Válvulas de esfera de água: tipos, classificação, design e princípio de operação

Torneiras de vários modelos são encontradas em todas as casas.Eu realmente não quero chamar um encanador toda vez que a torneira quebra, concorda? Mas para dar conta do reparo, você precisa conhecer o projeto de uma torneira tipo bola e suas partes principais.

É aqui que iremos ajudá-lo - este artigo discute os tipos existentes de válvulas de esfera, seu design, classificação, características de marcação e princípios operacionais. Graças ao conhecimento adquirido, você mesmo poderá realizar todos os tipos de reparos.

Para melhor compreensão do material, disponibilizamos ao artigo fotos visuais e diagramas que mostram o desenho de uma válvula com mecanismo de esfera, além de vídeos selecionados que fornecem informações de forma acessível sobre como desligar e instalar a válvula.

Classificação de válvulas de esfera de água

As mais populares são as válvulas de esfera, inventadas há 100 anos. Eles são fáceis de instalar e acessíveis. O consumidor é apresentado a uma série de opções de design com diferenças funcionais e de design.

Ao falar em válvulas esfera, vale separar os conceitos de “torneira” e “misturadora”. Ambas as variedades são unidas por um elemento estrutural comum - uma peça de travamento ou regulagem em forma de corpo de rotação de configuração arredondada.

As ações para bloquear a tubulação ou regular o fluxo são realizadas girando este elemento em torno de seu eixo central condicional.

As torneiras podem ser instaladas entre elementos do sistema de abastecimento de água ou ser o ponto final da tubulação.

No primeiro caso, os dispositivos são chamados de dispositivos de corte e, no segundo, desempenham o papel de dispositivos de dobramento de água e, na maioria das vezes, são misturadores bem conhecidos.

Uma vasta gama de torneiras para abastecimento de água permite-lhe escolher um dispositivo para qualquer sistema de abastecimento de água com parâmetros e design externo ideais

Um misturador é um mecanismo para misturar água e regular sua temperatura, enquanto uma torneira direta só pode regular a quantidade de pressão.

As válvulas de esfera de corte são divididas em passagem, ou seja, instalado em uma seção reta da tubulação, angular, ou seja, localizado em área com mudança de direção do fluxo em 90º, e de três vias, ou seja, fornecendo fluxo para dois tubos receptores.

Devido à simplicidade do design, a válvula esférica raramente quebra e é extremamente fácil de reparar e instalar.

As conexões com válvulas de esfera são utilizadas em circuitos de abastecimento de água e aquecimento.

De acordo com os parâmetros de rendimento, os guindastes utilizados em sistemas térmicos são divididos em:

• Furo total. Dispositivos esféricos em que o diâmetro do orifício de saída do tampão esférico, também conhecido como válvula, é igual ao diâmetro da tubulação na qual a válvula está instalada.
• Reduzido. Instalações hidráulicas nas quais o diâmetro do orifício de saída do tampão esférico é menor que o mesmo tamanho da tubulação, na maioria dos casos, em um tamanho padrão.

As válvulas de tipo reduzido permitem desligar a rede de aquecimento rapidamente, mas sem a ameaça de golpe de aríete.

Por tipo de ligação ao sistema de abastecimento de água:

• Rosqueado. Conexões com roscas cônicas ou cilíndricas internas ou externas. Montado aparafusando acoplamentos ou aparafusando acessórios para tubos. O tipo mais comum em serviços públicos é fácil de instalar e facilita os reparos.
• Combinado. Dispositivos equipados com roscas internas e externas.De um lado são conectados por meio de um acoplamento com rosca interna, do outro por um encaixe de niple.
• Soldado. Montado por soldagem. Quando executadas com perfeição, as conexões proporcionam perfeita estanqueidade e não necessitam de ajuste periódico da posição dos acoplamentos, como na versão anterior. No entanto, eles são inconvenientes para reparar, porque junto com eles, parte do gasoduto deve ser desmontada.
• Flangeado. Instalado usando flanges em tubulações críticas. Eles podem ser desmontados repetidamente e depois reinstalados. Eles exigem monitoramento periódico do aperto dos flanges aparafusados.

EM sistemas autônomos de abastecimento de água Os mais utilizados são os dispositivos roscados convencionais, que permitem montar uma tubulação de qualquer complexidade a partir de todos os tipos de tubos conhecidos ou suas combinações.

As válvulas esfera são produzidas com roscas externas e internas, permitindo sua conexão a uma tubulação por meio de acoplamentos ou conexões

Por tipo de habitação:

• totalmente soldado, cujo corpo é uma estrutura única;
• dobrável, quando os elementos do corpo são aparafusados ​​e podem ser facilmente desmontados.

O primeiro tipo de produto é considerado o mais confiável, mas em caso de mau funcionamento, tal dispositivo não pode ser reparado. As torneiras dobráveis ​​têm maior probabilidade de falhar, mas podem ser facilmente reparadas.

Informações sobre como consertar misturador de bola, discutido em nosso outro artigo.

Por tipo de fluido passado:

• para água fria até +35 ºС;
• para água quente até +90 ºС.

Os dispositivos são controlados por meio de uma alavanca ou válvula borboleta.A escolha de uma grua com método de controle específico depende da localização das ferragens e das preferências do proprietário. Válvulas com alavanca são frequentemente instaladas nas seções centrais da tubulação e com “borboleta” - nos ramais do sistema.

Os misturadores com mecanismo de esfera são instalados em cozinhas, banheiros e são o ponto final do sistema de abastecimento de água.

Existem muitas opções para instalar um sistema de abastecimento de água dentro de uma casa, mas em todos os casos, as válvulas de esfera são instaladas nos locais como válvulas de corte

Design e princípio de operação

O corpo do dispositivo de fechamento é um pedaço de tubo expandido na parte central. A extensão contém uma sede feita de material vedante, dentro da qual está o elemento principal - uma esfera, também conhecida como veneziana ou tampão.

A bola pode girar livremente dentro do assento. Possui apenas um orifício passante na válvula de corte.

Dispositivos de controle e válvulas que redirecionam o fluxo podem ter 2 ou 3 furos. Se a torneira serve para regular a pressão da água quente ou fria, então existem dois furos, se o aparelho for uma batedeira, então existem três furos.

A válvula esférica é acionada girando uma alavanca à qual uma válvula esférica com furo é conectada por meio de uma haste. Ao girar o furo em relação ao eixo da tubulação, abrimos/fechamos a passagem do meio ou deixamos parcialmente passar

O princípio de funcionamento é muito simples: quando o eixo do furo da bola estiver alinhado com o eixo do corpo da torneira, a água começará a fluir dela.

Aqueles. quando o tampão é implantado de forma que seu furo coincida com a direção da tubulação, como se a continuasse. Nesta posição, o fluxo de líquido, vapor e gás passa livremente pela tubulação, inclusive pela torneira.

Ao girar a válvula esfera 90º, a passagem de água, vapor, gás fica bloqueada pelo lado onde não há furos. Nesta posição, o fluxo do meio para completamente, pois repousa contra a parede sólida da válvula.

No entanto, com este dispositivo simples você pode regular os parâmetros de fluxo. Ao girar 45º, por exemplo, o fluxo só será bloqueado pela metade.

Para controlar a bola, é utilizada uma haste conectada a uma alavanca. Existem anéis de vedação em ambos os lados da haste. O orifício no corpo por onde passa a haste também é equipado com uma arruela e um O-ring.

O misturador monocomando de esfera é equipado com uma válvula com dois furos para passagem de água fria e quente e outro furo para saída de jato misto

As válvulas de esfera são feitas de latão ou de vários tipos de aço. Dispositivos de latão são considerados mais confiáveis, sua vida útil ultrapassa 10 anos. Os produtos siderúrgicos são muito raramente utilizados na vida quotidiana; são utilizados principalmente em sistemas de tubagens industriais.

Mais recentemente, os fabricantes começaram a produzir guindastes cujo corpo é feito de plástico de alta resistência. Ao contrário do latão, esses dispositivos não estão sujeitos à corrosão e são muito mais baratos.

A única desvantagem dos produtos plásticos é que eles não podem ser usados ​​para água quente.

Todos os o-rings são feitos de borracha de alta densidade; estes são os pontos “mais fracos” da torneira, que causam vazamentos, mas são facilmente substituídos usando um kit de reparo regular

Essas torneiras são mais utilizadas na vida cotidiana.Uma característica de seu design é que a esfera não fica rigidamente conectada à haste e pode se mover sob a influência da água, pressionando o anel de vedação, vedando assim a torneira.

A bola flutuante é utilizada em mecanismos cujo tamanho nominal não ultrapassa 20 cm, sendo esses dispositivos instalados em sistemas internos de abastecimento de água e calor. Quase todas as torneiras domésticas nacionais e importadas também possuem mecanismo de esfera flutuante.

O design do corpo da válvula com esfera flutuante pode ser soldado ou desmontável. Os elementos de vedação podem ter durezas diferentes. Os pequenos eletrodomésticos geralmente são dobráveis ​​e possuem vedações macias.

As válvulas flutuantes são instaladas em tubulações com diâmetro de até 200 mm com movimento constante do meio de trabalho. A esfera, sob a pressão do meio, é pressionada contra os anéis de vedação, vedando as conexões

Existem válvulas nas quais o elemento de travamento é fixado no eixo da haste e as vedações são pressionadas contra a esfera por meio de parafusos de aperto ou molas. Para facilitar o fechamento/abertura, o munhão é equipado com rolamentos.

Este projeto é o mais confiável, mas devido ao seu alto custo é extremamente raramente utilizado no dia a dia e geralmente nas áreas mais críticas do sistema de abastecimento de água.

Marcação de válvulas de esfera

Cada fabricante tem sua própria linha de guindastes fabricados, mas todos os produtos fabricados na Rússia, bem como os dispositivos importados vendidos na Federação Russa, estão em conformidade GOST52760. Esta norma regulamenta a marcação de equipamentos de fechamento e controle, que incluem válvulas de esfera.

A rotulagem deve incluir:

• furo nominal (diâmetro nominal), indicado pela abreviatura DN;
• indicador de pressão nominal - PN;
• o valor da pressão de projeto (de trabalho);
• uma seta indicando a direção do movimento da água;
• temperatura máxima de operação;
• data de lançamento.

Conforme GOST 4666 os dispositivos de ferro fundido são pintados de preto e os de aço inoxidável são pintados de azul. As torneiras de água quente estão marcadas em vermelho.

Hoje, mais de quatro mil tamanhos padrão de torneiras são produzidos para diversas necessidades; dispositivos de pequeno diâmetro são utilizados em sistemas domésticos de abastecimento de água

Regras de instalação e operação

O design da torneira de água esférica facilita a sua instalação onde for necessário. A grua deve ser montada em local que durante o funcionamento não interfira ou esteja sujeita a esforços mecânicos.

Ao mesmo tempo, deve ser garantido o acesso desimpedido à grua em caso de controle de operação, correção de danos reparáveis ​​​​e desmontagem caso seja necessária substituição.

O dispositivo de travamento é instalado em tubos de metal ou plástico de acordo com o seguinte algoritmo:

1. A torneira antiga (se houver) é removida e as roscas são limpas de qualquer estopa e selante restantes.
2. A vedação roscada está bem enrolada.
3. Um novo dispositivo de travamento de tamanho adequado é aparafusado. Observe que a rosca na qual o produto é aparafusado não deve estar podre, deve ter pelo menos quatro voltas. Caso contrário, é necessário substituir todo o tubo ou parte dele.

Ao instalar um sistema de abastecimento de água de raiz, em primeiro lugar é necessário marcar o local onde será instalada a torneira. O tubo é então cortado neste ponto, o segmento correspondente é feito, no qual o dispositivo de travamento é aparafusado.

Para cortar tubos, é usado equipamento especial - um cortador de tubos. Mas você também pode usar ferramentas improvisadas, embora não seja tão conveniente, e o corte não será tão uniforme e suave. Você pode ler mais sobre como escolher um cortador de tubos para tubos de cobre Neste artigo.

Você tem um sistema de abastecimento de água feito de tubos de metal-plástico? SOBRE tipos de cortadores de tubos Para tal pipeline, você pode ler nosso outro artigo.

Em ambos os casos, antes da instalação é necessário prestar atenção à seta que indica a direção do fluxo e certificar-se de cumprir esta condição. Antes de aparafusar a torneira, recomenda-se enrolar a rosca com fita FUM. Isso garantirá uma vedação mais confiável.

Após a instalação, é necessário verificar o funcionamento do dispositivo de travamento. Para isso, é necessário abrir a torneira e verificar se há vazamentos, formação gradativa de gotas ou manchas. Também é necessário garantir que nada interfira no controle do guindaste, ou seja, a alavanca ou “borboleta” tem movimento livre.

Para instalar o dispositivo pelo método de soldagem, utiliza-se soldagem elétrica. EM processo de soldagem É importante não danificar o mecanismo esférico e os anéis de vedação.

Primeiro é soldado um tubo, depois o segundo, enquanto nos trechos verticais a válvula deve ser instalada na posição “fechada” e nos trechos horizontais na posição “aberta”.

Usando uma conexão e uma contraporca, uma válvula de esfera pode ser instalada não apenas em um tubo de metal ou plástico, mas também para conectar tubos de diferentes materiais.

O funcionamento dos mecanismos de esfera não causa dificuldades, sendo utilizados tanto fechados como abertos.É teoricamente possível regular o abastecimento de água por meio de uma válvula esférica.

Porém, vale a pena considerar que tal torneira é, antes de tudo, um dispositivo de fechamento e o uso muito intensivo levará ao rápido desgaste das vedações. Para regular o fluxo, é melhor usar misturadores de esfera ou válvula agulha se for impossível instalar um misturador.

Não instale torneiras domésticas onde água de processo contendo impurezas sólidas passe pelas tubulações, porque eles danificarão rapidamente os O-rings, tornando o dispositivo de travamento inoperante.

Antes de adquirir válvulas de controle de esfera para instalação de abastecimento de água, você precisa verificar o plano e determinar quantas peças diretas e rotativas serão necessárias

Vantagens e desvantagens das válvulas de esfera

As válvulas esfera são muito populares em uma ampla variedade de indústrias. Eles são considerados dispositivos de fechamento confiáveis ​​​​e fazem parte do sistema de abastecimento de água de apartamentos urbanos e residências particulares.

Além da confiabilidade e simplicidade de design, produtos desse tipo apresentam muitas outras vantagens:

• longa vida útil, longa vida útil;
• raramente quebra, fácil de reparar;
• alto grau de estanqueidade, se instalado corretamente não há vazamentos;
• fácil de usar, basta girar ou pressionar a alavanca para interromper o fluxo de água;
• uma enorme variedade de tamanhos e tipos;
• Fácil de instalar, você mesmo pode instalá-lo sem envolver um encanador.

As válvulas de esfera não têm desvantagens, são acessíveis e cada loja de ferragens oferece a você uma variedade de produtos de vários tamanhos.

Um misturador com mecanismo de esfera aliviará seus proprietários da trabalhosa e frequente substituição de juntas, bem como de problemas com vazamento de água, que são tão frequentemente encontrados em torneiras de válvula desatualizadas.

Os misturadores de bolas raramente falham; a principal causa da falha é a água dura, por isso os fabricantes recomendam a instalação de filtros de água no sistema de abastecimento de água

Como escolher uma boa válvula esfera?

Como já mencionado, os fabricantes modernos produzem mais de 4 mil tipos diferentes de válvulas esfera, portanto, para um comprador despreparado, escolher um dispositivo de fechamento é uma tarefa difícil.

Ao escolher um mecanismo, além do parâmetro principal - o diâmetro de vazão, você deve prestar atenção aos seguintes fatores:

1. Aparência. Um produto de alta qualidade não apresenta lascas, cortes ou amassados. Sua superfície é lisa, as marcações do fabricante são bem visíveis.
2. Pressão permitida. Das duas opções, é melhor escolher uma válvula com pressão máxima permitida, que será maior. Tenha em atenção que este valor para água quente deve ser de pelo menos 20 kg/cm², para água fria - pelo menos 10 kg/cm². Quanto maior a pressão permitida, melhor será a resistência do produto golpe de aríete no sistema de abastecimento de água e aquecimento, ocorrendo periodicamente na tubulação.
3. Versão da caixa. Para conectar eletrodomésticos, cabines de chuveiro, fiação do sistema de abastecimento de água dentro de casa ou tubulação no apartamento É melhor dar preferência a guindastes dobráveis ​​​​mais simples e reparáveis. Para as áreas mais importantes, como uma central de abastecimento de água, a melhor opção seria uma caixa totalmente soldada.
4. Material da caixa. Os produtos da mais alta qualidade são feitos de latão.Tome cuidado! Sob o disfarce de uma torneira de latão, eles podem vender uma falsificação feita de silumin, um metal barato e de baixa qualidade. Você pode identificar uma falsificação por peso: latão O guindaste é pesado.

Os produtos de aço parecem sólidos, mas enferrujam e falham rapidamente. É claro que isso não se aplica a dispositivos de aço inoxidável, que, no entanto, são bastante raros. Se apenas água fria fluir pela torneira, você poderá escolher um produto de plástico.

Para interromper o fluxo em sistemas de fluxo livre e de baixa pressão que transportam água potável, drenos domésticos não cáusticos e pluviais, podem ser usadas válvulas de esfera feitas de PVC não plastificado

Na hora de escolher uma torneira foque no preço médio; um preço muito baixo deve alertá-lo, pois... Provavelmente está sendo oferecido a você um produto defeituoso ou falsificado feito de aço barato.

Quanto ao custo das válvulas esfera, as mais caras são os dispositivos Made in Italy. Os dispositivos espanhóis, tchecos e húngaros têm custos ligeiramente mais baixos. Os fabricantes russos e ucranianos ocupam um nicho de preço médio, combinando qualidade e custo razoável.

As válvulas de esfera mais caras e duráveis ​​​​são feitas de latão, revestidas com uma camada de cromo ou níquel; tais dispositivos podem funcionar por muito tempo em temperaturas acima de cem graus

Os produtos mais baratos são tradicionalmente fabricados na China. A qualidade dos mecanismos chineses deixa muito a desejar: eles só podem ser usados ​​como dispositivos de travamento temporário.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Instruções detalhadas para instalação de conexões esféricas passo a passo:

Problemas de torneiras de água esférica:

A válvula esférica é uma invenção útil que simplificou bastante o projeto de um sistema seguro de abastecimento de água. A instalação é descomplicada, não há necessidade de chamar um encanador ou usar ferramentas complicadas.

A familiarização com o design de diferentes tipos de torneiras esféricas o ajudará a realizar uma série de operações simples de reparo com suas próprias mãos, sem o envolvimento de encanadores.

Você está selecionando válvulas de corte para o seu sistema de abastecimento de água? Talvez você ainda tenha dúvidas depois de ler o material? Pergunte nos comentários - tentaremos ajudá-lo na sua escolha.

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