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PROJETOS EM INSTRUMENTAO E AUTOMAO

INSTRUMENTAO - VLVULASTIC

BE

Sp

ScG

Spv

Eng. Marcelo Saraiva Coelho

PROJETOS EM INSTRUMENTAO E AUTOMAO

INSTRUMENTAO - VLVULAS

Os tipos de vlvulas classificam-se em funo dos respectivos tipos de corpos, e portanto, quando estivermos falando de tipos de vlvulas deve-se subentender tipos de corpos. Uma vlvula de controle consiste basicamente de dois conjuntos principais: Corpo Atuador

TIPOS DE VLVULAS

Eng. Marcelo Saraiva Coelho

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PROJETOS EM INSTRUMENTAO E AUTOMAO

INSTRUMENTAO - VLVULASFUNCIONAMENTO DA VLVULA

Sinal de sada do regulador (3 psi)

Sinal de sada do regulador (15 psi)

Motor ou Atuador Diafragma Mola Haste Indicador Castelo Obturador Escape

Corpo

Sede

Vlvula Aberta

Vlvula FechadaEng. Marcelo Saraiva Coelho

PROJETOS EM INSTRUMENTAO E AUTOMAO

INSTRUMENTAO - VLVULASABERTA (AFA) FECHADA (FFA)

POSIO DE FALHA DA VLVULA ATUADOR OBTURADOR (tipo de montagem)

DIRETO

INVERSO

INVERSO

DIRETO

POR CIMA

POR BAIXO

POR CIMA

POR BAIXO

POSIO DE SEGURANA POR FALHA

ESQUEMA

Eng. Marcelo Saraiva Coelho

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PROJETOS EM INSTRUMENTAO E AUTOMAO

INSTRUMENTAO - VLVULASCABEOTE MEMBRANA

ATUADOR Constitui-se no elemento responsvel em proporcionar a necessria fora motriz ao funcionamento da vlvula de controle. Sendo parte integrante do sistema de controle, deve proporcionar vlvula meios de operacionalidade estveis e suaves, contra a ao varivel das foras dinmicas e estticas originadas na vlvula atravs da ao do fludo de processo. Instrumentao Dependendo basicamente do meio de produo da fora motriz, o atuador utilizado emaplicaes de controle modulado, classifica-se em cinco tipos principais: Pneumtico mola e diafragma; Pneumtico a pisto; Eltrico; Eltrico-hidrulico e Hidrulico.

PRATO MOLA

CORPO

Eng. Marcelo Saraiva Coelho

PROJETOS EM INSTRUMENTAO E AUTOMAO

INSTRUMENTAO - VLVULAS

VANTAGENS Baixo custo Simplicidade Posio de segurana por falha inerente Necessidade de baixa presso de ar de suprimento Ajustabilidade Facilidade de manuteno Capacidade de operao sem a necessidade do uso de posicionador Resposta rpida Seguro em aplicaes eletricamente perigosas DESVANTAGENS Torques limitados Limitao quanto temperatura Inflexibilidade para alteraes das condies de servio

ATUADOR TIPO PNEUMTICO MOLA E DIAFRAGMA

Eng. Marcelo Saraiva Coelho

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PROJETOS EM INSTRUMENTAO E AUTOMAO

INSTRUMENTAO - VLVULAS

VANTAGENS Compacticidade Aptido para aplicaes remotas DESVANTAGENS Alto custo Falta de posio de segurana por falha Habilidade limitada para sistemas de controle modulado Resposta lenta Falta de ajustabilidade

ATUADOR TIPO ELTRICO

Eng. Marcelo Saraiva Coelho

PROJETOS EM INSTRUMENTAO E AUTOMAO

INSTRUMENTAO - VLVULAS

VANTAGENS Capacidade de torque elevado Compacticidade Menor peso Adaptabilidade s altas temperaturas do meio ambiente Adaptabilidade s variaes dos requisitos de torque da vlvula Resposta rpida Seguro em aplicaes eletricamente perigosas DESVANTAGENS Posio de segurana por falha, requer acessrios opcionais Necessidade do uso do posicionador para aplicaes em controle modulado Maior custo que o atuador tipo mola e diafragma Necessidade de alta presso de ar de suprimento Eng. Marcelo Saraiva Coelho

ATUADOR TIPO PNEUMTICO PISTO

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PROJETOS EM INSTRUMENTAO E AUTOMAO

INSTRUMENTAO - VLVULAS

VLVULA DE DESLOCAMENTO LINEARDefine-se por vlvula de deslocamento linear, a vlvula na qual a pea mvel vedante descreve, um movimento retilneo, acionada por uma haste deslizante. Para cada tipo de processo ou fludo sempre temos pelo menos um tipo de vlvula que satisfaa os requisitos tcnicos de processo, independente da considerao econmica. Cada um desses tipos de vlvulas possuem as suas vantagens, desvantagens e limitaes que dependem do tipo de processo.

Eng. Marcelo Saraiva Coelho

PROJETOS EM INSTRUMENTAO E AUTOMAO

INSTRUMENTAO - VLVULAS

Os tipos de vlvulas classificam-se em funo dos respectivos tipos de corpos, e portanto, quando estivermos falando de tipos de vlvulas subentenderemos tipos de corpos. Uma vlvula de controle consiste basicamente de dois conjuntos principais: Corpo Atuador

VLVULA DE DESLOCAMENTO ROTATIVO

Eng. Marcelo Saraiva Coelho

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PROJETOS EM INSTRUMENTAO E AUTOMAO

INSTRUMENTAO - VLVULASDefinio da Classe

Classe de Vazamento CLASSE I CLASSE II CLASSE III CLASSE IV CLASSE V

Tipos de Vlvulas Vlvulas listadas nas classes II, III e IV Vlvulas Globo Sede Dupla, Vlvulas Globo Gaiola balanceadas. Superfcie de assentamento metal metal Vlvulas listadas como pertencentes a classe II, porm possuindo uma maior fora de assentamento Vlvulas Globo Sede Simples com assentamento metal metal. Vlvulas de Obturador Rotativo Excntrico Vlvulas instaladas na classe IV, porm utilizadas com atuadores superdimensionado para aumentar a fora de assentamento. Vlvulas Globo com assentamento composto ( soft seat ). Vlvulas borboletas revestidas com sedes de elastmeros ou com anis de vedao. Vlvulas esferas com anis de TFE. Vlvulas diafragmas. Vlvulas de obturador rotativo excntrico com assentamento composto

CLASSE VI

Qualquer vlvula pertencente as classes II, III ou IV, porm mediante acerto entre fabricante e usurio no h necessidade de teste Vazamento de at 0,5 % da capacidade mxima de vazo Vazamento de at 0,1 % da capacidade mxima de vazo Vazamento de at 0,01 % da capacidade mxima de vazo Vazamento de at 5 x 10-4 cm3 por minuto de gua, por polegada de dimetro de orifcio, por psi de presso diferencial ou 5 x 10-12 m3 por segundo de gua, por mm de dimetro do orifcio por bar de presso diferencial Dimetro Vazamento Mximo Permissvel Nominal do Bolhas / min cm3 / min orifcio de passagem em 1 O,15 1 1 0,30 2 2 0,45 3 2 0,50 4 3 0,90 5 4 1,70 11 6 4,00 27 8 6,75 45

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INSTRUMENTAO - VLVULAS

1) Globo Convencional ; 2) Globo Tres vias; 3) Globo Gaiola; a) Dedeslocamento linear 4) Globo Angular ; 5) Diafragma; 6) Bi partido; 7) Guilhotina. 1) 2) b) Dedeslocamento rotativo 3) 4) Borboleta; Esfera; Obturador Excentrico; Segmento de Esfera.

Eng. Marcelo Saraiva Coelho

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PROJETOS EM INSTRUMENTAO E AUTOMAO

INSTRUMENTAO - VLVULASVLVULAS GLOBO

Vlvula de deslocamento linear, corpo de duas vias, com formato globular, de passagem reta, internos de sede simples ou de sede dupla. a que tem maior uso na indstria e o termo globo oriundo de sua forma, aproximadamente esfrica. Sua conexo com a linha pode ser atravs de flanges rosca ou solda. Ela ser de sede simples ou dupla, de acordo com o nmero de orifcios que possua para a passagem do fludo.

Eng. Marcelo Saraiva Coelho

PROJETOS EM INSTRUMENTAO E AUTOMAO

INSTRUMENTAO - VLVULASVLVULAS GLOBO SEDE SIMPLES

Uma vlvula globo sede simples reversvel o obturador guiado na base, no topo e/ou em sua saia e sua montagem faz com que a vlvula fecha ao descer a haste. A fig., mostra os mesmos componentes montados de tal forma que a vlvula abra ao descer a haste. Este tipo de corpo fabricado em tamanhos de 1/2 at 12 e em valores de presso ASA de 600 PSI. Valores de presso de 900 a 1.500 PSI so fabricados em tamanhos menores.

Eng. Marcelo Saraiva Coelho

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PROJETOS EM INSTRUMENTAO E AUTOMAO

INSTRUMENTAO - VLVULAS

VLVULAS GLOBO SEDE DUPLASe as 2 sedes forem do mesmo dimetro, as presses que atuam no obturador sero equilibradas na posio fechada e teoricamente pouca fora ser requerida para abrir e fechar a vlvula. Na realidade, os orifcios so construdos com 1/16 a 1/8 um maior que o outro, no dimetro. Esta construo chamada semi-balanceada e usada para possibilitar que o obturador menor passe atravs do orifcio maior na montagem. fabricada normalmente em dimetros de 3/4 a 14. Como desvantagem, apresentam um vazamento, quando totalmente fechadas de no mximo 0,5 % da sua mxima capacidade de vazo, conforme norma ANSI B16.104 a vlvula tipo standard, possui um ndice de vazamento Classe II. Eng. Marcelo Saraiva Coelho

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INSTRUMENTAO - VLVULAS

VLVULAS GLOBO TIPO GAIOLAVlvula de concepo antiga onde possui seus internos substancialmente diferente da globo convencional. Seu sucesso est fundamentado nos seguintes aspectos: -facilidade de remoo das partes internas, pela ausncia de roscas o que facilita bastante a operao na prpria instalao; --capacidade vazo da ordem de 20 a 30% maior que a globo convencional; -menor peso das partes internas, resultando assim um menor vibrao horizontal consequentemente menor rudo de origem mecnica do que as vlvulas globo duplamente guiadas; -no possuindo flange inferior a vlvula algo mais leve que as globo convencionais. Eng. Marcelo Saraiva Coelho

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PROJETOS EM INSTRUMENTAO E AUTOMAO

INSTRUMENTAO - VLVULAS

VLVULAS GLOBO TIPO GAIOLA SEDE SIMPLESPor no possuir flange inferior, seu corpo no pode ser reversvel, e assim a montagem dos seus internos do tipo entra por cima. A drenagem do fludo quando necessria, pode ser realizada atravs da parte inferior do corpo, por meio de um tampo rosqueado. Neste tipo de vlvula o fludo entra por baixo do anel da sede, passando pelo orifcio e pelas janelas da gaiola, onde a fora do fludo tende a abrir a vlvula, no balanceada e por isso apresenta o mesmo inconveniente de precisar de uma grande fora de atuao. Eng. Marcelo Saraiva Coelho

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INSTRUME