As válvulas gaveta e as válvulas esfera são amplamente utilizadas em diversos setores industriais e aplicações domésticas.
Ambas estão disponíveis em diferentes classes de pressão e temperatura, o que as torna adaptáveis a numerosos cenários de manuseio de fluidos. Embora sua principal finalidade seja o controle de fluxo, suas diferentes configurações determinam sua adequação a ambientes específicos.
A escolha entre uma válvula gaveta e uma válvula esfera depende principalmente da aplicação pretendida. As válvulas gaveta são mais adequadas para aplicações que exigem fluxo pleno e sem restrições ou fechamento completo. São projetadas para serviço “on/off”, ou seja, podem estar totalmente abertas ou totalmente fechadas. Essa característica as torna ideais para isolar trechos de redes de tubulações onde é essencial uma perda de carga mínima quando a válvula está aberta. Exemplos incluem sistemas de abastecimento de água, oleodutos e gasodutos para isolamento, bem como sistemas de vapor em usinas termelétricas.
Por outro lado, as válvulas esfera se destacam em aplicações que exigem fechamento rápido, vedação confiável e, em alguns casos, estrangulamento moderado. Sua operação de quarto de volta permite resposta rápida, tornando-as adequadas para desligamentos de emergência. As válvulas esfera são amplamente utilizadas em sistemas HVAC, na indústria química e na indústria de alimentos e bebidas, especialmente onde o controle rápido e a excelente vedação são fundamentais. Também são preferidas em aplicações com gases, onde a estanqueidade de longo prazo é indispensável.
Mecanismo de funcionamento
A diferença fundamental entre válvulas gaveta e válvulas esfera reside em seu mecanismo interno de controle de fluxo.
Válvulas gaveta: uma válvula gaveta utiliza uma barreira, geralmente um disco plano ou em forma de cunha, que se move perpendicularmente ao caminho do fluido. Quando a válvula está totalmente aberta, a gaveta é elevada completamente para fora da passagem do fluido, minimizando a resistência e a perda de carga. Para fechar a válvula, a gaveta é abaixada, apoiando-se firmemente contra os assentos, criando uma vedação hermética e bloqueando o fluxo. Esse movimento normalmente requer várias voltas do eixo por meio do atuador para completar a abertura ou o fechamento.
Válvulas esfera: uma válvula esfera utiliza uma esfera perfurada com um orifício central. A esfera é alojada no corpo da válvula e posicionada entre dois assentos. Uma haste conectada à esfera permite sua rotação. Na posição aberta, o orifício se alinha ao caminho do fluido, permitindo a passagem.
Para interromper o fluxo, a esfera gira 90 graus, posicionando o orifício perpendicularmente ao caminho do fluido e bloqueando-o de forma eficaz. Esse mecanismo de quarto de volta permite abertura e fechamento rápidos.
Vantagens e desvantagens
Cada tipo de válvula apresenta um conjunto específico de vantagens e limitações que influenciam sua adequação às diferentes aplicações.
Vantagens das válvulas gaveta:
- Baixa perda de carga: quando totalmente abertas, oferecem resistência mínima ao fluxo.
- Boa capacidade de vedação: proporcionam fechamento hermético quando completamente fechadas.
- Fluxo bidirecional: muitos modelos permitem fluxo em ambos os sentidos.
- Ampla gama de tamanhos: disponíveis em diversas dimensões e classes de pressão.
Desvantagens das válvulas gaveta:
- Não indicadas para estrangulamento: a abertura parcial pode causar desgaste e erosão acelerados.
- Operação lenta: o mecanismo multivoltas resulta em tempos maiores de manobra.
- Maior espaço de instalação: válvulas com haste ascendente exigem espaço vertical significativo.
- Desgaste potencial: a gaveta e os assentos podem se deteriorar ao longo do tempo.
Vantagens das válvulas esfera:
- Operação rápida: o giro de 90° permite abertura e fechamento imediatos.
- Excelente vedação: proporcionam fechamento altamente hermético e confiável.
- Projeto compacto: geralmente requerem menor espaço de instalação.
- Baixa manutenção: normalmente exigem manutenção mínima.
- Durabilidade: reconhecidas por sua longa vida útil.
Desvantagens das válvulas esfera:
- Não ideais para lamas densas: projetos padrão podem não ser adequados para meios altamente viscosos ou com sólidos.
- Limitações de temperatura: os materiais dos assentos podem se degradar em temperaturas muito elevadas.
- Risco de golpe de aríete: o fechamento rápido pode intensificar esse fenômeno.
- Erosão em serviço de estrangulamento: a operação parcial contínua pode aumentar o desgaste.
- A escolha entre válvulas gaveta e válvulas esfera é uma decisão de engenharia crítica que impacta significativamente a eficiência, a segurança e a vida útil do sistema de manuseio de fluidos.
Um conhecimento aprofundado dessas diferenças permite uma seleção consciente da válvula mais adequada. Além do equipamento principal, é igualmente importante avaliar todos os componentes que contribuem para o desempenho global do sistema, como os assentos.
Além disso, é fundamental colaborar com fornecedores capazes de oferecer experiência técnica, know-how e capacidade de engenharia para projetar um sistema otimizado com máximo desempenho e custos operacionais reduzidos.