Válvula de controle: Tudo que você precisa saber

Válvula de controle: Tudo que você precisa saber

 É importante iniciarmos este artigo sobre a válvula de controle de pressão dizendo que, a sua definição é algo que vem sendo discutido há tempos e nem todas as definições são aceitas por todos. Em algumas das definições debatidas, a válvula de controle, exigiam-se que ela possuísse um atuador que possa ser acionado de forma externa. E seguindo está definição, uma válvula reguladora auto atuada através da sua própria energia do fluido manipulado, não é considerado uma válvula de controle, mas inclui a válvula solenoide e outras válvulas ON/OFF (liga-desliga).

Chega a ser questionável, que uma válvula ON/OFF possa ser descrita como uma válvula de controle, por justamente algumas definições julgarem que a válvula de controle tenha a capacidade de abrir, fechar e ficar em qualquer posição intermediária. Mas temos que dizer que, nem todas as válvulas de controle são capazes de fornecer uma vedação completa.

Tem uma outra colocação sobre a válvula de controle que diz que, a válvula de controle, determina que o atuador pneumático estabeleça um sinal para o atuador da válvula. Mas este sinal de atuação da válvula pode ser transmitido via controlador, estação manual, solenoide piloto ou mesmo se a válvula seja atuada manualmente também.

 Uma coisa é certa, não se tem um limite estabelecido entre uma válvula de controle e uma válvula de bloqueio com atuador. Ainda que a válvula de controle não seja especificamente apropriada na questão gerar uma vedação total e a válvula de bloqueio não seja utilizada em posição intermediária, algumas das válvulas de controle podem gerar vedação completa e alguns tipos de válvulas de bloqueio pode trabalhar em posições intermediárias (modular).

 Uma válvula de controle é desenvolvida para que possa trabalhar modulando de forma contínua e eficaz com um mínimo de histerese e atrito no engaxetamento das hastes. No que se refere a vedação total, é apenas uma opção que pode se acrescentar. E se tratando das equações de vazão de uma válvula de controle, é aplicado de forma semelhante a uma válvula manual, porém são projetadas de formas diferentes.

A válvula solenoide pode ser considerada uma válvula de controle de processo contínuo, pois é possível controlar temperatura e nível a partir de uma válvula solenoide, devido alguns modelos ter resistência a uma quantidade de ciclo sem afetar desgaste prematuro em suas hastes e diafragmas.

 Funções de uma Válvula de Controle

Com o intuito de deixar ainda mais claro as questões postas na parte de definição da válvula de controle, vamos listar as suas devidas funções.

1 – A válvula de controle deve reter os fluidos do processo em que está instalado, tendo que suportar as severidades das condições de operação. O fluido faz a passagem por dentro da válvula de controle, ela necessita ter certas características mecânicas, mas também, características químicas para suportar à pressão do processo, temperatura, corrosão, erosão sujeira e elementos contaminantes dos fluidos.

 2 – A válvula de controle deve responder ao sinal de atuação do controlador. Este sinal dever ser direcionado ao atuador da válvula que é prontamente transformado em uma força, que movimenta a haste, da qual extremidade inferior está o obturador, que faz a variação da área de passagem do fluido pela válvula.

 3 – A válvula de controle deve manipular a vazão do meio de controle, pela alteração de sua abertura, para que se possa atender as necessidades do processo.

 4 – A válvula de controle deve absorver a queda (variável) de pressão da linha, para que se possa compensar as variações de pressão de entrada e a da saída. A válvula de controle é o único dispositivo que pode gerar ou absorver uma queda de pressão controlável.

 A válvula de controle atua como limitador nos sistemas de tubulações. Alternando sua abertura, ela possibilita a variação da resistência de vazão, desta forma, causando variação na sua própria vazão. A válvula de controle trabalha no ajuste da vazão de forma contínua.

 Para que a válvula de controle desempenhe suas funções com eficácia ele deve conter o corpo, o seu atuador e o castelo. Caso queira ou precise aperfeiçoar o desempenho da válvula, pode-se optar no adicionamento de booster’s, posicionadores, volantes, chaves, relé de inversão e transdutores. Nos dias de hoje, é frequente nos mercados válvulas de controle inteligentes. A válvula de controle inteligente é construída se baseiam em microprocessadores, tendo incorporado em único dispositivo a válvula, controlador, atuador, alarmes e portas de digitais.

Corpo

O corpo da válvula de controle é a parte que se conecta com a tubulação e possui o orifício variável da passagem do fluido. O corpo da válvula de controle é um vaso de pressão onde se tem conectado uma ou até duas sedes, onde se delineia o obturador (plug), que se encontra na extremidade da haste, que é ativada por um atuador pneumático. A posição relativa entre o obturador e a sede, modulada pelo sinal que vem do controlador, determina o valor da vazão do fluido que passa pelo corpo da válvula de controle, tendo a variação da queda de pressão através da própria válvula de controle.

 No corpo se encontra:

 1 – A sede

2 – Obturador

3 – Haste

4 – Guia da haste

5 – Engaxetamento

6 – Selagem de vedação

 As partes da válvula de controle que tem o contato direto com o fluido do processo são denominadas de TRIM. O corpo, castelo, flanges e gaxetas não incluídas nesta denominação.

 Em uma válvula globo a haste, obturador, assento, guias, gaiola e buchas são TRIM e em válvulas rotatórias inclui-se os membros de fechamento, assento, haste, gaxetas e suportes.

 O TRIM  da válvula de controle está devidamente relacionado com:

 1 – A abertura, o fechamento e a modulação de sua vazão

2 – Características da própria válvula de controle em relação a abertura e a vazão que passa através da válvula.

 3 – A própria capacidade de vazão da válvula (Cv).

 4 – Diminuição das forças indesejáveis na válvula, como as que se opõe ao atuador, as que tendem a girar ou vibrar as peças ou as que impõem pesadas cargas nas guias e suportes.

 5 – Fatores para minimizar os efeitos de erosão, cavitação, flacheamento e corrosão.

 Elemento de Controle

 Há dois tipos de classificação das válvulas de controle, que se baseiam no movimento do dispositivo de fechamento e a abertura da válvula.

 Estes dois tipos se denominam como:

 1 – Deslocamento linear

 2 – Rotação Angular

 A válvula de controle com elemento linear possui um obturador anexado a uma haste que se desloca linearmente em uma cavidade, variando a área de passagem da válvula, tal cavidade que é chamada de sede da válvula.

 A válvula globo é um grande exemplo de válvula com deslocamento linear.

 A válvula que possui elemento rotativo, possui uma haste ou disco que gira em torno de um eixo, fazendo a variação de passagem da válvula.

 Bons exemplos a serem citados neste caso são a válvula esfera e a válvula borboleta

Entrada e Saída – Válvula de Controle

 A válvula de controle de duas vias é a que possui duas conexões, sendo uma de entrada e a outra de saída. A válvula de controle de duas vias é a mais usada no mercado atual. Tem aplicações de mistura ou divisão, que necessitam de uma válvula de controle de três vias:

 1 – Duas entradas e uma saída: Mistura ou convergente

 2 – Uma entrada e duas saídas: Divisão ou divergente

 A grande diferença na construção desses dois tipos de válvula de controle é que a força do fluido é feita para agira em uma direção, tendo assim, que abrir ambos os obturadores em cada caso, dando uma estabilidade dinâmica sem o de grande atuador.

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