válvula choke / choke valve.

1 Válvula de controle de fluxo, de abertura gradual, com sentido preferencial de escoamento (unidirecional), capaz de variar o Coeficiente de Vazão (C_v) e restringir a vazão do sistema de tal forma que variações de pressão a jusante não afetem a vazão mássica do escoamento, que fica praticamente constante.

2 Válvula que produz uma forte queda de pressão localizada e tipicamente utilizada para ajustar a vazão de um escoamento, crítico ou subcrítico.

3 A designação choke vem do termo na língua inglesa choked flow que significa ”escoamento crítico”, sendo tal condição fluido-dinâmica causada pelo efeito Venturi.

→ Essa válvula tem sua capacidade máxima definida pelo diâmetro de passagem de seus internos e expressada como um diâmetro equivalente ao de um orifício com passagem de 1/64”. O aspecto construtivo pode ser similar ao da válvula globo, válvula agulha, ou ser do tipo disco rotativo ou tipo pino-gaiola.Um escoamento crítico tem sua vazão mássica definida basicamente em função da pressão a montante da restrição (por exemplo, válvula choke ou placa de orifício), da área de passagem da restrição e da temperatura (para gases), mas não depende da pressão a jusante ou da viscosidade do fluido. O efeito venturi em líquidos atinge sua condição limite quando, para uma dada temperatura, a pressão do fluido diminui até atingir a sua pressão de vapor, quando bolhas de vapor são geradas e logo depois colapsam, produzindo ondas de choque; este fenômeno, conhecido como cavitação, produz danos nos componentes do sistema hidráulico, válvula e tubulação, onde ele ocorre. Devido aos grandes diferenciais de pressão, às vazões envolvidas, ao ângulo de impingimento do fluxo com as superfícies e à possibilidade de escoamento multifásico ou à presença de particulados (areia) ou à possibilidade de cavitação, os componentes internos da válvula são fabricados ou revestidos em materiais com maior resistência à erosão, como carboneto de tungstênio, ligas cromo-cobalto (por exemplo, stellite), inconel ou cerâmica. Existem diversos tipos de válvula choke usados para o controle de escoamento de petróleo e gás, como o choke com obturador tipo agulha (needle or bean type), o choke com par obturador-sede composto por dois discos rotativos com furos excêntricos que variam a área de passagem com a rotação de um dos discos (rotating disc choke valve) e ainda o choke com par obturador-sede do tipo obturador-gaiola (plug and cage type), no qual o obturador (plug) admite a passagem seletiva do escoamento por uma série de furos numa luva externa (gaiola) à medida que o pino translada dentro da gaiola; este choke tipo gaiola permite ajustar a curva de Cv em função da abertura, variando a dimensão e distribuição dos furos na gaiola. A vazão máxima de um choke depende da área de passagem equivalente e é usualmente expressa em 64 avos da polegada (1/64”).