As válvulas são elementos indispensáveis nas tubulações de irrigação e no saneamento e têm o propósito de interromper a circulação da água quando o tempo de irrigação tiver terminado ou isolar uma ou mais partes da condução para realizar reparos e trabalhos de manutenção sem ter que esvaziar toda o circuito. Eles também regulam o fluxo e a pressão da água, controlam gastos e outros parâmetros.
As válvulas hidráulicas podem executar todas estas funções: abrir, fechar e regular a passagem de água nas tubulações onde estão instaladas, utilizando a energia própria da água que circula através delas.
A importância deste tipo de acessórios deve-se, precisamente, ao fato de serem autônomos e não necessitarem de nenhuma entrada de energia externa, embora sejam capazes de receber ordens de operação elétricas através de solenóides de baixo consumo. Tudo isso os torna especialmente indicados para a regulação de pressões, vazões, níveis em tanques, etc., em redes de irrigação.
Composição
A válvula hidráulica é geralmente composta por três partes principais:
- A válvula básica ou corpo, que é o elemento que abre, fecha ou modifica a passagem da água.
- Um ou vários pilotos encarregados de dirigir a válvula básica.
- O circuito de controle, que inclui o filtro de proteção, chaves manuais, microtubos, dispositivos de regulação, etc., e as conexões de todos esses elementos com a válvula básica, com os pilotos e com a rede de tubulação.
Operação
O funcionamento dessas válvulas é simples. Um piloto, perfeitamente regulado da fábrica, recebe a informação através do circuito de controle do parâmetro a ser controlado (vazão, pressão, nível de água …). Em caso de qualquer variação dos dados recebidos, o piloto reage com o diafragma da válvula, posicionando-o novamente, para que o ponto de ajuste pré-estabelecido seja atingido.
Classificação
Dependendo do sistema de acionamento – ou do tipo de plug ou obturador – eles podem ser pistão ou diafragma. Para operar com água não muito limpa, como de irrigação, o pistão é totalmente desaconselhável, pois as impurezas transportadas pela água são introduzidas entre o pistão e a camisa que a envolve, eliminando vazamentos e, portanto, necessitando de uma grande manutenção. Dado o uso limitado deste último neste artigo, trataremos apenas de válvulas de diafragma.
Dependendo do número de câmaras que contêm a válvula, elas podem ser de câmara simples ou câmara dupla. As câmaras são espaços independentes usados para, com a ajuda da pressão hidráulica do circuito, posicionar o diafragma da válvula e, portanto, variar seu grau de abertura.
Dependendo da forma do seu corpo, na irrigação agrícola, geralmente encontraremos válvulas com formato em “Y”, com formato de “globo” ou em “ângulo”.
Operação básica
Para entender melhor seu comportamento, daremos uma breve noção de como essas válvulas funcionam. A terminologia que usaremos é representada na figura a seguir:
Para fechar a válvula, introduzimos água pressurizada na câmara de tal forma que a equação de forças resultante seja: P3xA2> P1xA1. Nas imagens a seguir vemos uma válvula de câmara simples e outra de câmara dupla, ambas fechadas, uma vez que a pressão a montante foi colocada em comunicação com a câmara (podemos ver, na figura superior à direita, uma válvula de três vias instalada no circuito usado para fechamento e abertura manual da válvula, colocando em comunicação a pressão hidráulica de águas a montante com a câmera – fechando – ou então deslocando a pressão hidráulica da câmara para a atmosfera – aberta).
Para abrir a válvula, liberamos a água da câmara e a equação se torna P3xA2 <P1xA1.
Por meio da pressão P3 exercida na câmara, é possível alterar o equilíbrio das forças que atuam na válvula e com isso os parâmetros de vazão na condução.
Nos vídeos a seguir, é possível ver uma animação da abertura e fechamento de uma válvula de câmara simples e uma válvula de câmara dupla.
A abertura e o fechamento da válvula podem ser feitos manualmente (por manobra direta na chave do circuito de controle, como vimos) ou por meio do uso de solenóides, dispositivos que, usando a corrente elétrica, atuam automaticamente no circuito de controle.
Nas próximas publicações, veremos com mais detalhes como esses mecanismos funcionam e que tipos de regulações são capazes de realizar as válvulas hidráulicas em redes de irrigação.
A aQuamec atua em projetos, fabricação, instalação, manutenção e reformas de equipamentos e sistemas destinados ao tratamento de água bruta e industrial, tanto para abastecimento como para reúso, e de efluentes municipais e industriais.
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Segmentos atendidos:
- Indústria em geral
- Saneamento
- Óleo e gás
- Mineração
- Têxtil
- Cervejarias
- Agricultura
- Projetos especiais
Referência: Engenheiro Agrícola Miguel Angel Monge Redondo, iAgua
Adaptado por Portal Tratamento de Água
Traduzido por Gheorge Patrick Iwaki
