O princípio de funcionamento da válvula globo consiste em bloquear a seção de passagem com um obturador móvel, que se ajusta firmemente a um assento fixo no corpo. O obturador é articulado em uma haste roscada cujo eixo é perpendicular ao eixo da tubulação.
A rotação do volante, através de uma porca fixa no corpo da válvula, é transformada em um movimento linear da haste, movendo o obturador. Na posição mais baixa, o obturador bloqueia completamente a seção de passagem, enquanto na posição mais alta a abre completamente.
Dependendo do design da válvula globo, o eixo da haste pode estar posicionado perpendicularmente ou inclinado em relação ao eixo da tubulação. As válvulas com haste inclinada, conhecidas como 'inclinadas', têm uma maior capacidade de fluxo do que as válvulas com haste reta.
Como o fechamento da válvula globo requer várias voltas do volante, alguns fabricantes não excluem a possibilidade de usar as válvulas para estrangulamento do fluxo ou balanceamento de sistemas de aquecimento. No entanto, é importante observar que a válvula globo é, antes de tudo, uma válvula de bloqueio, e seu uso para regulação é proibido pelas normas.
A vedação hermética da seção de passagem na válvula globo é garantida por uma vedação metal-metal, e em alguns designs, anéis de vedação adicionais de PTFE ou borracha são fixados no obturador.
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