2012 - prof. simei | blog sobre notícias da indústria, e ... · movimento retilíneo, ......

25/11/2012 1

2012

25/11/2012 2 2

Válvulas de Controle

25/11/2012 3

Tipos de Válvulas

Os tipos de válvulas classificam-se em função dos

respectivos tipos de corpos, e portanto, quando

estivermos falando de tipos de válvulas deve-se

subentender tipos de corpos.

Uma válvula de controle consiste basicamente de dois

conjuntos principais:

Corpo;

Atuador.


25/11/2012 4

Dados para Seleção das Válvulas de Controle

1. Tipo de curva característica de fechamento;

2. Vazão máxima, mínima e de regime, coeficiente de vazão (Cv);

3. Perda de carga (máxima e mínima)

4. Posição desejada da mola (normalmente fechada ou aberta)

5. Características do ar de comando;

6. Nível máximo de ruído admissível.


25/11/2012 5

Funcionamento das Válvulas de Controle


25/11/2012 6


Funcionamento das Válvulas de Controle

25/11/2012 7

As Válvulas de Controle


25/11/2012 8

Válvula de Controle em Corte


25/11/2012 9

Exemplo de Válvula de Controle


25/11/2012 10


Exemplo de Válvula de Controle

25/11/2012 11


Exemplos de Aplicação de Válvula de Controle

25/11/2012 12


25/11/2012 13


Atuador Pneumático de Diafragma

25/11/2012 14


Atuador Pneumático de Diafragma (com controlador de pressão)

25/11/2012 15

VANTAGENS

Baixo custo

Simplicidade

Posição de segurança por falha é inerente

Necessidade de baixa pressão de ar de suprimento

Ajustabilidade

Facilidade de manutenção

Capacidade de operação sem a necessidade do uso de posicionador

Resposta rápida

Seguro em aplicações eletricamente perigosas.

DESVANTAGENS

Torques limitados

Limitação quanto à temperatura

Inflexibilidade para alterações das condições de serviço


25/11/2012 16


Atuador Pneumático de Pistão

25/11/2012 17

VANTAGENS

Capacidade de torque elevado

Compacticidade

Menor peso

Adaptabilidade às altas temperaturas do meio ambiente

Adaptabilidade às variações dos requisitos de torque da válvula

Resposta rápida

Seguro em aplicações eletricamente perigosas

DESVANTAGENS

Posição de segurança por falha, requer acessórios opcionais

Necessidade do uso do posicionador para aplicações em controle

modulado;

Maior custo que o atuador tipo mola e diafragma

Necessidade de alta pressão.


25/11/2012 18


Atuador Elétrico

25/11/2012 19

VANTAGENS

Compacticidade

Aptidão para aplicações remotas

DESVANTAGENS

Alto custo

Falta de posição de segurança por falha

Habilidade limitada para sistemas de controle modulado

Resposta lenta

Falta de ajustabilidade


25/11/2012 20

Válvula de Deslocamento Linear

Define-se por válvula de deslocamento linear, a

válvula na qual a peça móvel vedante descreve, um

movimento retilíneo, acionada por uma haste

deslizante.

Para cada tipo de processo ou fluído sempre temos

pelo menos um tipo de válvula que satisfaça os

requisitos técnicos de processo, independente da

consideração econômica. Cada um desses tipos de

válvulas possuem as suas vantagens, desvantagens

e limitações que dependem do tipo de processo.


25/11/2012 21

Válvula de Deslocamento Rotativo

Entende-se por válvula de deslocamento

rotativo, a válvula na qual a peça móvel

vedante descreve, um movimento de

rotação sobre seu eixo, por meio de um eixo

de acionamento rotativo.

Assim como as demais vávulas, estas

possuem aplicação específica, e possuem

as suas vantagens, desvantagens e

limitações.


25/11/2012 22


25/11/2012 23


Tipos de Válvulas

25/11/2012 24

Válvulas Globo (sede simples)

Uma válvula globo sede simples reversível o obturador é guiado na base, no

topo e/ou em sua saia e sua montagem faz com que a válvula fecha ao descer

a haste. A fig., a seguir mostra os mesmos componentes montados de tal

forma que a válvula abra ao descer a haste. Este tipo de corpo é fabricado em

tamanhos de 1/2” até 12” e em valores de pressão ASA de 600 PSI. Valores de

pressão de 900 a 1.500 PSI são fabricados em tamanhos menores.


25/11/2012 25


25/11/2012 26

Válvulas Globo Sede Dupla

Se as 2 sedes forem do mesmo diâmetro, as pressões que

atuam no obturador serão equilibradas na posição fechada e

teoricamente pouca força será requerida para abrir e fechar a

válvula. Na realidade, os orifícios são construídos com 1/16”

a 1/8” um maior que o outro, no diâmetro.

Esta construção é chamada “semi-balanceada“ e é usada

para possibilitar que o obturador menor passe através do

orifício maior na montagem. É fabricada normalmente em

diâmetros de 3/4” a 14”. Como desvantagem, apresentam um

vazamento, quando totalmente fechadas de no máximo 0,5 %

da sua máxima capacidade de vazão, conforme norma ANSI

B16.104 a válvula tipo standard, possui um índice de

vazamento Classe II.


25/11/2012 27

Válvulas Globo Tipo Gaiola

Válvula de concepção antiga onde possui seus internos

substancialmente diferente da globo convencional. Seu

sucesso está fundamentado nos seguintes aspectos:

facilidade de remoção das partes internas, pela ausência

de roscas o que facilita bastante a operação na própria

instalação;

capacidade vazão da ordem de 20 a 30% maior que a

globo convencional;

menor peso das partes internas, resultando assim um

menor vibração horizontal conseqüentemente menor ruído

de origem mecânica do que as válvulas globo duplamente

guiadas;

não possuindo flange inferior a válvula é algo mais leve

que as globo convencionais.


25/11/2012 28

Válvulas Globo Tipo Gaiola Sede Simples

Por não possuir flange inferior, seu corpo não pode ser

reversível, e assim a montagem dos seus internos é do tipo

entra por cima. A drenagem do fluído quando necessária,

pode ser realizada através da parte inferior do corpo, por

meio de um tampão rosqueado.

Neste tipo de válvula o fluído entra por baixo do anel da

sede, passando pelo orifício e pelas janelas da gaiola, onde

a força do fluído tende a abrir a válvula, não é balanceada e

por isso apresenta o mesmo inconveniente de precisar de

uma grande força de atuação.


25/11/2012 29

Válvulas Globo Tipo Gaiola Angular Sede Simples

Este tipo de válvula apresenta uma configuração especial,

para determinadas aplicações nas quais haja necessidade

de uma auto-drenagem do fluído, ou em aplicações com

fluídos lamacentos (“slurries”), já que possibilita uma

passagem menos obstruída que os outros tipos de válvula

globo convencional ou gaiola.

Recentemente tem-se recomendado a utilização deste tipo

de válvula em aplicações erosivas, já que neste tipo de

válvula o choque das partículas sólidas sobre as partes

internas é muito diminuído, e em aplicações sob efeito de

“flashing” (vaporização do líquido na válvula).


25/11/2012 30

Válvulas Tipo Diafragma

Este tipo de válvula, cuja configuração é totalmente diferente das

outras válvulas de controle, é utilizada no controle de fluídos

corrosivos, líquidos altamente viscosos e líquidos com sólidos em

suspensão. A válvula de controle tipo diafragma consiste de um

corpo em cuja parte central apresenta um encosto sobre o qual

um diafragma móvel, preso entre o corpo e o castelo, se desloca

para provocar o fechamento. Possui como vantagem um baixo

custo, total estanqueidade quando fechada, já que o assento é

composto, e facilidade de manutenção.

Como desvantagem não apresenta uma boa característica de

vazão para controle, além de uma alta e não uniforme força de

atuação que faz com que praticamente este tipo de válvula seja

limitado em

diâmetros de até 6” para efeito de aplicação em controle

modelado. Outra desvantagem é que devido ao material do seu

obturador (diafragma de Neoprene ou Teflon ), a sua utilização é

limitada pela temperatura do fluído em função do material do

diafragma.


25/11/2012 31

Válvulas Tipo Borboleta

Válvula de deslocamento rotativo, corpo de duas

vias de passagem reta, com internos de sede

simples e elemento vedante constituídos

por um disco ou lâmina de formato circular

acionados por eixo de rotação axial. São muito

usadas em tamanhos maiores que 3” e são

fabricadas em tamanhos tão pequenos quanto

1”. A válvula borboleta consiste de um corpo

cilíndrico com um disco solidário a um eixo

instalado perpendicularmente ao eixo do

cilindro. O corpo cilíndrico pode ser flangeado

em ambas as extremidades, ou fabricado na

forma de um anel sólido.


25/11/2012 32

Válvulas Tipo Esfera

Devido ao seu sistema de assentamento, proporciona uma vedação estanque,

constituindo-se numa das poucas válvulas de controle que além de possuir

ótimas

condições de desempenho de sua principal função, (isto é, prover uma

adequada ação de controle modulado) permite, ainda uma total estanqueidade

quando totalmente fechada. O corpo da válvula e do tipo bipartido (para

possibilitar a montagem dos internos), sendo que a esfera gira em torno de dois

anéis de Teflon (construção padrão) alojados no corpo e que fazem a função de

sede. Possibilita a passagem do fluído em Qualquer direção sem problemas

dinâmicos, e possui um curso total de 90º.


25/11/2012 33



25/11/2012 34



25/11/2012 35

Válvulas Tipo Excêntrico Rotativo

Possui corpo, com extremidade sem flanges, classe

600 lbs, sendo fabricada em diâmetros de 1” até

12” . O curso do obturador é de 50º em movimento

excêntrico da parte esférica do obturador.

possibilitando uma redução do torque de atuação

permitindo uma operação mais estável com o fluído

entrando na válvula em qualquer sentido.

Apresenta, quando totalmente fechada, um índice

de vazamento de 0,01% da sua máxima

capacidade de fluxo, sendo uma válvula de nível de

vazamento Classe IV conforme a ANSI B16.104 .


25/11/2012 36

Exemplos de

aplicação



25/11/2012 37


Exemplos de

aplicação


25/11/2012 38

Posicionador.

Dispositivo que transmite a pressão de

carga ao atuador, permitindo posicionar

a haste da válvula no valor exato

determinado pelo sinal de controle. Ele

compara o sinal que recebe do

controlador com a posição da haste da

válvula através do seu braço de

realimentação. Se a haste não está

corretamente posicionada, então ela

envia para o atuador mais ar (ou retira

mais ar) até que acuse a correta

posição da haste.


25/11/2012 39


25/11/2012 40

Chaves indicadoras de posição

São utilizadas para indicação remota da posição da haste da válvula.

Essa indicação fornecida pela chave indicadora é do tipo duas posições, ou

seja, possibilita a indicação, por exemplo, da válvula fechada e válvula aberta.

São montadas diretamente na torre do atuador (caso seja atuador do tipo

deslocamento linear) ou no adaptador (caso seja atuador tipo rotativo).


25/11/2012 41

Conversores Eletropneumáticos.

Estes dispositivos convertem o sinal elétrico da saída de um controlador

eletrônico, em sinal pneumático compatível com o atuador pneumático da

válvula de controle. Esses transdutores tanto podem ser corrente para pressão

(I/ P), ou voltagem para pressão (E/P). O sinal de entrada de corrente é

aplicado a um eletroímã. O campo magnético criado e a corrente produzem

uma força que desloca a palheta, alterando a posição relativa entre a palheta e

o bocal, aumentando ou diminuindo o sinal de pressão para a válvula de

controle.


25/11/2012 42

Fim !!!

2012 - prof. simei | blog sobre notícias da indústria, e ... · movimento retilíneo, ......

Documents