aço inoxidável (como 304 e 316): Devido à sua excelente resistência à corrosão (particularmente o aço inoxidável 316, que contém molibdênio e resiste ao ataque de cloreto), é o material preferido nas indústrias química, alimentícia e farmacêutica. •
Ferro fundido: usado principalmente para aplicações de baixa-pressão e grande-diâmetro. Embora seja-econômico, também é mais pesado e menos resistente à corrosão-, muitas vezes exigindo um revestimento.
Sede de válvula e materiais de vedação
A sede da válvula entra em contato direto com o fluido, portanto, seu material deve atender aos requisitos de resistência ao desgaste, resistência a altas-temperaturas e compatibilidade química. Os materiais comuns incluem:
•PTFE (politetrafluoroetileno): Apresenta um coeficiente de atrito extremamente baixo e ampla inércia química, tornando-o adequado para a maioria dos meios ácidos e alcalinos. No entanto, as temperaturas operacionais-de longo prazo geralmente não excedem 260 graus .
•EPDM (Monômero de Etileno Propileno Dieno): Adequado para água, vapor e fluidos não-óleos, oferece excelente resistência ao envelhecimento. No entanto, é propenso a inchaço e falhas em óleo mineral ou em ambientes-de alta temperatura.
•NBR (borracha de nitrila{0}}butadieno): oferece excelente resistência a óleos e é comumente usada em sistemas hidráulicos, mas apresenta baixa resistência às intempéries.
Material do carretel de válvula
Como componente móvel que controla diretamente o fluxo do fluido, o carretel da válvula requer dureza e acabamento superficial liso para minimizar o desgaste. As opções comuns incluem:
•Aço inoxidável 316: Padrão, adequado para a maioria das condições operacionais; a resistência ao desgaste pode ser melhorada através do endurecimento.
•Cerâmica (como zircônia): Projetada para uso em ambientes extremamente abrasivos ou corrosivos. Eles são extremamente duros, mas frágeis, e cargas de choque devem ser evitadas.
•Ligas de bronze: Excelente desempenho em certos fluidos (como água do mar), mas são mais caras.
Materiais do Atuador
Os atuadores (como pistões pneumáticos ou motores elétricos) de válvulas de sede angular são normalmente feitos dos seguintes materiais:
•Ligas de alumínio: leves e resistentes-à corrosão, adequadas para válvulas pneumáticas-de pequeno e médio porte.
•Plásticos de engenharia (como PA66+GF): adequados como alternativas de metal para aplicações à prova de explosão-ou leves, mas os limites de temperatura devem ser considerados.
•Aço carbono (galvanizado ou pintado): Utilizado para atuadores elétricos de alta-carga; é necessária manutenção regular para evitar ferrugem.
A seleção dos principais componentes de uma válvula de sede angular requer uma consideração abrangente das propriedades do fluido, pressão operacional, faixa de temperatura e custo. A combinação de um corpo de válvula de aço inoxidável e vedações de PTFE proporciona um equilíbrio entre desempenho e durabilidade na maioria das aplicações industriais. No entanto, condições operacionais especializadas (como altas temperaturas e corrosão severa) podem exigir materiais-de alta qualidade, como cerâmica ou Hastelloy. No futuro, à medida que a ciência dos materiais avança, as composições otimizadas de válvulas de sede angular expandirão ainda mais a sua aplicação em ambientes exigentes.