Princípio de operação

A operação é semelhante à de uma válvula esférica, o que permite um fechamento rápido. As válvulas borboleta são geralmente preferidas porque custam menos do que outros designs de válvula e são mais leves, por isso precisam de menos suporte. O disco está posicionado no centro do tubo. Uma haste passa através do disco até um atuador na parte externa da válvula. Girar o atuador gira o disco paralelo ou perpendicular ao fluxo. Ao contrário de uma válvula esfera, o disco está sempre presente no fluxo, por isso induz uma queda de pressão, mesmo quando aberto.

Uma válvula borboleta pertence a uma família de válvulas chamadaválvulas de quarto de volta. Em operação, a válvula está totalmente aberta ou fechada quando o disco é girado um quarto de volta. A “borboleta” é um disco de metal montado em uma haste. Quando a válvula é fechada, o disco é girado de forma a bloquear completamente a passagem. Quando a válvula está totalmente aberta, o disco é girado um quarto de volta para permitir uma passagem quase irrestrita do fluido. A válvula também pode ser aberta gradativamente para acelerar o fluxo.

Existem diferentes tipos de válvulas borboleta, cada uma adaptada para diferentes pressões e diferentes usos. A válvula borboleta de deslocamento zero, que utiliza a flexibilidade da borracha, tem a classificação de pressão mais baixa. A válvula borboleta de duplo deslocamento de alto desempenho, usada em sistemas de pressão ligeiramente mais alta, é deslocada da linha central da sede do disco e da vedação do corpo (deslocamento um) e da linha central do furo (deslocamento dois). Isto cria uma ação de came durante a operação para levantar a sede para fora da vedação, resultando em menos atrito do que o criado no projeto de deslocamento de zero e diminuindo sua tendência ao desgaste. A válvula mais adequada para sistemas de alta pressão é a válvula borboleta de deslocamento triplo. Nesta válvula o eixo de contato da sede do disco é deslocado, o que atua praticamente eliminando o contato deslizante entre o disco e a sede. No caso de válvulas de deslocamento triplo, a sede é feita de metal para que possa ser usinada de forma a obter uma vedação estanque quando em contato com o disco.

Tipos

1. Válvulas borboleta concêntricas – este tipo de válvula possui sede de borracha resiliente com disco metálico.
2. Válvulas borboleta duplamente excêntricas (válvulas borboleta de alto desempenho ou válvulas borboleta de duplo deslocamento) – diferentes tipos de materiais são usados ​​para sede e disco.
3. Válvulas borboleta triplamente excêntricas (válvulas borboleta de deslocamento triplo) – as sedes são laminadas ou com design de sede em metal sólido.

Válvula borboleta tipo wafer

A válvula borboleta estilo wafer foi projetada para manter uma vedação contra diferencial de pressão bidirecional para evitar qualquer refluxo em sistemas projetados para fluxo unidirecional. Isso é feito com uma vedação bem ajustada; ou seja, junta, anel de vedação, usinado com precisão e uma face de válvula plana nos lados a montante e a jusante da válvula.

Válvula borboleta tipo lug

As válvulas tipo lug possuem inserções roscadas em ambos os lados do corpo da válvula. Isso permite que sejam instalados em um sistema usando dois conjuntos de parafusos e nenhuma porca. A válvula é instalada entre dois flanges usando um conjunto separado de parafusos para cada flange. Esta configuração permite que qualquer lado do sistema de tubulação seja desconectado sem perturbar o outro lado.

Uma válvula borboleta tipo lug usada em serviços sem saída geralmente tem uma classificação de pressão reduzida. Por exemplo, uma válvula borboleta tipo lug montada entre dois flanges tem uma classificação de pressão de 1.000 kPa (150 psi). A mesma válvula montada com um flange, em serviço sem saída, tem uma classificação de 520 kPa (75 psi). As válvulas lugged são extremamente resistentes a produtos químicos e solventes e podem suportar temperaturas de até 200 °C, o que as torna uma solução versátil.

Válvula rotativa

As válvulas rotativas constituem uma derivação das válvulas borboleta gerais e são utilizadas principalmente nas indústrias de processamento de pó. Em vez de ser plana, a borboleta vem equipada com bolsos. Quando fechada, funciona exatamente como uma válvula borboleta e é estanque. Mas quando está em rotação, os bolsões permitem o descarte de uma quantidade definida de sólidos, o que torna a válvula adequada para dosar produtos a granel por gravidade. Tais válvulas são geralmente de tamanho pequeno (menos de 300 mm), ativadas pneumaticamente e giram 180 graus para frente e para trás.

Uso na indústria

Nas indústrias farmacêutica, química e alimentícia, uma válvula borboleta é usada para interromper o fluxo do produto (sólido, líquido, gás) dentro do processo. As válvulas usadas nessas indústrias são geralmente fabricadas de acordo com as diretrizes cGMP (boas práticas de fabricação atuais). As válvulas borboleta geralmente substituíram as válvulas de esfera em muitas indústrias, especialmente no setor petrolífero, devido ao menor custo e à facilidade de instalação, mas as tubulações que contêm válvulas borboleta não podem ser “pigadas” para limpeza.

História

A válvula borboleta está em uso desde o final do século XVIII. James Watt usou uma válvula borboleta em seus protótipos de motores a vapor. Com os avanços na fabricação de materiais e na tecnologia, as válvulas borboleta poderiam ser menores e suportar temperaturas mais extremas. Após a Segunda Guerra Mundial, borrachas sintéticas foram usadas nos membros do selador, permitindo que a válvula borboleta fosse usada em muitas outras indústrias. Em 1969, James E. Hemphill patenteou uma melhoria na válvula borboleta, reduzindo o torque hidrodinâmico necessário para alterar a saída da válvula.