INSTRUMENTAÇÃO EM PROCESSOS INDUSTRIAIS Válvulas de controle (funções, componentes, tipos e aplicações) Patrícia Lins de Paula 25/03/2012 154
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. 25/03/2012 155
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. 25/03/2012 156
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; 25/03/2012 157
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. 25/03/2012 158
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
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.
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.
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
FILME DE VÁLVULA GAVETA
Tie-in Permite construir nova linha interligando no processo. Vantagens: -Não necessita interromper a operação para fazer o furo na linha.
VÁLVULA GAVETA (BLOQUEIO) Tie-in é trecho de tubo com flange e Válvula Para que serve?
FILME DE TIE-IN
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
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.
FILME DE VÁLVULA ESFERA
VÁLVULA ESFERA As válvulas esferas são utilizadas para gás.
VÁLVULA ESFERA Proibido retirar o flange da válvula em operação
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.
VÁLVULA GLOBO Ferramenta utilizada pelo operador para abrir e fechar válvulas
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
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.
VÁLVULA BORBOLETA (REGULAGEM) VANTAGENS: -Utilizadas para os dois sentidos; -Utilizadas para on-off e controle.m. DESVANTAGEM: -Serviço de baixa pressão e temperatura
FILME DE VÁLVULA DE BORBOLETA
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.
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
FILME DE VÁLVULA DE SEGURANÇA
VÁLVULA DE ALÍVIO
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.
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.
VÁLVULA DE SEGURANÇA A Válvulas de Segurança servem para proteger contra as pressões anormais de operação e excesso de pressão provocado pelo fogo.
SEGURANÇA NA OPERAÇÃO DE PSV - A PSV deve ser instalada diretamente no vaso; - Dispositivo de segurança contra bloqueio inadvertido da válvula.
LIBRA L LIBERAÇÃO I ISOLAMENTO B BLOQUEIO R RAQUETEAMENTO A AVISO 25/03/2012 191
LIBRA
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;
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) 25/03/2012 195
VÁLVULAS DE CONTROLE 25/03/2012 199
VÁLVULAS DE CONTROLE Funções básicas do controle: 25/03/2012 200
VÁLVULAS DE CONTROLE Atrasos de tempo do processo: 25/03/2012 201