Tipos de válvulas de corte e princípio de funcionamento. Tipos de válvulas de ferro fundido e suas áreas de aplicação Válvulas de cunha

Olá queridos leitores. Todo mundo provavelmente já passou por uma quebra de pipeline. Além disso, na maioria das vezes isso acontecia em locais onde a chamada válvula de cunha estava instalada. O que é isso?

Diâmetros e dimensões

As dimensões gerais e de instalação das válvulas de cunha são determinadas por GOSTs e TUs e diferem para produtos feitos de materiais diferentes para finalidades diferentes. Assim, para os produtos 30ch925brM e 30ch39r os parâmetros são fornecidos na tabela.

A gama de modelos de válvulas gaveta em cunha inclui produtos com diâmetro nominal (diâmetro nominal da abertura de passagem) de 15...2000 mm.

Fabricantes e preços médios

Entre os fabricantes podemos distinguir as seguintes empresas nacionais e estrangeiras (próximas do exterior):

• Agrokomplekt, JSC (Rússia, Podolsk);
• Armalit, OJSC (Rússia, São Petersburgo);
• Planta de Reforço de Blagoveshchensk, JSC (Rússia, Blagoveshchensk);
• Budava, JSC (Lituânia, Kaunis);
• Fábrica de Elementos de Pipeline, JSC (Rússia, Bolshoi Istok);
• Planta de Reforço de Ivano-Frankivsk, JSC (Ucrânia, Ivano-Frankovsk);
• IKAR, Kurgan Pipeline Fittings Plant, LLC (Rússia, Kurgan);
• InterArm, grupo de empresas (Rússia, Moscou).

Para válvulas gaveta feitas de metais ferrosos, o índice de preços para os fabricantes indicados é 1,9777 rublos/+12,90% (de acordo com Infogeo.ru).

Para fabricantes estrangeiros (Tecofi, HAWLE, BRANDONI, UKSPAR e outros) os preços variam de 800...170.000 rublos, dependendo da marca, características e finalidade do produto.

Instalação

Regras básicas para montagem e instalação de uma válvula de cunha:

• primeiro verifique a adequação do produto para instalação de acordo com as características técnicas e desempenho real;
• monitorar a posição parcialmente aberta da veneziana durante o processo;
• se o diâmetro nominal do dispositivo for superior a 100 mm, utilize suportes adicionais;
• Para movimentar o produto utilizando equipamentos de elevação e transporte, fixe-o somente nas alças de montagem;
• para instalação subterrânea, providenciar uma base de solo compactado sem frações pontiagudas, a espessura da base para colocação de comunicações sem canal é de pelo menos 200 mm;
• Após a instalação, verifique a operabilidade da seção da tubulação, primeiro com a pressão mínima, depois com a pressão nominal e máxima permitida. Durante o teste, o obturador deve estar totalmente abaixado ou levantado.

A seleção das juntas para conexão dos flanges da válvula ao flange da tubulação deve ser realizada de acordo com os requisitos.

As forças permitidas ao apertar as porcas são fornecidas na tabela “Torques de aperto para porcas sextavadas da conexão flangeada”.

Para melhor compreensão do processo de instalação, controle e conexão, é apresentado um vídeo sobre a instalação de uma válvula de grande diâmetro nominal em um poço subterrâneo.

A válvula de cunha desempenha um papel importante na garantia da operação confiável de tubulações que facilitam a movimentação de diversos meios. O mecanismo do dispositivo e o método de operação são altamente eficientes e funcionais.

O que é uma válvula de cunha?

Os acessórios para dutos são amplamente utilizados na organização de processos tecnológicos, operação de sistemas de energia e complexos de processamento. As válvulas de cunha são um tipo de válvula que possui algumas características técnicas.

As selas dos elementos de travamento são posicionadas em ângulo e as travas são em cunha, que são feitas de forma a melhor atender às necessidades tecnológicas da tubulação. Podem ser rígidos, elásticos ou de disco duplo.

Em qualquer caso, ao ajustar, as cunhas se encaixam perfeitamente no espaço entre as sedes e fecham de forma confiável o caminho de movimento do produto bombeado. O tipo de cunha é selecionado com base nos requisitos técnicos do sistema de transporte médio utilizado.

Tipos de válvulas

• A válvula flangeada é o tipo mais comum de válvula de corte, amplamente utilizada em sistemas de dutos com diâmetro de até dois mil milímetros. Eles são usados ​​​​tanto na indústria quanto em tubulações habitacionais e comunitárias que fornecem aos moradores aquecimento, água, gás e esgoto. Ao mesmo tempo, são capazes de garantir a movimentação de produtos petrolíferos, vapor, líquidos ou outros meios de alta qualidade com pressão de até 25 MPa e limite superior de temperatura de 565 graus Celsius. A válvula gaveta flangeada tem uma reputação de controle e controle confiáveis ​​e eficientes.
• A válvula gaveta não se destina a regular o fluxo do meio transportado. Só pode estar em duas posições - aberto ou fechado - e é instalado em tubulações horizontais. As válvulas estão disponíveis com fusos ascendentes ou não ascendentes. Além disso, os especialistas os distinguem pelo método de fixação, utilizando conexões flangeadas ou sem flange. Os recursos de design incluem um dial de controle especial que garante rápida elevação ou abaixamento da haste de trabalho. O bloqueio do fluxo de movimento no ambiente é fornecido por retentores e retentores especiais.
• As válvulas paralelas têm um design semelhante às válvulas de cunha. O principal diferencial é a presença de discos paralelos, que garantem fechamento confiável de acesso ao material bombeado pela tubulação. Um design bastante simples permite dotar a tubulação de acessórios de alta qualidade a um preço mínimo, garantindo ao mesmo tempo a durabilidade e eficiência do sistema como um todo. Por apresentar resistência hidráulica mínima, é o principal elemento de ajuste das tubulações principais de habitação e serviços comunitários.
• A válvula da mangueira garante o funcionamento de tubulações que transportam diversos meios. Permite bloquear de forma rápida e eficiente o movimento de líquido, vapor ou combustível e é conectado às tubulações por meio de conexões flangeadas. O mecanismo é uma caixa metálica com dispositivos de pinçamento e tubos especiais localizados em seu interior, garantindo o funcionamento confiável da tubulação que fornece combustível, vapor ou água. A temperatura do meio bombeado não deve exceder 170 graus Celsius e a pressão não deve exceder 1,6 MPa.

Uma válvula de cunha é um tipo de conexão tipo tubulação projetada para ajuste fino da força e condição do meio na tubulação. Os fluxos podem ser regulados em qualquer nível, desde pequenas tubulações no sistema de abastecimento de água de uma residência particular até ramos industriais de grande escala.

Na verdade, graças à sua mobilidade e praticidade, as válvulas tornaram-se muito populares. Vamos falar sobre eles agora.

Conteúdo do artigo

Características de design

Existem muitas válvulas na indústria moderna, bem como suas variedades. Existem modelos padrão, com cunha recortada ou emborrachada, angular, etc.

Todos eles têm suas diferenças, mas existem apenas alguns deles, mas existem muitos mais aspectos comuns.

A válvula tipo cunha consiste em:

1. Casos.
2. Mecanismo de travamento em cunha.
3. Selos.
4. Válvula.
5. Acionamento de transmissão de força.

O corpo do dispositivo praticamente não difere do das válvulas, que são muito mais comuns e conhecidas pelas suas características de design.

A única diferença séria é a expansão na área sob a válvula, onde a cunha fica localizada enquanto a válvula está na posição aberta. Este é um tipo de compartimento de armazenamento para o elemento de travamento.

É impossível evitar tais truques, pois, ao contrário das válvulas convencionais, não é simplesmente necessário fechá-la de uma posição extrema para outra.

A cunha é o principal elemento distintivo, é. Usado como mecanismo de travamento básico. A vantagem das conexões de cunha e de fechamento em cunha, incluindo válvulas, é a capacidade de instalá-las facilmente em qualquer posição.

Uma válvula convencional abre ou fecha o fluxo. O elemento de travamento nele são seus análogos. O elemento de travamento não pode ser girado para a posição semiaberta.

Outra coisa é o mecanismo de cunha. Nele, a cunha está localizada de forma que a força de fluxo e a pressão no sistema não a afetem de forma alguma. Com este tipo de elemento de corte podemos, por exemplo, reduzir o fluxo para metade, reduzindo em 50 por cento a quantidade de líquido do outro lado.

Além disso, a cunha pode permanecer na posição intermediária pelo tempo que for necessário. Não há impacto negativo no mecanismo.

Para que a estrutura não vaze, tudo pontos fracos são equipados com juntas emborrachadas. É dada especial atenção às selas em cunha e à própria cunha. Portanto, sua parte de sela é considerada muito mais confiável e durável.

A válvula permite que uma pessoa mude a posição da cunha em questão de segundos, de completamente oculta para bloqueada. A posição é alterada girando no sentido horário. A rotação transfere força para o acionamento interno, que então empurra a própria cunha.

Princípio de funcionamento e design (vídeo)

Areas de aplicação

A finalidade dos acessórios em cunha é tal que podem ser adquiridos para qualquer tubulação. No entanto, o verdadeiro âmbito da sua aplicação está a abrir-se na indústria.

As válvulas de cunha são caras. Elas são muito mais caras que as válvulas, pois fornecem funcionalidade avançada, são muitas vezes mais confiáveis ​​e mais fáceis de manter.

Eles são projetados para uso conveniente em tubulações de qualquer tipo. Assim, a direção principal são vários tipos de linhas principais de abastecimento de água, gasodutos, redes de aquecimento, etc.

Aqui a válvula revela todo o seu potencial. Além disso, eles formam uma espécie de aglomerados, cortando parcialmente seções lógicas de tubos. Como resultado, forma-se um sistema de distribuição setorial, onde os trabalhadores têm controle total sobre cada trecho. Qualquer acidente é facilmente localizado, quaisquer alterações na pressão ou no desempenho são facilmente implementadas girando apenas algumas válvulas.

Tipos e propriedades

Como observamos acima, o design das válvulas pode diferir dependendo do seu tipo. As diferenças são, na verdade, pequenas, mas ainda assim têm algum peso.

Assim, as principais diferenças entre as válvulas estão relacionadas ao método de instalação. O método de instalação, por sua vez, afeta o tipo de habitação.

Então, uma válvula de cunha pode ser:

• flangeado;
• acoplamento

Envolve a montagem do dispositivo em flanges e tomadas de conexão especialmente projetadas para a indústria.

Os flanges são amplamente utilizados em tubulações com seção nominal acima de DN50, ou seja, onde o diâmetro médio da tubulação é superior a 50 mm.

Na indústria, não há alternativa alguma aos flanges. Ao contrário das conexões de acoplamento, elas são muito mais confiáveis, mais práticas, proporcionam um bom nível de vedação, e isso leva em consideração a capacidade de desmontar rapidamente o flange sem danificar os componentes do tubo.

A válvula de cunha de acoplamento permite a instalação de acordo com um esquema mais familiar aos encanadores comuns. Pode ser rosqueado ou soldado dependendo do tipo específico de tubo e do método de montagem.

Materiais utilizados

Uma questão que vale a pena considerar é o material da válvula. Os produtos de cunha são:

• latão;
• aço.

Modelos de plástico não são encontrados porque não possuem o nível de resistência adequado. Os de ferro fundido também raramente são usados ​​​​hoje em dia. Seu preço não é muito atraente, pesam muito e estão sujeitos a rachaduras e destruição (como todos os produtos de ferro fundido).

Outra coisa são as peças de aço e latão. É comum que as válvulas de latão sejam feitas principalmente para sistemas privados de abastecimento de água. Quase todas as válvulas de acoplamento são feitas de latão.

Amostras de aço são frequentemente adquiridas para tubulações industriais. Os produtos siderúrgicos são fortes e, se devidamente processados ​​e mantidos, duráveis. Na indústria, as atualizações ocorrem quase constantemente, portanto as características das válvulas de aço e válvulas gaveta são suficientes.

Diâmetros e dimensões

Resta considerar os diâmetros de trabalho. é um tipo de válvula de corte de válvula. Assim, é padronizado da mesma forma que as próprias válvulas.

Para unificar os padrões, são utilizadas marcações. Por exemplo, a marcação DN50 significa que temos um produto com diâmetro nominal de aproximadamente 50 mm.

Não é fato que o tamanho da seção transversal será exatamente esse. Às vezes difere alguns milímetros para baixo. Mas isso não deve preocupar você. Todos os tubos e conexões, principalmente os industriais, são produzidos de acordo com os mesmos padrões, onde o DU é igual aos mesmos indicadores.

A única coisa que você realmente precisa considerar é conformidade dos produtos conectados entre si. Se a conexão em cunha tiver DN50, ela só poderá ser montada em tubulações com a mesma especificação.

As válvulas gaveta são um tipo de válvula de corte muito popular e difundido. Devido à sua confiabilidade e design simples, eles são muito procurados em tubulações de transporte e processo em uma ampla variedade de ambientes de trabalho. Dependendo do projeto e do material, as válvulas podem ser utilizadas em sistemas com pressões operacionais de até 25 MPa e temperaturas de até +565 °C. A seguir, são descritos o projeto e o princípio de operação das válvulas, sua classificação é fornecida e são anotadas as características de várias modificações desta válvula.

Em que consiste a válvula?

Os principais elementos estruturais do reforço:

• quadro;
• tampa;
• portão;
• par roscado (fuso e porca);
• selo da caixa de empanque;
• volante (ou outro elemento de controle).

O dispositivo da válvula é muito simples. Sua base é o corpo e a tampa - eles formam uma cavidade por onde se move o meio de trabalho. Na cavidade da válvula existe uma válvula e (para algumas válvulas) um mecanismo que garante o seu movimento - um par roscado. O elemento de fechamento move-se perpendicularmente ao eixo do fluxo: ao descer bloqueia o lúmen do tubo e ao subir abre. O mecanismo de movimento é o mais simples possível - quando o volante gira, gira a haste (fuso), que é conectada diretamente ao elemento de travamento ou por meio de uma porca. Os movimentos rotacionais do volante são convertidos em movimentos translacionais do obturador.

Para vedar hermeticamente o fluxo, o corpo da válvula geralmente é fornecido com sedes com superfícies de vedação. Quando a válvula é abaixada, ela veda firmemente contra as sedes, evitando que o meio passe através da cavidade da válvula. A caixa também possui duas extremidades para conexão com conexões de tubos. Podem ser equipados com flanges, roscas ou chanfros para soldagem. No ponto de saída da haste existe uma vedação que evita vazamento do meio da válvula.

O volante é o elemento de controle de válvula mais simples e comum. Em tubulações de grandes diâmetros, onde é necessária uma força significativa para mover a válvula, são utilizados dispositivos adicionais - caixas de engrenagens mecânicas, acionamentos elétricos, hidráulicos e pneumáticos.

Para a fabricação de peças do corpo da válvula, o seguinte é mais frequentemente usado:

• ferro fundido;
• aço (liga ou inoxidável).

A válvula, via de regra, é feita de aço, que tolera melhor o trabalho no fluxo do meio. O desenho do material das ferragens determina a possibilidade de sua utilização em diversos ambientes - não agressivos ou agressivos, frios ou superaquecidos. Neste caso, as válvulas (com raras exceções) são utilizadas apenas para fechar completamente a tubulação e não são adequadas para regular o fluxo. Se a válvula for deixada na posição semiaberta, ela se deformará sob a pressão do meio, o que levará ao emperramento da válvula.

Tipos de válvula gaveta

O princípio geral de funcionamento das válvulas é semelhante - a válvula que corta o fluxo do meio se move perpendicularmente a esse fluxo. Mas existem vários tipos de acessórios que diferem no design do elemento de travamento e na localização do par roscado. Existem os seguintes tipos de válvulas:

1. Cunha (com cunha rígida, de disco duplo ou elástica).
2. Paralelo.
3. Portão.
4. Mangueira.

Dependendo da localização da unidade de funcionamento, as válvulas são divididas em dois tipos:

• com fuso retrátil;
• com fuso não retrátil.

Instalação de válvulas de cunha

Nessas conexões, a válvula atua como uma cunha e as sedes no corpo estão localizadas em ângulo. Ao fechar a válvula, a cunha desce até o espaço entre as sedes e se ajusta firmemente a elas, garantindo alta estanqueidade do fechamento. A cunha pode ter designs diferentes:

1. Uma cunha dura é uma placa de metal que se estreita para baixo. Para interromper o fluxo de maneira confiável e hermética durante a fabricação da válvula, a cunha rígida é ajustada com muita precisão ao formato das sedes. Essa válvula é muito durável, mas devido à sua rigidez pode emperrar quando a temperatura ou pressão do meio flutua. Além disso, as superfícies de vedação aqui se desgastam rapidamente.
2. Uma cunha de disco duplo é um dispositivo mais complexo - consiste em dois discos planos. Os discos são rigidamente fixados entre si no mesmo ângulo em que os assentos estão localizados no corpo. Nessas válvulas não há necessidade de um encaixe perfeito da cunha sob as sedes, uma vez que os elementos da válvula são capazes de se “autoalinhar” parcialmente durante o seu abaixamento. Esse recurso também proporciona maior estanqueidade da sobreposição. Além disso, válvulas com cunha de disco duplo são menos suscetíveis a emperramento e desgaste das superfícies de vedação.
3. Uma cunha elástica consiste em discos fixados não de forma rígida, mas por meio de um elemento elástico. Este tipo de veneziana tem um design mais simples do que o de disco duplo, mas há menos capacidade de “autoinstalação”. Ao mesmo tempo, a cunha elástica também perdoa alguns erros na montagem das selas: é mais fácil de fabricar do que uma veneziana rígida.

Princípio de funcionamento de válvulas paralelas, gaveta e mangueira

As válvulas paralelas às vezes são consideradas um tipo de válvula de cunha. Sua veneziana não tem formato de cunha, mas tem design semelhante a uma cunha de disco duplo. Neste caso, os discos obturadores das válvulas paralelas estão localizados paralelamente entre si. Quando o fluxo é bloqueado, eles são pressionados contra as superfícies de vedação das sedes por um fungo especial em forma de cunha, localizado no meio.

As válvulas gaveta podem ser consideradas paralelas a um único disco. São dispositivos muito simples nos quais o fluxo do meio é interrompido por uma válvula plana que funciona como uma guilhotina. Algumas de suas modificações são ainda equipadas com um portão de faca para destruir as partículas do meio que entraram na carcaça durante o desligamento da tubulação. Tais acessórios são usados ​​em ambientes poluídos que contêm muitas impurezas mecânicas. Em termos de estanqueidade, é significativamente inferior às válvulas de cunha.

Os dispositivos de mangueira são fundamentalmente diferentes de outros tipos, tanto no design quanto no princípio de operação. São classificadas como válvulas gaveta, pois aqui se implementa o princípio clássico de uma válvula gaveta - o lúmen do tubo é fechado quando a haste é abaixada perpendicularmente ao fluxo. Os modelos de mangueira não possuem uma válvula propriamente dita, mas uma mangueira flexível é colocada no corpo. Quando a tubulação precisa ser fechada, quando o volante gira, o fuso é abaixado, o que simplesmente aperta essa mangueira.

Este projeto é útil em tubulações que transportam meios muito agressivos. A presença de uma mangueira na cavidade da conexão elimina o contato dos elementos metálicos com o meio ambiente e evita sua corrosão.

Como funcionam as válvulas de haste ascendente e não ascendente?

O mecanismo de direção da válvula é a conexão roscada fuso-porca - o elemento principal que transmite a força da rotação do volante para a válvula. Esta unidade pode ser localizada tanto dentro da cavidade da armadura quanto fora:

1. O fuso retrátil é conectado à veneziana em sua extremidade inferior. A porca está localizada do lado de fora e, quando o volante gira, o fuso se move para cima na proporção do curso do obturador. Este design elimina o contato do chassi com o ambiente de trabalho, o que prolonga a vida útil da válvula e permite sua utilização em ambientes mais agressivos (ou em altas temperaturas). As válvulas de haste ascendente são mais confiáveis ​​e mais fáceis de manter porque a vedação da gaxeta é facilmente acessível. A única desvantagem de tais dispositivos é o aumento do peso e a grande altura de construção, bem como a necessidade de deixar espaço livre acima do volante para extensão do fuso ao abrir a válvula.
2. Para válvulas com fuso não ascendente, a unidade de funcionamento está localizada na cavidade da válvula. A haste é fixada na extremidade superior e não muda de posição ao abrir e fechar o aparelho. À medida que o volante gira, o obturador, junto com a porca de rolamento, move-se para cima ou para baixo em relação ao fuso. Como tais dispositivos possuem conexão rosqueada no ambiente de trabalho e o acesso ao retentor é fechado, eles são menos resistentes a ambientes agressivos e condições operacionais difíceis. Eles não são instalados em locais críticos, mas são usados ​​em circunstâncias onde a baixa altura de construção e o peso leve são importantes.

A válvula pertence à categoria de válvulas de corte. Para funcionar corretamente, um sistema de tubulação requer válvulas. As mais comuns hoje são válvulas do tipo cunha.

Vantagens das válvulas de cunha

1. Simplicidade do dispositivo;
2. Comprimento de trabalho curto;
3. Os produtos são capazes de funcionar em condições com diversos graus de complexidade;
4. Resistência hidráulica insignificante.

Desvantagens das válvulas de cunha

1. Os modelos equipados com fusos retráteis possuem uma altura de trabalho significativa;
2. Para desparafusar ou parafusar a válvula, você terá que gastar uma quantidade significativa de tempo;
3. Fraca resistência ao desgaste da vedação.

Na escolha do modelo de válvula cunha AVK, são levados em consideração o ambiente químico, a temperatura e a pressão na tubulação, bem como o sistema de conexão por flange.

Características das válvulas gaveta em cunha

No corpo de tal válvula existem sedes especiais colocadas em um pequeno ângulo uma em relação à outra. A veneziana do produto possui configuração em forma de cunha. Pode ser rígido, elástico ou com dois discos. Se a válvula estiver fechada, a cunha se ajustará bem entre as sedes.

Um modelo com cunha rígida deixará o dispositivo de travamento super apertado. A desvantagem deste projeto de válvula é o alto risco de emperramento da válvula. Além disso, esse modelo é muito difícil de abrir. Isto é especialmente perceptível se houver diferenças significativas de temperatura no ambiente de trabalho e se houver abrasão significativa da vedação.

Uma válvula com dois discos emperra com muito menos frequência. Seu design é bastante complexo, mas apresenta muitas vantagens. Sua vedação se desgasta muito pouco durante a operação e o dispositivo de travamento possui alto nível de estanqueidade. Fechar o produto não requer força significativa.

Válvulas gaveta em aço e ferro fundido

Alguns modelos de válvulas gaveta em cunha são equipados com fusos ascendentes. Esses fusos são feitos de ferro fundido e aço. Eles não são capazes de regular o fluxo do meio. Esses modelos podem desempenhar o papel de válvulas de corte. Neste caso, o dispositivo de travamento do produto deve estar fechado ou aberto durante a operação. Os produtos feitos de ferro fundido ou aço são diferenciados por um dispositivo de furo completo. Isso significa que seus recessos diametrais localizados em tubos especiais não são estreitados. Esta categoria de válvulas inclui válvulas gaveta equipadas com fio elétrico, bem como modelos em ferro fundido e aço.

As válvulas de faca são conectadas por meio de flanges. As válvulas de ferro fundido e aço distinguem-se pela simplicidade de design e baixa resistência hidráulica.

Esses produtos são utilizados em tubulações principais, onde o meio de trabalho se move a uma velocidade significativa e de modo constante. As estruturas de ferro fundido e aço são operadas por um volante. Em alguns modelos, o volante é substituído por acionamento elétrico ou pneumático e hidráulico

Válvulas flangeadas em cunha

Esta válvula é usada em tubulações projetadas para movimentar líquidos químicos agressivos usados ​​na indústria de hidrólise. O modelo pertence à categoria de produtos flangeados, pois possui flanges de conexão especiais. Seu parafuso é feito na forma de uma cunha forte e confiável.

A válvula é montada em uma tubulação localizada em um plano horizontal. Neste caso, seu volante deve ser direcionado para cima ou colocado na borda. Se o produto for instalado em uma tubulação vertical, o volante deverá ficar plano