Válvulas de Controle 25/11/20122

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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 3

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 4

5 Funcionamento das Válvulas de Controle 25/11/2012 5

6 Funcionamento das Válvulas de Controle 25/11/2012 6

7 As Válvulas de Controle Válvulas de Controle 25/11/2012 7

8 Válvula de Controle em Corte Válvulas de Controle 25/11/2012 8

9 Exemplo de Válvula de Controle Válvulas de Controle 25/11/2012 9

10 Exemplo de Válvula de Controle Válvulas de Controle 25/11/

11 Exemplos de Aplicação de Válvula de Controle 25/11/

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13 Atuador Pneumático de Diafragma 25/11/

14 Atuador Pneumático de Diafragma (com controlador de pressão) 25/11/

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/

16 Atuador Pneumático de Pistão Válvulas de Controle 25/11/

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/

18 Atuador Elétrico 25/11/

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/

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/

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/

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23 Tipos de Válvulas 25/11/

24 Válvulas Globo (sede simples) Válvulas de Controle 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 PSI são fabricados em tamanhos menores. 25/11/

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26 Válvulas Globo Sede Dupla Válvulas de Controle 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 B a válvula tipo standard, possui um índice de vazamento Classe II. 25/11/

27 Válvulas Globo Tipo Gaiola Válvulas de Controle 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/

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/

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/

30 Válvulas Tipo Diafragma Válvulas de Controle 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/

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/

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/

33 Válvulas Tipo Esfera 25/11/

34 Válvulas Tipo Esfera 25/11/

35 Válvulas Tipo Excêntrico Rotativo Válvulas de Controle 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 B /11/

36 Válvulas de Controle Exemplos de aplicação 25/11/

37 Válvulas de Controle Exemplos de aplicação 25/11/

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/

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40 Chaves indicadoras de posição Válvulas de Controle 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/

41 Conversores Eletropneumáticos. Válvulas de Controle 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/

42 Fim!!! 25/11/