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O design da válvula borboleta é o aspeto mais importante dessas válvulas que controlam o fluxo de fluido através de um sistema de tubulação. As válvulas borboleta usam uma palheta circular ou um disco como o mecanismo de fechamento. Elas têm um rápido processo de abertura e de fechamento em função de precisar de apenas o movimento de um quarto de volta com a alavanca para controlar o fluxo de líquidos ou gases. As válvulas de borboleta normalmente contêm pivôs em eixos perpendiculares à direção do fluxo no interior da câmara de fluxo, localizados de modo a permitir o fluxo em uma única direção. Elas são frequentemente usadas como dispositivos de estrangulamento, controlando os níveis de fluxo nas fases: totalmente fechado, totalmente aberto ou parcialmente aberto. Os modelos de válvula de borboleta são fabricados pelos fornecedores de válvulas industriais com diversos tipos de design e com configurações de corpo variadas, dependendo do tipo de controle de fluxo necessário e do projeto de construção da válvula.

As válvulas de borboleta são geralmente compostas de metais como o ferro fundido, alumínio e aço inoxidável, mas também podem ser feitas de diversos materiais plásticos. As válvulas de borboleta são projetadas e vendidas em vários diâmetros, resultando em diferentes vazões. Os conjuntos menores de válvulas de borboleta, ou seja, as mini válvulas borboleta, são mais utilizadas quando o espaço é limitado. As válvulas de borboleta são usadas em muitos sistemas de alimentação de transporte em plantas químicas, onde o fluxo de produto controlado é necessário. Outras aplicações específicas incluem sistemas de climatização, recuperação de petróleo e indústrias que utilizam água de alta pressão.

As válvulas de borboleta são bastante simples na sua concepção e design. Quando solicitado pelo movimento de uma alavanca, o disco contido dentro da válvula gira e fica de pé na tubulação, que descansa em um selo ou vedação, formando um assento apertado. O seu design oferece muitos benefícios. Primeiro de tudo, essas válvulas geralmente têm um longo ciclo de vida. As válvulas de borboleta são de fácil manutenção, são leves e compactas, além de serem capazes de lidar com uma ampla variedade de taxas de temperaturas. Estas válvulas também são muito confiáveis devido a qualidade de vedação, reduzindo a quantidade de vazamentos.

Estas válvulas borboleta são categorizadas como válvulas rotativas, que são reconhecidas pelo movimento de um quarto de volta, usado para abrir e fechar a válvula. Isso resulta em um menor atrito de superfície, o que significa que estas válvulas podem continuam a operar de forma eficiente. Em comparação com as válvulas de esfera, os modelos de válvulas do tipo borboleta não tem áreas para reter líquidos quando a válvula está na posição fechada. As válvulas de borboleta flangeadas recebem esse nome porque são montadas entre flanges. Usando um conjunto independente de parafusos para cada flange, a montagem desta borboleta é fixada entre dois flanges. Finalmente, as válvulas de borboleta de disco são o tipo mais barato e mais popular de válvulas borboleta por causa de sua simplicidade e facilidade de uso.