Como as válvulas de controle direcionam o ar?

Como as válvulas de controle direcionam o ar?

Conforme descrito em nosso artigo sobre terminologia de válvulas, uma válvula de controle consiste de um número de portas (entradas e saídas) e um número de posições de comutação, mas qual mecanismo permite que diferentes entradas e saídas sejam conectadas ou bloqueadas?

Este artigo revisará dois métodos básicos: o uso de um carretel, seja com vedação macia ou sem gaxeta, que desliza no interior de um orifício, e a válvula de obturação.

O que é uma válvula de carretel?

Uma válvula de carretel faz parte de uma família mais geral denominada válvula de cisalhamento; elas são chamadas assim porque o mecanismo de carretel desliza pelas entradas e saídas, e sua posição controla o direcionamento do fluxo de ar.

O carretel com perfil encaixa-se dentro de um orifício de metal usinado e, claramente, a vedação entre as superfícies é essencial para minimizar vazamentos. Em um sistema (vedação macia), são utilizados anéis de vedação resilientes, porém mais macios (se comparados aos metálicos). As vedações podem ser fixadas ao carretel em movimento em uma opção, chamada vedação dinâmica. Na vedação estática, as vedações são mantidas no corpo da válvula, e o carretel se move através delas.

Um segundo sistema (sem gaxeta) depende de a tolerância entre as superfícies metálicas do carretel e do orifício ser tão precisa que vedações mais macias são desnecessárias (princípio do "rolamento de ar"). Em todos os casos, o perfil no carretel permite a conexão (ou bloqueio) entre portas à medida que o carretel se move.

O que é uma válvula de obturação?

A válvula de obturação tem uma configuração mais simples se comparada à válvula de carretel. Uma vedação de face anelar age contra um assento plano da válvula, sendo a vedação mantida por força de mola. A atuação supera a força da mola e abre a vedação da válvula permitindo o fluxo a jusante. 

Qual o desempenho relativo de cada tipo?

As válvulas de obturação geralmente estão disponíveis somente para aplicações de 2/2 ou 3/2 e não podem ser invertidas; no entanto, elas apresentam pouco vazamento e são muito tolerantes a sujeira e ambientes hostis, mantendo-se a superfície de vedação limpa a cada ciclo. As válvulas de carretel oferecem uma variedade maior de funções, por exemplo, 5/2 e 5/3.

A opção de vedação macia maior oferece fluxo e taxas de vazamento menores se comparada à opção sem gaxeta; porém, a opção sem gaxeta tem uma vida útil significativamente mais prolongada — para uma vedação macia, normalmente, são 30 a 50 milhões de ciclos comparados aos 250 a 300 milhões de ciclos da opção sem gaxeta — esta última também funciona em taxas de ciclo mais rápidas e em pressões operacionais mais altas.

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