O caminho de fluxo interno de um válvula de diafragma é cuidadosamente projetado para evitar curvas acentuadas, mudanças abruptas de direção ou outros recursos que podem induzir fluxo turbulento. O projeto promove um fluxo constante e uniforme, permitindo que o fluido entre e saia da válvula sem interrupções significativas na velocidade ou pressão. Ao reduzir a turbulência do fluxo, a válvula ajuda a minimizar as quedas de pressão localizadas que podem levar à cavitação. As alterações graduais e controladas na velocidade dentro do corpo da válvula impedem a formação repentina de bolhas de vapor, o que pode entrar em colapso violentamente e causar danos às superfícies da válvula, levando à erosão relacionada à cavitação.
Uma das vantagens primárias das válvulas de diafragma é o controle de fluxo preciso, que é crucial em sistemas de alta velocidade. O posicionamento ajustável do diafragma permite a limitação gradual e precisa do fluido, evitando as condições que podem causar velocidade excessiva de fluido ou picos de pressão. Quando o fluxo do fluido é controlado de maneira eficaz, o potencial de rápidas mudanças de pressão que induzem a cavitação é bastante reduzida. Nas aplicações em que é necessária redução, a válvula de diafragma garante que o fluxo seja constante e dentro dos parâmetros de projeto, protegendo assim contra a erosão causada por pressões ou velocidades flutuantes.
A válvula de diafragma usa materiais altamente duráveis para seus componentes do diafragma e do corpo, resistentes ao desgaste, corrosão e erosão. Em sistemas de alta velocidade em que os particulados, produtos químicos agressivos ou fluidos de alto impacto podem estar presentes, os materiais escolhidos para o diafragma, como elastômeros, PTFE ou termoplásticos, fornecem maior resistência ao desgaste abrasivo e ataque químico. Essa seleção de material garante que a válvula mantenha sua integridade ao longo do tempo, mesmo quando submetida a condições extremas.
Para evitar a formação de bolhas de cavitação, as válvulas de diafragma são projetadas com recursos de regulação de pressão embutidos. Esses mecanismos incluem válvulas de alívio de pressão ou projetos de válvulas equilibradas que mantêm pressão consistente dentro do sistema. Ao controlar os surtos de pressão, as válvulas de diafragma podem evitar situações onde as quedas repentinas de pressão podem ocorrer, causando cavitação. Em sistemas com pressões flutuantes ou instáveis, esses recursos são particularmente valiosos para garantir que a válvula opere em uma faixa de pressão segura, minimizando assim o risco de cavitação e sua erosão associada.
Em sistemas de alta velocidade, as velocidades de fluido podem causar desgaste nos componentes da válvula se não forem gerenciados adequadamente. As válvulas de diafragma são projetadas para lidar com taxas de fluxo mais altas com eficiência, sem permitir a velocidade excessiva em pontos críticos. A válvula de diafragma é capaz de fechar firmemente e selar sem permitir o fluxo de fluido excessivo através do corpo da válvula, impedindo assim fluxos localizados de alta velocidade que podem induzir cavitação. As válvulas de diafragma mantêm pressão estável em todo o sistema, reduzindo o risco de zonas de alta velocidade que podem levar à erosão.
Os sistemas de alta velocidade envolvem fluidos ou sistemas de alto impacto, onde partículas sólidas podem ser suspensas no fluxo. Nesses casos, o diafragma da válvula do diafragma é tipicamente construído a partir de elastômeros ou termoplásticos que possuem resistência inerente à abrasão, que protege os elementos de vedação do desgaste erosivo. Da mesma forma, o corpo da válvula é construído a partir de materiais de alta resistência e resistente à corrosão, como o aço inoxidável, que evitam a degradação quando expostos a fluidos abrasivos ou corrosivos. Essa seleção de material é fundamental para estender a vida útil da válvula e manter seu desempenho ao longo do tempo, especialmente em ambientes que colocam tensão em outros tipos de válvula.
A cavitação e a erosão são frequentemente exacerbadas pelo fluxo pulsante, que é uma ocorrência comum em sistemas em que a taxa de fluxo flutua devido à operação da válvula. O design da válvula de diafragma ajuda a reduzir as pulsações de fluxo, mantendo um fluxo suave e contínuo. O mecanismo do diafragma oferece flexibilidade, permitindo que a válvula responda suavemente a alterações na pressão ou fluxo, reduzindo a ocorrência de cargas de choque ou pula de pressão repentina. Esse recurso é especialmente importante em sistemas em que estão presentes sistemas de ciclismo ou pressão rápidos, pois ajuda a minimizar as condições que levam à cavitação e danos erosivos associados.
