INSTRUMENTAÇÃO EM PROCESSOS INDUSTRIAIS

Transcrição

1 INSTRUMENTAÇÃO EM PROCESSOS INDUSTRIAIS Válvulas de controle (funções, componentes, tipos e aplicações) Patrícia Lins de Paula 25/03/

2 VÁLVULAS São dispositivos destinados a estabelecer, controlar e interromper o fluxo numa tubulação. São peças caras, onde sempre há possibilidade de vazamentos (juntas, gaxetas) e que são fontes de perdas de carga. 25/03/

3 VÁLVULAS DE CONTROLE Elementos finais de controle Responsáveis pela atuação direta sobre os processos numa malha de controle, recebendo sinais de comando do controlador para corrigir o erro e alcançar o set point. Exemplos: válvulas, variadores de velocidade para motor elétrico. 25/03/

4 TIPOS DE VÁLVULAS Bloqueio destinam-se a estabelecer ou interromper o fluxo (completamente abertas ou completamente fechadas); Regulagem controlam o fluxo (trabalham em qualquer posição de fechamento parcial); Permissoras de fluxo unidirecional; Deslocamento linear e rotacional; 25/03/

5 TIPOS DE VÁLVULAS Controle de pressão a montante válvulas de segurança, válvulas de alívio, válvulas de excesso de vazão; Controle de pressão a jusante válvulas redutoras e reguladoras de pressão. 25/03/

6 VÁLVULA DE BLOQUEIO VÁLVULA GAVETA VÁLVULA MACHO VÁLVULA ESFERA VÁLVULA AUTOMÁTICAS VÁLVULA DE ALÍVIO VÁLVULA DE CONTROLE VÁLVULA DE REGULAGEM VÁLVULA DE RETENÇÃO VÁLVULA GLOBO VÁLVULA DIAFRAGMA VÁLVULA BORBOLETA

7 MEIOS DE OPERAÇÃO DA VÁLVULAS OPERAÇÃO MANUAL: POR MEIO DE VOLANTE POR MEIO DE ALAVANCA POR MEIO DE ENGRENAGENS OPERAÇÃO MOTORIZADA: PNEUMÁTICA HIDRÁULICA ELÉTRICA OPERAÇÃO AUTOMÁTICA: PELO PRÓPRIO FLUIDO (DIFERENÇAS DE PRESSÃO NO ESCOAMENTO) POR MOLAS.

8 VÁLVULA GAVETA (BLOQUEIO) VANTAGENS: - Perda de carga pequena; -Operam nas duas direções. - Mais comumente utilizada. DESVANTAGENS: - Só devem operar totalmente abertas ou totalmente fechadas (erosão e alta perda de carga); - Fechamento mais lento; - Quase sempre vaza pela sede; - Problemas com corrosão.

9 VAZAMENTO PELA GAXETA Vazamentos ocorrem pela gaxeta e o operador deve solicitar a manutenção para efetuar o aperto. Obs.: O aperto demasiado dificulta a operação

10 FILME DE VÁLVULA GAVETA

11 Tie-in Permite construir nova linha interligando no processo. Vantagens: -Não necessita interromper a operação para fazer o furo na linha.

12 VÁLVULA GAVETA (BLOQUEIO) Tie-in é trecho de tubo com flange e Válvula Para que serve?

13 FILME DE TIE-IN

14 VÁLVULA MACHO (BLOQUEIO) 10% aplicação fecha com ¼ volta VANTAGENS: -Fechamento rápido; -Opera nos 2 sentidos; -Usualmente, não vaza (bloqueio de gases); - Ocupa menos espaço que a válvula gaveta. DESVANTAGENS: -Não serve para controle. Só on-off - Limite de operação 200 C (teflon) Válvula de 3 ou 4 vias Alinhamento de 3 fluidos

15 VÁLVULA ESFERA (BLOQUEIO) VANTAGENS: -Fechamento rápido; -Melhor vedação; -Menor perda de carga. DESVANTAGENS: -Não são aplicadas para temperaturas elevadas (teflon); -Não é considerada adequada para controle.

16 FILME DE VÁLVULA ESFERA

17 VÁLVULA ESFERA As válvulas esferas são utilizadas para gás.

18 VÁLVULA ESFERA Proibido retirar o flange da válvula em operação

19 VÁLVULA GLOBO (REGULAGEM) VANTAGENS: -Podem operar em alta temperatura; -Melhor vedação comparada com a gaveta; DESVANTAGENS: -Causam perdas de carga; -Usado para fluido pouco corrosivo; - Fabricadas até 14.

20 VÁLVULA GLOBO Ferramenta utilizada pelo operador para abrir e fechar válvulas

21 VARIANTES DAS VÁLVULAS GLOBO Válvulas angulares Válvulas em Y Válvulas de agulha Evita acúmulo de sólido. Bloqueio e regulagem de vapor. Maior precisão na regulagem. Até 2

22 VÁLVULA DIAFRAGMA (REGULAGEM) VANTAGEM: -Usado para fluido corrosivo; -Usado para on-off e controle; -Boa vedação e opera nos 2 sentidos DESVANTAGENS: -Baixa pressão e temperatura de trabalho (ebonite, borracha,etc); - Não resiste a fogo.

23 VÁLVULA BORBOLETA (REGULAGEM) VANTAGENS: -Utilizadas para os dois sentidos; -Utilizadas para on-off e controle.m. DESVANTAGEM: -Serviço de baixa pressão e temperatura

24 FILME DE VÁLVULA DE BORBOLETA

25 VÁLVULA DE CONTROLE (AUTOMÁTICA) VANTAGENS: -Válvula globo comandada por atuador elétrico, pneumático ou hidráulico; -Servem para controlar a vazão ou pressão do fluido. DESVANTAGEM: -Na falta de energia, ar ou óleo, a válvula fica inoperante.

26 FUNCIONAMENTO DE VÁLVULA DE SEGURANÇA (PSV) Válvula de alívio (RV): serviço de líquido. utilizada em um Válvula de segurança (SV): Usado em serviço de gás

27 FILME DE VÁLVULA DE SEGURANÇA

28 VÁLVULA DE ALÍVIO

29 DIFERENÇA ENTRE AS VÁLVULAS DE SEGURANÇA E DE ALÍVIO Qual a diferença entre a Válvula de alívio de pressão (PRV) e a Válvula de Segurança de Pressão (PSV). A diferença é que PSVs têm uma alavanca manual para ativar a válvula em caso de emergência e a outra não tem.

30 VÁLVULA DE SEGURANÇA (AUTOMÁTICA) VANTAGENS: -Controlam a pressão a montante da linha abrindo-se automaticamente; -São empregadas para proteção de linhas e equipamentos. DESVANTAGEM: - A regulagem deve ser feita por técnico especialista.

31 VÁLVULA DE SEGURANÇA A Válvulas de Segurança servem para proteger contra as pressões anormais de operação e excesso de pressão provocado pelo fogo.

32 SEGURANÇA NA OPERAÇÃO DE PSV - A PSV deve ser instalada diretamente no vaso; - Dispositivo de segurança contra bloqueio inadvertido da válvula.

33 LIBRA L LIBERAÇÃO I ISOLAMENTO B BLOQUEIO R RAQUETEAMENTO A AVISO 25/03/

34 LIBRA

35 VÁLVULA DE RETENÇÃO (AUTOMÁTICA) VANTAGENS: -Usadas para diâm. 1/2 ou maiores; -Adequada para várias condições; -Fechamento rápido. DESVANTAGEM: -Alta perda de carga; -Quase sempre vaza pela sede;

36 VÁLVULAS DE CONTROLE Partes componentes: Atuador (força necessária para mover o obturador em relação à sede da válvula) Castelo (permite a conexão do atuador ao corpo da válvula, e serve de haste para o obturador) Corpo (parte da válvula que entra em contato com o fluido e permite seu acoplamento às linhas do processo) 25/03/

37

38 VÁLVULAS DE CONTROLE 25/03/

39 VÁLVULAS DE CONTROLE Funções básicas do controle: 25/03/

40 VÁLVULAS DE CONTROLE Atrasos de tempo do processo: 25/03/