valvulas de controle de vazão

7/18/2019 Valvulas de controle de vazão

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CAPÍTULO 07

VÁLVULAS DE CONTROLE

E

POSICIONADORES

INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA

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1 - ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE 4

1.1 - DEFINIÇÃO 4

2 - VÁLVULAS DE CONTROLE 5

2.1 - PARTES PRINCIPAIS DE UMA VÁLVULA DE CONTROLE 62.2 - ATUADOR 62.2.1 – ATUADOR PNEUMÁTICO TIPO MOLA DIAFRAGMA 62.2.2 – ATUADOR PNEUMÁTICO TIPO PISTÃO 72.2.3 – ATUADOR PNEUMÁTICO DUPLA AÇÃO 82.2.4 – ATUADOR ELÉTRICO 82.2.5 – ATUADOR IDRÁULICO 92.3 - CORPO !

3 - VÁLVULAS DE DESLOCAMENTO LINEAR DA ASTE 1"

3.1 - VÁLVULAS GLO#O 1"3.1.1 - VÁLVULAS GLO#O SEDE SIMPLES 113.1.2 - VÁLVULA GLO#O SEDE DUPLA 143.2 - VÁLVULA GLO#O TIPO GAIOLA 153.2.1 - VÁLVULA GLO#O TIPO GAIOLA SEDE SIMPLES NÃO #ALANCEADA 163.2.2 - VÁLVULA GLO#O TIPO GAIOLA SEDE SIMPLES #ALANCEADA 173.3 - VÁLVULA DE CONTROLE TIPO DIAFRAGMA OU SAUNDERS 1$3.4 - VÁLVULA DE CONTROLE TIPO GUILOTINA 1$3.5 - VÁLVULA DE CONTROLE 3 VIAS 1!

4 - VÁLVULAS DE DESLOCAMENTO ROTATIVO DA ASTE 1!

4.1 - VÁLVULA DE CONTROLE TIPO #OR#OLETA 2"4.2 - VÁLVULA DE CONTROLE ESFERA 214.3 - VÁLVULA DE CONTROLE TIPO O#TURADOR ROTATIVO - E%C&NTRICO 23

5. INTERNOS DAS VÁLVULAS 24

5.1 - O#TURADOR 255.1.1 - TIPOS DE O#TURADORES 25

5.1.2 - O#TURADORES TORNEADOS 255.1.3 - O#TURADORES COM ENTALES EM ' V ( 265.1.4 - O#TURADORES SIMPLES ESTRIADOS OU PERFILADOS 265.1.5 - O#TURADORES DE A#ERTURA R ÁPIDA 275.1.6 - O#TURADORES COM DISCO OU O-R ING 275.2 - O#TURADORES TIPO GAIOLA 2$5.3 - ANEL DE SEDE 2!5.4 – CLASSE DE VA)AMENTOS 2!

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6 - CASTELO 3"

6.1 - TIPOS PRINCIPAIS 316.2 - CASTELO NORMAL 316.3 - CASTELO ALETADO 316.4 - CASTELO ALONGADO 326.5 - CASTELO COM FOLE 32

* - CAI%A DE GA%ETAS 33

$ - GA%ETAS 34

$.1 - TEFLON +TFE, 34$.2 - AMIANTO IMPREGNADO 34

! - CARACTERSTICAS DE VA)ÃO 35

!.1 - INTRODUÇÃO 35!.2 - CARACTERSTICA DE VA)ÃO 35!.3 - CARACTERSTICAS DE VA)ÃO INERENTES 36!.4 - CARACTERSTICA DE VA)ÃO INSTALADA DAS VÁLVULAS DE CONTROLE 3*!.5 - ALCANCE DE FAI%A DA VÁLVULA 3!

1" - COEFICIENTE DE VA)ÃO +CV, 3!

11 – POSICIONADORES 4"

11.1 - PRINCIPAIS APLI CAÇES DO POSICIONADOR EM VÁLVULAS 4111.2 - LIMITAÇES DO USO DO POSICIONADOR 4111.2.1 – E%EMPLO DE POSICIONADOR PNEUMÁTICO 4111.2.2 – E%EMPLO DE POSICIONADOR ELETROPNEUMÁTICO 4211.3 - POSICIONADOR INTELIGENTE 4311.3.1- VANTAGENS DO POSICIONADOR INTELIGENTE 4311.3.2- E%EMPLO DO POSICIONADOR INTELIGENTE 44

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1 - ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE

1.1 - DEFINIÇÃO

É um mecanismo que varia a quantidade de energia ou material (agente decontrole), em resposta ao sinal enviado pelo controlador, a fim de manter a variávelcontrolada em um valor (ou faixa de valores) pré - determinado.

A válvula de controle é o eleento !"nal mais usado nos sistemas de controleindustrial. Em sistemas de controle gases e ar são tamém usados o !damper", porémpoderemos citar outros elementos, tais como# inversores de freq$%ncia, resist%nciaselétricas, motores, variadores de velocidade, etc.

Du#er Inver$or de Fre%&'nc"a

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&omo o controlador, o elemento final de controle pode ser operado por meioselétricos, pneumáticos e mec'nicos.

A posião do elemento final de controle (E&) na cadeia automática de controle émostrado na figura a seguir.

( - )*L)+LAS DE CONTROLE

A válvula de controle desempen*a um papel muito importante no controleautomático de modernas ind+strias, que dependem da correta distriuião e controle defludos lquidos e gasosos. ais controles, seam para trocas de energia, reduão de

pressão ou simplesmente para enc*er um reservat/rio, dependem de algum tipo deeleento !"nal de controle para fa0er esse servio.1s elementos finais de controle podem ser considerados como o !m+sculo" do

controle automático. Eles fornecem a necessária amplificaão de foras entre os aixosnveis de energia, fornecidos pelos controladores, e os maiores nveis de energianecessários para desempen*o de suas fun2es de fluidos.

A válvula de controle é o elemento final de controle mais utili0ado. 1utros tipos deelementos finais de controle podem ser omas dosadoras, dampers e louvers (variaãode válvula oroleta), *élice de passo variável, motores elétricos para posicionamento deequipamentos que não seam válvulas , etc.

Apesar de largamente utili0ada, provavelmente não exista outro elemento qualquer no sistema de controle, que recea menor parcela de atenão. Em muitos sistemas, a

válvula de controle é mais sueita a severas condi2es de pressão, temperatura, corrosãoe contaminaão do que qualquer outro componente, e ainda assim, deve traal*ar satisfatoriamente com um mnimo de atenão. 3ma válvula de controle funciona comouma resist%ncia variável na tuulaão, e é definida por alguns autores, como sendo umorifcio de dimens2es variáveis.

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(.1 - ,ARTES ,RINCI,AIS DE +MA )*L)+LA DE CONTROLE

3ma válvula de controle consiste asicamente de dois conuntos principais#

&orpo e Atuador

(.( - AT+ADOR

&onstitui-se no elemento responsável em proporcionar a fora motri0 necessária aofuncionamento da válvula de controle. 4endo parte integrante do sistema de controle, elequando corretamente selecionado, deve proporcionar 5 válvula meios deoperacionalidade estáveis e suaves, contra a aão variável das foras din'micas eestáticas originadas na válvula através da aão do fludo de processo.

6ependendo asicamente do meio de produão da fora motri0, o atuador utili0adoem aplica2es de controle modulado, classifica-se em tr%s grupos principais# pneumático,elétrico e *idráulico.

(.(.1 Atuador ,neuát"co T"#o Mola D"a!raa

Este tipo de atuador é acionado através do ar comprimido e o retorno 5posião original é feito através de mola. 7ormalmente ele provoca um deslocamentolinear na *aste da válvula. As figuras a seguir mostram este atuador.

Atuador #neuát"co t"#o ola d"a!raa

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In$tala/0o de ua válvula co atuador ola d"a!raa

(.(.( Atuador ,neuát"co T"#o ,"$t0o

Este tipo de atuador é acionado tamém através do ar comprimido e o retorno5 posião original é feito através de mola. 7ormalmente ele provoca um deslocamentorotativo na *aste da válvula. As figuras a seguir mostram este atuador.

Atuador #neuát"co t"#o #"$t0o

In$tala/0o de ua válvula co atuador t"#o #"$t0o

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(.(. Atuador ,neuát"co Du#la A/0o

Este tipo de atuador é acionado através do ar comprimido e tanto a ida doemolo como o retorno do mesmo a posião original é feito através do ar comprimido.7ormalmente ele provoca um deslocamento rotativo na *aste da válvula. As figuras aseguir mostram este atuador.

Atuador #neuát"co du#la a/0o

In$tala/0o de ua válvula co atuador du#la a/0o

(.(.2 Atuador El3tr"co

Este tipo de atuador é na verdade um motor que recee por exemplo um sinalde 8 a 9: mA e aciona o deslocamento do oturador. ;á existem faricantes que possuematuadores elétricos que receem sinais de redes digitais como por exemplo o <rofius <Ae 6evicenet .A figura a seguir mostra este atuador.




Atuador el3tr"co

In$tala/0o de ua válvula co atuador el3tr"co

(.(.4 Atuador 5"drául"co

Este tipo de atuador é utili0ado quando a fora necessária para movimentar ooturador é muito alta, normalmente em tuula2es de grandes di'metros.

(. - COR,O

É 5 parte da válvula que executa a aão de controle permitindo maior ou menor

passagem do fludo no seu interior, conforme a necessidade do processo. 1 conunto docorpo divide-se asicamente nos seguintes suconuntos#

=. internos9. castelo>. flange inferior.

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7em todos os tipos de válvulas possuem origatoriamente o seu conunto do corpoformado por todos os su-componentes acima mencionados. Em alguns tipos de válvulas,corpo e castelo formam um s/ pea denominada de apenas corpo? em outros nem existeo flange inferior.

<orém, vamos por ora desconsiderar tais particularidades, optando por um conceitomais gloal, para posteriormente irmos restringindo-o na medida em que formos

analisando cada tipo de válvula de controle.4endo o conunto do corpo, 5 parte de válvula que entra em contato direto com o

fludo, deve satisfa0er os requisitos de pressão, temperatura e corrosão do fludo.1s tipos de válvulas classificam-se em funão dos respectivos tipos de corpos, e

portanto, quando estivermos falando de tipos de válvulas su-entendemos tipos decorpos.

<odemos agrupar os principais tipos de válvulas em dois grupos#

=) @loo &onvencional? 9) @loo r%s ias? >) @loo @aiola?

a) 6e deslocamento Binear 8) @loo Angular? C) 6iafragma? D) ipartido e F) @uil*otina.

=) oroleta? ) 6e deslocamento rotativo 9) Esfera e >) 1turador Exc%ntrico

- )*L)+LAS DE DESLOCAMENTO LINEAR DA 5ASTE

6efine-se por válvula de deslocamento linear, a válvula na qual a pea m/velvedante descreve, um movimento retilneo, acionado por uma *aste desli0ante.

<ara cada tipo de processo ou fludo sempre temos pelo menos um tipo de válvulaque satisfaa os requisitos técnicos de processo, independente da consideraãoeconGmica. &ada um desses tipos de válvulas possuem as suas vantagens,desvantagens e limita2es para este ou aquele processo.

.1 - )*L)+LAS 6LO7O

álvula de deslocamento linear, corpo de duas vias, com formato gloular, depassagem reta, interna de sede simples ou de sede dupla. É a que tem maior uso naind+stria e o termo gloo é oriundo de sua forma, aproximadamente esférica.

É do tipo de deslocamento de *aste e a sua conexão com a lin*a pode ser atravésde flanges rosca ou solda. Ela será de sede simples ou dupla, de acordo com o n+merode orifcios que possua para a passagem do fludo.




)álvula lo8o $ede $"#le$ )álvula lo8o $ede du#la

.1.1 - )álvula$ 6lo8o Sede S"#le$

3ma válvula gloo sede simples reversvel é mostrada a seguir. 1

oturador é guiado na ase, no topo eHou em sua saia e sua montagem fa0 com que aválvula fec*a ao descer a *aste.

Este estilo de corpo é c*amado reversvel porque poderemos montá-loutili0ando exatamente as mesmas peas. 1 tipo de aão mais deseável para umaaplicaão especfica é determinado pelos outros elementos da cadeia de controle esoretudo pela possiilidade de perda de pot%ncia do atuador (falta de ar, por exemplo).Este tipo de corpo é faricado em taman*os de =H9" até =9" e em valores de pressão A4A

de D:: psi. alores de pressão de I:: a =.C:: psi são faricados em taman*os menores.<ossuem menor custo de faricaão, fácil manutenão, operaão simples efec*am com pouco ou nen*um va0amento, por possurem oturador estaticamente nãoalanceado são classificadas como classe J ou sea ocasionam um va0amento quando aválvula totalmente fec*ada da ordem de :,:=K da sua capacidade de va0ão máxima.

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4eu inconveniente é que mais fora é necessário para o atuador posicionar o oturador, este fato se deve por ser uma válvula cuo oturador não é alanceado. Afora que atua sore o oturador quando a válvula está fec*ada é dada pelo #roduto daárea total do or"!9c"o #ela #re$$0o d"!erenc"al atrav3$ da válvula.

4empre que possvel, as válvulas de sede simples devem ser instaladas detal forma que a va0ão tende a arir. Jsto resulta em opera2es suave e silenciosa, com

máxima capacidade . Luando válvulas de sede simples são instaladas de forma que ava0ão tende a fec*ar a válvula, é possvel o martelamento da sede pelo oturador fenGmeno con*ecido como !&MAENJ7@", se a fora de desequilrio é relativamentealta em comparaão com a fora de posicionamento do oturador . É possvel existir condi2es que origuem a instalaão de válvulas com sedes simples e cua va0ão tende afec*ar.

ais instala2es de válvulas com orifcios maiores que =" e com atuadorespneumáticos traal*ando com altas quedas de pressão, devem ser feitas com cuidado.álvulas com orifcio menor que =" de di'metro podem usualmente traal*ar com va0ãoem qualquer direão.

álvula de sede simples , com guia do oturador somente no topo, sãousadas para orifcio de =" e menores. Ela fornece guias adequadas para pequenos

di'metros e permite que o fludo se escoe mais facilmente pelo orifcio. A figura a seguir mostra a atuaão das foras din'micas provenientes do

fludo agindo contra o oturador de uma válvula @loo sede simples.

Estando a válvula totalmente fec*ada e portanto ,( : ;, a #re$$0od"!erenc"al através dela é , : ,1 - ,( : ,1 . Essa pressão diferencial, que é igual 5pressão diferencial ,MA<, dado de principal import'ncia na seleão de uma válvula eno dimensionamento do atuador.

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7este caso, o atuador produ0indo uma fora FM dirigida de cima paraaixo, transmite-a através da *aste para o oturador. <or outro lado, a pressão ,1

do fludo contra o oturador (que loqueia a sede de di'metro DS ) produ0 uma fora FF

para cima em sentido contrário 5 FM do atuador. <ara termos um funcionamento corretoda válvula, FM tem que ser suficientemente maior que FF, ou sea #

FM = > ? FF = > FM = > ? = ,1 - ,( > = AS - A5 >FM = > ? = , > = AS - A5 > FM = > ? = ,1 - ; > = AS - A5 >FM = > ? = ,1 > @2 = DS - D5 >FM = > ? ;B42 = DS - D5 >FM = > ? ;B42 . ,1 - D(

onde D( : DS - D5 O di'metro de passagem

A fora FM deve ser suficientemente maior que a FF , pois *á outras forasenvolvidas, como por exemplo, a fora da mola do atuador que é contrária a FM , a foraproveniente do atrito nas gaxetas e outras.

1 ndice de va0amento definido anteriormente, é para válvulas defaricaão normal, ou sea, com assento etal - etal. &ontudo podemos atingir umndice de menor va0amento (sem aumentar a fora de assentamento do atuador),utili0ando a construão de assentamento composto, ou sea etal - 8orraca , etal te!lon , etc.

Este tipo de construão, muitas ve0es ainda designado pelo seu nome emingl%s, !o2t ) e%t !.

1temos desta forma um ndice de va0amento praticamente nulo (daordem de algumas ol*as de ar por minuto). <or exemplo numa válvula de 9" admite-secomo permissvel um va0amento de > ol*as de ar por minuto ou :,8: cm> H min.

In$tala/0o de ua válvula lo8o $ede $"#le$

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Em algumas aplica2es importantes as válvulas podem ter como acess/rioum volante manual para acionar a válvula em caso de fal*a do posicionador ou doatuador pneumático da válvula.

Este volante aciona mecanicamente a *aste da válvula e quando aciona aaertura da válvula, não conseguimos acionar a válvula pneumaticamente pois a mesma

fica travada mecanicamente. A figura a seguir mostra um exemplo.

In$tala/0o de ua válvula co volante anual

.1.( - )álvula 6lo8o Sede Du#la

É provavelmente mais usada que a de sede simples. Ela foi desenvolvidapara atender a necessidade de uma válvula que poderia ser posicionada com forarelativamente pequena do atuador.

3ma válvula gloo reversvel de sede dupla é mostrada a seguir. 4e as 9sedes forem do mesmo di'metro, as press2es que atuam no oturador serão equiliradasna posião fec*ada e teoricamente pouca fora será requerida para arir e fec*ar aválvula. 7a realidade, os orifcios são construdos com =H=D" a =HP" um maior que o outro,no di'metro. Esta construão é c*amada ! semi-alanceada ! e é usada para possiilitar que o oturador menor passe através do orifcio maior na montagem.

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É faricada normalmente em di'metros de >H8" a =8", e com conex2es dasextremidades rosqueadas ( até 9" ), flanqueadas ou soldadas, nas classes=C:,>::,D::,I:: e =.C:: ls.

A principal vantagem da válvula sede dupla é o fato dela ser estaticamentequase estável sem necessitar, portanto, de uma fora de atuaão tão grande quanto 5válvula sede simples.

&omo desvantagem, apresentam um va0amento, quando totalmentefec*adas de no máximo :,C K da sua máxima capacidade de va0ão, conforme norma

A74J =D.=:8 a válvula tipo t%n(%r( , possui um ndice de va0amento Cla$$e II.1 fato de esse va0amento ser maior que na sede simples se deve a dois

fatores#

<or ser semialanceada, um pequeno esforo é suficiente para deslocar a *aste dequalquer posião (nesse caso, tal facilidade pode surgir como desvantagem).

6evido ao fato de ser impossvel fec*ar os dois orifcios simultaneamente,principalmente em casos de fludos suficientemente quentes para produ0ir umadilataão volumétrica desigual no oturador.

In$tala/0o de ua válvula lo8o $ede du#la

.( - )*L)+LA 6LO7O TI,O 6AIOLA

álvula de concepão antiga onde possue seus internos sustancialmente diferenteda gloo convencional. 1 amplo sucesso deste estilo de válvula está totalmentefundamentado nos seguintes aspectos#

- facilidade de remoão das partes internas, pela aus%ncia de roscas o que facilitaastante a operaão na pr/pria instalaão?

- alta estailidade de operaão proporcionada pelo exclusivo sistema de guia dooturador?

- capacidade va0ão da ordem de (; a ; maior que a gloo convencional?- menor peso das partes internas, resultando assim um menor viraão *ori0ontal

conseq$entemente menor rudo de origem mec'nica do que as válvulas glooduplamente guiadas?

- não possuindo flange inferior a válvula é algo mais leve que as gloo convencionais.

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<or não possuir flange inferior, seu corpo não pode ser reversvel, e assim amontagem dos seus internos é do tipo entra #or c"a. A drenagem do fludo quandonecessária, pode ser reali0ada através da parte inferior do corpo, por meio de um tampãorosqueado.

- Sede S"#le$

- 7alanceada- M"cro FluGo Al3$n t&4o (e #"l#$l%5 - Anular Sede S"#le$

- Anular 7alanceada- Du#lo e$tá"o e- 7a"Go ru9do.

.(.1 - )álvula 6lo8o T"#o 6a"ola Sede S"#le$ N0o 7alanceada

7este tipo de válvula o fludo entra por aixo do anel da sede, passandopelo orifcio e pelas anelas da gaiola. Apresenta apenas guia na gaiola, trata-se de um

tipo não alanceado como a gloo convencional, pois a fora do fludo tende a arir aválvula, não é alanceada e por isso apresenta o mesmo inconveniente de precisar deuma grande fora de atuaão.

)álvula 6a"ola Sede S"#le$ N0o 7alanceada

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Apresenta um va0amento de :,:=K da sua máxima capacidade de va0ão,quando totalmente fec*ada ,enquadrada na &lasse J. aricada em di'metros de =H9"até D" nas classes de =C:,>:: e D:: ls.

As conex2es das extremidades podem ser rosqueadas (até 9"), flangeadasou soldadas.

.(.( - )álvula 6lo8o T"#o 6a"ola Sede S"#le$ 7alanceada

7este tipo de válvula o oturador é alanceado dinamicamente, devido aoorifcio interno no oturador, que fa0 com a pressão do fludo comunique-se com amos olado do oturador, formando-se assim um alanceamento de foras de atuaão nestecaso do que no anterior sede simples. 1 fludo neste tipo de válvula entra por cima e nãoapresenta uma oa vedaão, permitindo um va0amento de até :,CK da máximacapacidade de va0ão, estando a mesma classificada na Cla$$e II.

aricada em di'metros de >H8" até D" nas classes =C:, >:: e D:: ls,podendo suas conex2es serem rosqueadas ( até 9" ), flangeadas ou soldadas.

)álvula 6a"ola Sede S"#le$ 7alanceada

In$tala/0o de ua válvula a"ola 8alanceada




. - )*L)+LA DE CONTROLE TI,O DIAFRA6MA O+ SA+NDERS

Este tipo de válvula, cua configuraão é totalmente diferente das outras válvulas decontrole, é utili0ada no controle de fludos corrosivos, lquidos altamente viscosos elquidos com s/lidos em suspensão. A válvula de controle tipo diafragma consiste de umcorpo em cua parte central apresenta um encosto sore o qual um diafragma m/vel,preso entre o corpo e o castelo, se desloca para provocar o fec*amento. <ossui comovantagem um aixo custo, total estanq$eidade quando fec*ada, á que o assento écomposto por um diafragma de orrac*a, e facilidade de manutenão.

&omo desvantagem não apresenta uma oa caracterstica de va0ão para controle,além de uma alta e não uniforme fora de atuaão que fa0 com que praticamente este tipode válvula sea limitado em di'metros de até D" para efeito de aplicaão em controlemodelado.

1utra desvantagem é que devido ao material do seu oturador (diafragma deneoprene ou eflon), a sua utili0aão é limitada pela temperatura do fludo em funão domaterial do diafragma.

)álvula T"#o D"a!raa

.2 - )*L)+LA DE CONTROLE TI,O 6+IL5OTINA

rate-se de uma válvula originalmente proetada para a ind+stria de papel ecelulose, porém, *oe em dia a sua aplicaão tem atingindo algumas outras aplica2es emind+strias qumicas, petroqumicas, aucareiras, aastecimentos de água, etc.




&ontudo, a sua principal aplicaão continua sendo em controle iestável com fludospastosos, tais como massa de papel.

aricada em di'metros de 9" até 98" com conex2es sem flanges para ser instaladaentre par de flanges da tuulaão.

.4 - )*L)+LA DE CONTROLE )IAS

4ão que podem ser válvulas utili0adas para fa0er misturas ou desvios de produtos,pois possuem > passagens que possiilitam esta aplicaão. A figura a seguir mostra umexemplo.

In$tala/0o de ua válvula v"a$

2 - )*L)+LAS DE DESLOCAMENTO ROTATI)O DA 5ASTE

7os +ltimos anos tem-se notado um sustancial aumento no uso das válvulasdenominadas de rotativas. asicamente estes tipos de válvulas apresentam vantagens edesvantagens. nas vantagens podemos considerar aixo peso em relaão aos outros

tipos de válvula, desen*o simples, capacidade relativa maior de fluxo, custo inicial maisaixo, etc.

6entre as desvantagens citamos a limita2es em di'metros inferiores a =" ou 9" equedas de pressão limitadas principalmente em grandes di'metros.




2.1 - )*L)+LA DE CONTROLE TI,O 7OR7OLETA

álvula de deslocamento rotativo, corpo de duas vias de passagem reta, cominternos de sede simples e elemento vedante constitudos por um disco ou l'mina deformato circular acionados por eixo de rotaão axial. 4ão muito usadas em taman*os

maiores que >" e são faricadas em taman*os tão pequenos quanto =". A válvulaoroleta consiste de um corpo cilndrico com um disco solidário a um eixo instaladoperpendicularmente ao eixo do cilindro. 1 corpo cilndrico pode ser flangeado em amasas extremidades ou faricado na forma de um anel s/lido. Este +ltimo tipo é instalado emuma tuulaão entre 9 flanges.

Luando as válvulas oroletas são atuadas por atuadores convencionaispneumáticos, o movimento alternativo da *aste é usualmente transformado emmovimento rotativo através de um simples ogo de alavancas.

In$tala/0o de ua válvula 8or8oleta

álvulas oroletas t%m grande capacidade, pois o di'metro do furo do cilindro eusualmente o di'metro interno da tuulaão na qual estão instaladas e a +nica ostruãoé o disco. Em taman*os grandes elas são mais econGmicas do que as válvulas gloo.4ua aplicaão, entretanto, é limitada pelo fato de requerer fora considerável para suaoperaão em altas press2es diferenciais. 4ua caracterstica de va0ão não é adequadapara algumas aplica2es.




As foras de torão no eixo de uma válvula oroleta aumentam com o arir daválvula, atingindo um valor máximo em um ponto entre F: a FC o a partir de umaperpendicular 5 lin*a, ap/s a qual tende a diminuir.

<ara maior estailidade na operaão de estrangulamento, a válvula oroleta não éaerta a um 'ngulo superior 5quele em que a curva muda sua inclinaão. Jsto limita aaertura máxima em cerca de FCo da vertical. Alguns fornecedores faricam a válvula de

tal maneira que *aa o fec*amento total do disco com =Co da perpendicular. Jsto resulta emuma rotaão efetiva de D:o, que é o recomendado. 1 va0amento normal para uma válvulacom disco e sede de metais e em torno de :,C a =K da capacidade total. 4edes deelastGmeros dão fec*amento estanque.

Entretanto devem ser aplicadas com cuidado em servios de estrangulamento comatuadores pneumáticos de diafragmas, desde que elas ten*am a tend%ncia de emperrar na posião fec*ada.

A8ertura da válvula 8or8oleta

2.( - )*L)+LA DE CONTROLE ESFERA

Jnicialmente a válvula de controle tipo esfera encontrou a sua principal aplicaão naind+stria de papel e celulose, face 5s caractersticas firosas de determinados fludosnesse tipo de processo industrial. <orém a sua utili0aão tem apresentado uma crescente

introduão em outros tipos de processos, tanto assim que é recomendado para traal*ar com liquidas viscosos, corrosivos e arasivos além de gases e vapores.

6evido ao seu sistema de assentamento, proporciona uma vedaão estanque,constituindo-se numa das poucas válvulas de controle que além de possuir /timascondi2es de desempen*o de sua principal funão, (isto é, prover uma adequada aão decontrole modulado) permite, ainda uma total estanq$eidade quando totalmente fec*ada.

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1 corpo da válvula e do tipo ipartido (para possiilitar a montagem dos internos),sendo que a esfera gira em torno de dois anéis de eflon ( construão padrão ) aloadosno corpo e que fa0em a funão de sede. <ossiilita a passagem do fludo em qualquer direão sem prolemas din'micos, e possui um curso total de I:Q.

T"#o$ de u"a do o8turador na válvula e$!era

1 seu castelo é integral ao corpo e até D" é guiada superiormente e na sede? de P"em diante a guia é superior e inferior e nas sedes.

A válvula esfera é a de todas a de maior capacidade de fluxo, devido a sua

passagem ser praticamente livre sem restri2es. Em relaão ao tipo gloo, c*ega aalcanar de > a 8 ve0es maior a va0ão.Este tipo de válvula apresenta, (assim como tamém a válvula oroleta), em

funão da caracterstica geométrica dos seus internos, uma alta tend%ncia a cavitar e aatingir condi2es de fluxo crtico a relativos menores diferencias de pressão do que osoutros tipos de válvulas.

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O7SER)AÇÃOH Cav"ta/0o é a transformaão de parte do lquido em vapor duranteuma rápida aceleraão deste através do orifcio da válvula, e o suseq$ente retorno dasol*as de vapor 5 condião lquida.

6inamicamente, as foras provenientes do fludo tendem sempre a fec*ar a válvulae portanto é uma válvula não alanceada, da mesma forma que acontece 5 válvulaoroleta.

In$tala/0o de ua válvula e$!era

2. - )*L)+LA DE CONTROLE TI,O O7T+RADOR ROTATI)O - E<CNTRICO

Jdeali0ada originalmente para, asicamente, qualquer aplicaão de processo, tem

mostrado realmente vantagens em apenas alguns processos industriais, tais como papele celulose e de forma genérica trata-se de uma válvula recomendada para aplica2es deutilidades, ou auxiliar. <ossui corpo, com extremidade sem flanges, classe D:: ls, sendofaricada em di'metros de =" até =9" . 1 curso do oturador é de C:Q em movimentoexc%ntrico da parte esférica do oturador. al particularidade de movimento exc%ntricopossiilita-l*e uma reduão do torque de atuaão permitindo uma operaão mais estávelcom o fludo entrando na válvula em qualquer sentido.

KRControl / Pre! / V"l#$l% e Po&'&on%(ore )++)



)álvula T"#o O8turador Rotat"vo EGc'ntr"co

Apresenta, quando totalmente fec*ada, um ndice de va0amento de :,:=K da suamáxima capacidade de fluxo, sendo uma válvula de nvel de va0amento Cla$$eI) conforme a A74J =D.=:8 .

1 oturador possui guia dupla possiilitando, desta forma, uma resist%ncia menor 5passagem de fluxo do que a apresentada em outros tipos de válvulas de desen*osemel*ante.

In$tala/0o de ua válvula ca!leG II

4. INTERNOS DAS )*L)+LAS

7ormalmente costuma-se definir ou representar os internos da válvula de controlecomo o coração da mesma .

4e considerarmos a funão 5 qual se destina a válvula, realmente as partesdenominadas de internos representam o papel principal da válvula de controle, ou sea,

produ0ir uma restrião variável 5 passagem do fludo conforme a necessidade impostapela aão corretiva do controlador produ0indo assim, uma relaão entre a va0ão quepassa e a aertura da válvula.

KRControl / Pre! / V"l#$l% e Po&'&on%(ore )+,)



4.1 - O7T+RADOR

Elemento vedante, com formato de disco, cilndrico ou com contorno caracteri0ado,que se move linearmente no interior do corpo oturando o orifcio de passagem de modo

a formar restrião variável ao fluxo.

4.1.1 - T"#o$ de O8turadore$

7a válvula gloo convencional, quer sea sede simples ou dupla ooturador é o elemento m/vel da válvula que é posicionado pelo atuador da válvula paracontrolar a va0ão. Em geral, a aão do oturador pode ser proporcional ou de 9 posi2es (on-off ). Em controle proporcional, o oturador é posicionado em qualquer pontointermediário entre aerto e fec*ado, sendo continuamente movido para regular a va0ãode acordo com as necessidades do processo.

4.1.( - O8turadore$ Torneado$

1turadores duplos torneados devem ser guiados na ase e no topo,enquanto válvulas de sede simples podem ser guiados no topo e na ase ou somente notopo.

Necomenda-se o uso de 1turadores torneados nos seguintes casos#

Bquidos suos ou arasivosLuando o fludo controlado forma incrusta2es no plug.

KRControl / Pre! / V"l#$l% e Po&'&on%(ore )+-)



4.1. - O8turadore$ co entale$ e J ) K

6esde que o oturador com ental*e em s/lido, é proetado para sair inteiramente da sede, eles são feitos com guias na ase e no topo. Eles podem ser simples ou duplos. 6evido 5 sua conformaão lateral existe uma grande área dooturador sempre em contato com a superfcie interna da sede e que possiilita umamenor va0ão inicial quanto o oturador torneado, que possui uma va0ão inicial maior,quando comparado ao oturador em ental*e em s/lido. Este +ltimo apresentaconseq$entemente maior rangeailidade.

Em taman*os maiores ( 8" e maior ) os tipos com saia tendem a virar emaltas freq$%ncias quando sueitos a altas velocidades de gás ou vapor. Esta viraão podesituar-se na faixa audvel, produ0indo assoio estridente e desagradável, ou pode ser supersGnica. Em qualquer caso, a conseq$%ncia final poderá ser a quera das peas daválvula.

<ara redu0ir a tend%ncia de viraão, costuma-se usar o oturador tipos/lido, ental*e em , que possui maior massa e mais rigide0. 4ão as seguintes as ra02espara uso do oturador em ental*e em .

É o que mel*or satisfa0 as condi2es de escoamento percentual que é a caractersticamais usada. Luando alta rangeailidade é deseada, pois, este tipo de oturador proporciona va0ãoinicial menor.

N6o (e#e er $%(o

Luando o fludo controlado é erosivo ou muito suo. 1s cantos vivos do corte em sãoatacados ou ostrudos, modificando a caracterstica de controle. Luando o fludo controlado forma incrusta2es no oturador.

4.1.2 - O8turadore$ S"#le$ E$tr"ado$ ou ,er!"lado$

KRControl / Pre! / V"l#$l% e Po&'&on%(ore )+.)



1turadores simples estriados ou perfilados com guia somente no topo sãomuito usados em orifcios com di'metro de =" ou menos para aplica2es de altaspress2es.

4.1.4 - O8turadore$ de A8ertura Rá#"da

4ão usados em controle JTudo ou NadaK, para fec*amento deemerg%ncia, descargas, etc.. <odem eventualmente ser empregados em processossimples de alta sensiilidade (faixa proporcional até CK), sem atraso de resposta, socondi2es de carga e pressão estáveis e que exiam controle apenas entre =: e F:K deaertura da válvula. 3m processo com tal caracterstica não é facilmente encontrado.

4.1. - O8turadore$ co D"$co ou O-R"n

4ão usados em distriuião de gás dentro de uma ind+stria. 4ão feitos, osdiscos, com orrac*a, 7eoprene, una 7, 4ilastic, eflon, Rel , iton ou outrocomponente elástico e é fornecido com corpo de sede simples ou dupla, para controleproporcional ou tudo ou nada.

Estes tipos de oturadores não são adequados para quedas de press2es

superiores a =C: psi e a orrac*a, 7eoprene e una 7, não são recomendados paratemperatura acima de DCQ&. 4ilastic, eflon ou Rel-, podem ser usados satisfatoriamentepara temperatura tão altas quanto 9::Q&. 1 eflon e o Rel- são resistentes a toda ascorros2es qumicas. Estes 1turadores possiilitam asoluta estanq$eidade do miolo daválvula.




4.( - O7T+RADORES TI,O 6AIOLA

1s oturadores tipo gaiola, teve seu incio de utili0aão por volta de =I8: emaplica2es de alta pressão como no caso de produão de /leo e gás, alimentaão deágua de caldeira, etc...

Estando nos internos a +nica diferena entre as válvulas gloo convencional egaiola, o perfeito tipo de guia do oturador, em conunto com a possiilidade dealanceamento das foras do fludo agindo sore o oturador e uma distriuião uniformedo fluxo ao redor do oturador por meio do sistema de anelas, resulta nas 8 principaisvantagens deste tipo de oturador#

Et%&l&(%(e (e 'ontrole e8 9$%l9$er 4re6o: Re($;6o (o e2or;o l%ter%l e %tr&to: Po&&l&(%(e (e et%n9<e&(%(e (e 3r%n(e #%=>e % %lt% 4re>e 'o8

%t$%(ore nor8%&: M%&or #&(% ?t&l (o '@%n2ro (% e(e

1 desen*o de gaiola caracteri0ada redu0 a erosão separando as área deassentamento e de restrião ou controle fa0endo assim com que a sede não estea numa0ona de alta velocidade do fludo.

<rincpio de funcionamento da aão de controle (modulaão e vedaão ) dosinternos tipo gaiola #

A- 4ede 4imples - alanceada

1 funcionamento da restrião e modulaão provida por este tipo de válvula, émediante o sistema de gaiola, em cuo interior desloca-se o oturador, como se fosse umpistão de cilindro. A gaiola possui um determinado n+mero de passagens ou anelas, asquais distriuem uniformemente o fluxo ao redor do oturador.




ais anelas apresentam formatos caracteri0ados sendo elas, em conunto com aposião relativa do oturador, que proporcionam a caracterstica de va0ão, ao invés deser o formato do oturador como na gloo convencional.

4. - ANEL DE SEDE

Anel circular montado no interior do corpo formando o orifcio de passagem do fluxo.

Anel $ede da válvula lo8o

Anel $ede da válvula a"ola

4.2 CLASSE DE )AAMENTOS

Existem normas internacionais que determina qual o máximo va0amento permitidoquando a válvula estiver totalmente fec*ada. A seguir mostraremos esta taela#




Cl%e (eV%=%8ento

De2&n&;6o (% Cl%e T&4o (e V"l#$l%

CLASSE I Lualquer válvula pertencente as classes JJ, JJJ ou JA,porém mediante acerto entre faricante e usuárionão *á necessidade de teste

Aálvulas listadas nas classes JJ, JJJe JA

CLASSE II Aa0amento de até :,C K da capacidade máxima deva0ão

Aálvulas @loo 4ede 6upla,Aálvulas @loo @aiolaalanceadas. 4uperfcie deassentamento metal S metal

CLASSE III Aa0amento de até :,= K da capacidade máxima deva0ão

Aálvulas listadas comopertencentes a classe JJ, porémpossuindo uma maior fora deassentamento

CLASSE I) Aa0amento de até :,:= K da capacidade máximade va0ão

Aálvulas @loo 4ede 4imples comassentamento metal S metal.Aálvulas de 1turador NotativoExc%ntrico

CLASSE ) Aa0amento de até C x =:-8

cm> por minuto de água,

por polegada de di'metro de orifcio, por psi depressão diferencial ou C x =:

-=9 m

> por segundo de

água, por mm de di'metro do orifcio por ar depressão diferencial

Aálvulas instaladas na classe JA,porém utili0adas com atuadoressuperdimensionado para aumentar

a fora de assentamento.

Aa0amento Táximo <ermissvel6i'metro7ominal doorifcio de

passagem em !cm

>H min ol*as H min

= 1,=C =

= U :,>: 9

9 :,8C >

9 U :,C: 8

> :,I: C

8 =,F: ==

D 8,:: 9F

CLASSE )I

P D,FC 8C

Aálvulas @loo com assentamentocomposto ( soft seat ). Aálvulasoroletas revestidas com sedesde elastGmeros ou com anéis devedaão. Aálvulas esferas comanéis de -E. Aálvulas diafragmas.Aálvulas de oturador rotativoexc%ntrico com assentamentocomposto

- Ca$telo

1 castelo, geralmente uma parte separada do corpo da válvula que pode ser removida para dar acesso 5s partes internas das válvulas, é definido como sendo ! umconjunto que inclue, à parte através da qual a haste do obturador da válvula move-se, emum meio para produzir selagem contra vazamento através da haste !.Ele proporcionatamém um meio para montagem do atuador.

7ormalmente o castelo é preso ao corpo por meio de conex2es flangeadas e paracasos de válvulas gloo de pequeno porte, convenciona-se a utili0aão de castelorosqueado devido ao fator econGmico, em aplica2es de utilidades gerais como ar, água,

etc., como é o caso das denominadas válvulas de controle gloo miniaturas.




.1 - TI,OS ,RINCI,AIS

7ormal Aletado Alongado

&om foles.( - CASTELO NORMAL

É o castelo padrão utili0ado para as aplica2es comuns nas quais a temperaturaestá entre -=P a 9>9o&. Esta limitaão está imposta pelo material da gaxeta á que a sualocali0aão está em pr/xima do flange superior do corpo e portanto em pr/xima aofludo.

EGe#lo de ca$telo noral

. - CASTELO ALETADO

É usado quando a temperatura do fludo controlado é superior a 9::o& .6eve ser suficiente para dar o aaixamento de temperatura indicado ou no máximo de 9C:o& deresfriamento. 7o caso da válvula operar vapores condensáveis o aletamento não redu0iráa temperatura aaixo do ponto de saturaão do lquido, pois uma ve0 atingida estatemperatura *averá condensaão de vapor e o lquido fluirá para a tuulaão, sendosustituda por uma outra porão de vapor com temperatura mais elevada.

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EGe#lo de ca$telo aletado

.2 - Ca$telo Alonado

4ão usados para prevenir o congelamento das gaxetas em aplica2es de aixastemperaturas. 6evem ser usadas para temperatura inferiores a Co& e devem ser suficientemente longos para que a temperatura das gaxetas não vá aaixo de 9Co&.

EGe#lo de ca$telo alonado

.4 - CASTELO COM FOLE

4ão usados para fludos radiativos ou t/xicos, servindo como um reforo dasgaxetas. 1 fole é normalmente feito de uma liga resistente 5 corrosão e devem ser soldados 5 *aste da válvula. Este sistema é limitado a press2es de aproximadamente D::psi.

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EGe#lo de ca$telo co !ole

B - CAI<A DE 6A<ETAS

&onstruão contida no castelo que engloa os elementos de vedaão da passagemdo fludo para o exterior através do eixo. A finalidade principal desta parte é impedir que ofludo controlado passe para o exterior da válvula. 4erve ainda como guia da *aste. Emgeral o castelo é ligado por flanges ao corpo da válvula, podendo porém, ser rosqueadas.1 castelo flangeado é prefervel, do ponto de vista de manutenão e segurana.

6e qualquer forma o castelo rosqueado s/ é aceitável em válvulas de =H9".

Em válvulas com castelo flangeado, parafusos encastrados são aceitáveis até opadrão A4A D:: ls. <ara press2es maiores, parafusos passantes são recomendados.

A caixa de gaxetas deve comportar uma altura de gaxetas equivalente a seis ve0es

o di'metro da *aste.<or motivos de segurana, a $o8re#o$ta !laneada é a a"$ recoendada, por

permitir mel*or distriuião de tens2es sore a *aste e pelo perigo potencial que asoreposta rosqueada oferece quando n+meros insuficientes de fios estão engaados.

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- 6A<ETAS

<rincipais caractersticas do material utili0ado para a gaxeta#

- devem ter elasticidade, para facilitar a deformaão?- produ0ir o mnimo atrito e- deve ser de material adequado para resistir as condi2es de pressão, temperatura e corrosão do fludo de processo.

1s principais materiais de gaxetas são# Te!lon e a"anto "#renado.

.1 - TEFLON =TFE>

É o material mais amplamente utili0ado devido as suas notáveis caractersticas demnimo coeficiente de atrito, e de ser praticamente inerte quimicamente a qualquer fludo.6evido as suas caractersticas, a gaxeta de eflon n6o re9$er l$r&2&'%;6o externa e asua #r"nc"#al l""ta/0o é a te#eratura. &onforme visto na taela a seguir.

A gaxeta de eflon é formada de anéis em ! ! de eflon s/lido, e re%uer uacon$tante co#re$$0o para o seu posicionamento firme e compacto, provida por meiode uma mola de compressão.

.( - AMIANTO IM,RE6NADO

É ainda um material de gaxeta astante popular devido 5s caractersticasadicionadas 5s de alguns aditivos e 5 facilidade de manutenão e operaão. 7ão sendoautolurificante, o amianto utili0a-se impregnado com aditivos tais como Te2lon 8&'%In'onel 3r%2&te et' 1s limites de uso em funão da temperatura e fludos para este tipode gaxeta são dados na taela a seguir .Este tipo de gaxeta é do tipo quadrada ecomprimida por meio de prensa gaxeta. Nequer lurificaão externa, com exceão aoamianto impregnado com eflon.

M/0//

/70/

S89: P;;<; L=>?@/9:

TB:; C/;0:

N:/ L:: E70/L::

Teflon Limitado àqueles fluídos que nãoatacam o Teflon e aço ino ti!o3"6 # mate$ial da mola da %aeta&

Líquidos e 'asessecos - 15(( !si

)a !o$ - 25( !si

*ão -18 a 232 -45 a 43( -268 a 43(

+miantoc" Teflon

Todo eceto ,lcalis quentes ecido .id$ofluo$íd$ico quente

Líquidos e 'asessecos - 6((( !si

)a!o$ - 25( !si

/!cional0 !o$m

$ecomendada-18 a 232 -45 a 43( -268 a 43(

+mianto'$afitadocom fios

denconel

)a!o$ ou et$leoualque$ fluído -6((( !si im -18 a 232 -45 a 54( -45 a 54(

L""te de Te#eratura #ara o$ d"ver$o$ ater"a"$ da aGeta e !un/0o do t"#o deca$telo

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Necentemente surgiu um novo material de gaxeta denominado de r%2o&l . rata-sede material 5 ase de grafite e comerciali0ado em fitas flexveis de vários taman*os. É ummaterial praticamente inerte quimicamente e suporta temperaturas altssimas (o ponto devolatili0aão é de >DC:o&). 4eu +nico inconveniente reside no fato de que produ0 umcerto travamento da *aste, á que por ser fita, ela deve ser enrolada ao redor da *aste esocada para compactá-la formando diversos anéis.

- CARACTERSTICAS DE )AÃO

.1 - INTROD+ÇÃO

A escol*a da adequada '%r%'tert&'% (e #%=6o de uma válvula de controle, emfunão da sua aplicaão em um determinado processo, continua sendo um assunto nãosomente astante complexo, como principalmente muito controvertido. Jn+merostraal*os pulicados por eminentes pesquisadores sore o assunto não foram o suficientepara termos uma soluão te/rica, digna de total crédito. 1s prolemas a serem resolvidossão realmente complexos comeando pelo pr/prio dilema de qual deve ser a fraão daqueda de pressão total do sistema que deve ser asorvida pela válvula de controle. Eainda, face 5s interfer%ncias instaladas no sistema, como a pr/pria t$$l%;6o (e#&ore($;>e e9$&4%8ento 8%l@% (e 'ontrole et' .

1 oetivo agora é o de definir diversos par'metros principais, explicar as suasdiferenas e dar algumas regras práticas que possam auxiliar na escol*a da corretacaracterstica de va0ão de uma válvula de controle.

<orém salientamos que a seleão da caracterstica de va0ão de uma válvula não éum prolema apenas relativo 5 válvula mas tamém ao $"$tea de controle co#leto e"n$tala/0o.

.( - CARACTERSTICA DE )AÃO

&omo tivemos a oportunidade de oservar no item referente aos internos da válvula,o oturador, conforme se desloca, produ0 uma área de passagem que possue umadeterminada relaão caracterstica entre a fraão do curso da válvula e a correspondenteva0ão que escoa através da mesma. A essa relaão deu-se o nome de '%r%'tert&'% (e#%=6o da válvula.

<or outro lado, saemos tamém que, a va0ão que escoa através de uma válvulavaria com a pressão diferencial através dele e portanto tal variaão da pressão diferencialdeve afetar a caracterstica de va0ão. Assim sendo, definem-se dois tipos decaractersticas de va0ão#

InerenteIn$talada

A '%r%'tert&'% (e #%=6o &nerente, é definida como sendo a relaão existenteentre a va0ão que escoa através da válvula e a variaão percentual do curso, quando semantém constante a pressão diferencial através da válvula. Em outras palavras,poderamos di0er que se trata da relaão entre a va0ão através da válvula e ocorrespondente sinal do controlador, so pressão diferencial constante, através daválvula.

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<or outro lado, a '%r%'tert&'% (e #%=6o &nt%l%(% é definida como sendo a realcaracterstica de va0ão, so condi2es reais de operaão, onde a pressão diferencial nãoé mantida constante.

6o fato da pressão diferencial, através da válvula num determinado sistema decontrole de processo, nunca manter--se constante, temos que, quando da seleão dacaracterstica de va0ão, pensar na '%r%'tert&'% (e #%=6o &nt%l%(% As caractersticas

de va0ão fornecidas pelos faricantes das válvulas de controle são "nerente$, á que nãopossuem condi2es de simular toda e qualquer aplicaão da válvula de controle.

A '%r%'tert&'% (e #%=6o &nerente é a te/rica, enquanto que, a &nt%l%(% é aprática.

. - CARACTERSTICAS DE )AÃO INERENTES

A caracterstica de va0ão é proporcionada pelo formato do oturador (caso dasválvulas gloo convencionais), ou pelo formato da anela da gaiola (caso das válvulas tipogaiola) ou ainda pela posião do elemento vedante 5 sede (caso das válvulas oroletase esfera).

Existem asicamente quatro tipos de caractersticas de va0ão inerentes#

a> L&ne%r

8> Iual #orcentae =4;H1>c> P%r%l&'% 8o(&2&'%(%d> Aert$r% r"4&(%

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.2 - CARACTERSTICA DE )AÃO INSTALADA DAS )*L)+LAS DE CONTROLE

A caracterstica de va0ão instalada é definida como sendo a real caracterstica deva0ão, so condi2es reais de operaão, onde a pressão diferencial não é mantidaconstante. 6e fato a pressão diferencial num determinado sistema de controle deprocesso, nunca se mantém constante. As caractersticas de va0ão fornecidas pelosfaricantes das válvulas de controle são inerentes, á que não possuem condi2es desimular toda e qualquer aplicaão da válvula de controle. A caracterstica de va0ãoinerente é te/rica, enquanto que a caracterstica de va0ão instalada é a real.

lnstalada a válvula de controle de processo, a sua caracterstica de va0ão inerentesofre profundas altera2es. 1 grau de alteraão depende do processo em funão do tipode instalaão, tipo de fluido, etc. 7essa situaão a caracterstica de va0ão inerente

passa a denominar-se caracterstica de va0ão instalada. 6ependendo da queda depressão através da válvula e a queda de pressão total do sistema, a caracterstica deva0ão pode alterar-se consideravelmente e, o que é mais interessante, é que se acaracterstica de va0ão inerente for linear, esta tende a aertura rápida, enquanto que ascaractersticas inerentes iguais porcentagem, tendem a linear conforme podemos ver pelas figuras a seguir.




EGe#lo de a#l"ca/0o de ua válvula co caracter9$t"ca "nerente : onde o #var"a




EGe#lo de a#l"ca/0o de ua válvula co caracter9$t"ca "nerente l"near onde o P# 3

con$tante

.4 - ALCANCE DE FAI<A DA )*L)+LA

1 alcance de faixa de uma válvula, pode ser definido como sendo a relaão entre ava0ão máxima e mnima controláveis. Ele é otido dividindo-se o coeficiente de va0ão(em porcentagem) mnimo efetivo ou utili0ável pelo coeficiente de va0ão (emporcentagem) máximo efetivo ou utili0ável.

6a mesma forma que a caracterstica de va0ão, o alcance de !a"Ga se (e2&ne'o8o %l'%n'e (e 2%&F% &nerente e %l'%n'e (e 2%&F% &nt%l%(o

1 %l'%n'e (e 2%&F% &nerente é determinado em condi2es de queda de pressãoconstante através da válvula, enquanto que, o %l'%n'e (e 2%&F% &nt%l%(o otém-se emqueda de pressão variável.

1 %l'%n'e (e 2%&F% &nerente varia de válvula para válvula em funão do estilo docorpo. 7a válvula lo8o é da ordem de C:#=, na e$!era de C:#= até =::#=, na 8or8oleta9:#=, etc..

1 alcance de faixa instalado pode tamém ser definido como sendo a relaão entreo alcance de faixa inerente e a queda de pressão.

1; - COEFICIENTE DE )AÃO =C)>

1 termo & , por definião , é a quantidade de água a D: o medida em gal2es ,que passa por uma determinada restrião em = minuto , com uma perda de carga de = psi.

Ex # 3ma válvula de controle com & igual a =9 , tem uma área efetiva depassagem quando totalmente aerta , que permite o escoamento de =9 @<T de águacom uma pressão diferencial de = psi .

asicamente é um ndice de capacidade , com o qual estimamos rápida eprecisamente o taman*o requerido de uma restrião em um sistema de escoamento defluidos .




O C) de ua válvula de!"ne o d"Qetro do anel $ede e do o8turador

Luando fi0ermos a troca de uma válvula por outro devemos oservar se o & e acaracterstica de va0ão das mesmas são iguais para que a válvula instalada possafuncionar corretamente.

11 ,OSICIONADORES

É o dispositivo que traal*a em conunto com o atuador da válvula de controle paraposicionar corretamente o oturador em relaão 5 sede da válvula . 1 posicionador compara o sinal emitido pelo controlador com a posião da *aste da válvula e envia aoatuador da válvula a pressão de ar necessária para colocar o oturador na posiãocorreta .




11.1 - ,RINCI,AIS A,LI CAÇES DO ,OSICIONADOR EM )*L)+LAS

• encer o atrito na *aste da válvula quando a gaxeta é comprimida com grandepressão , para evitar va0amento do fluido .

• <ara válvulas de sede simples , recoloca a válvula na aertura correta , quando a

pressão exercida no oturador variar .• Todificar o sinal do controlador . 1 posicionador , por exemplo , recee um sinal de > a=C psi do controlador e emite um sinal de D a >: psi para o atuador .

• Aumentar a velocidade de resposta da válvula . 3sando-se um posicionador , eliminam-se # o atraso de tempo provocado pelo comprimento e di'metro dos tuos de ligaãoentre a válvula e o controlador e volume do atuador .

• Jnverter a aão do controlador .

11.( - LIMITAÇES DO +SO DO ,OSICIONADOR

As aplica2es anteriores são muito usadas , entretanto , em processos rápidos , o

uso do posicionador pode ser preudicial para a qualidade do controle , principalmente nocontrole de va0ão . Luando necessário , podem ser usados oosters para pressão ouvolume ao invés do posicionador .

11.(.1 EGe#lo de #o$"c"onador #neuát"co

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EGe#lo de "n$tala/0o de u #o$"c"onador #neuát"co

11.(.( EGe#lo de #o$"c"onador eletro#neuát"co

EGe#lo de "n$tala/0o de u #o$"c"onador eletro#neuát"co

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11. - ,OSICIONADOR INTELI6ENTE

1 posicionador inteligente é um equipamento de +ltima geraão microprocessado etotalmente programável.

3ma das diferenas entre os posicionadores inteligentes e os outros é a eliminaãodo linV mec'nico, sendo que a realimentaão, ou sea, a posião da *aste da válvula decontrole é feita através do efeito !Malls" (campo magnético).

Existem asicamente tr%s formas de programar o instrumento# localmente no seuvisor, através de um Mand Meld (programador) ou através de um softWare deprogramaão.

1 posicionador inteligente permite através de sua programaão otermos asseguintes informa2es#

• Beitura da posião da válvula, sinal de entrada e pressão no atuador • &omandos de posião da válvula, configuraão e auto caliraão• Auto austes• empo de fec*amento e aertura, 7o. de ciclos•

@ráficos de pressão x posião• Mist/rico da configuraão• &aracteri0aão de fluxo através do programa de came# linear, aertura rápida etc• Bimites de posião

11..1- )antaen$ do #o$"c"onador "ntel"ente

A seguir citamos algumas vantagens dos posicionadores inteligentes#

• Eleva a confiana nas manuten2es preventivas• 1 mel*or posicionamento e controle din'mico da válvula aumentam o rendimento do

processo.•

Nedu0 as varia2es no processo• &aliraão, configuraão e gerenciamento do posicionador dentro da sala de controle• <osicionamento e resposta da válvula mel*orados

,o$"c"onador "ntel"ente

KRControl / Pre! / V"l#$l% e Po&'&on%(ore )-+)



11..(- EGe#lo do #o$"c"onador "ntel"ente

EGe#lo de "n$tala/0o de u #o$"c"onador "ntel"ente

valvulas de controle de vazão

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