Atuadores

INTRODUÇÃO

Este trabalho tem por objetivo, apresentar e conceituar , assim como, descrever o funcionamento, as particularidades e modelos dos principais tipos de atuadores e válvulas existentes do mercado, bem como sua empregabilidade nos processos onde se faz necessário o uso de tais equipamentos.

Atualmente a própria indústria busca a realização de atividades de uma forma mais rápida, mais dinâmica e automatizada. Para atender a essa necessidade a engenharia teve que criar alguns mecanismos que objetivassem e não interferissem no processo, surgiram então os atuadores.

As principais funções das válvulas são: controlar fluxos de fluidos, controlar pressões, estancar vazões e também direcionar. Neste trabalho podemos encontrar as especificações, os tipos dessas válvulas e suas aplicações.

Os atuadores têm como principal função alterar a grandeza controlada em um sistema de controle. Podendo ser hidráulicos ou pneumáticos, se subdividindo em três grandes grupos, os lineares, alternativos e os oscilantes. Em algumas situações tanto os atuadores pneumáticos quanto os hidráulicos não podem ser utilizados, nestas situações se utilizam outros tipos, como: resistores, eletroímãs e lâmpadas e alarmes sonoros.

VÁLVULAS

Válvula é um acessório que raramente percebemos o seu funcionamento e, normalmente, ignoramos a sua importância. Sem os sistemas modernos de válvulas, não haveria água pura e fresca em abundância nos grandes centros, o refino e distribuição de produtos petrolíferos seriam muito lentos e não existiria aquecimento automático nas casas.

Por definição, uma válvula é um acessório destinado a bloquear, restabelecer, controlar ou interromper o fluxo de uma tubulação. As válvulas de hoje podem, além de controlar o fluxo, controlar o nível, o volume, a pressão, a temperatura e a direção dos líquidos e gases nas tubulações. Essas válvulas, por meio da automação, podem ligar e desligar, regular, modular ou isolar.

Em qualquer instalação deve haver sempre o menor número possível de válvulas, compatível com o funcionamento da mesma, porque as válvulas são peças caras, onde sempre há possibilidade de vazamentos (em juntas, gaxetas, etc.) e que introduzem perdas de carga, às vezes de grande valor. As válvulas são entretanto peças indispensáveis, sem as quais as tubulações seriam inteiramente inúteis.

As válvulas representam, em média, cerca de 8% do custo total de uma instalação de processamento. A localização das válvulas deve ser estudada com cuidado, para que a manobra e a manutenção das mesmas sejam fáceis, e para que as válvulas possam ser realmente úteis.

Tipos de Válvulas

Existe uma grande variedade de válvulas, e, em cada tipo, existem diversos subtipos, cuja escolha depende não apenas da natureza da operação a realizar, mas também das propriedades físicas e químicas do fluido considerado, da pressão e da temperatura a que se achará submetido, e da forma de acionamento pretendida.

As válvulas, de um modo geral, dividem-se em dois grande grupos, que são:

• Válvulas de controle

• Válvulas direcionais

1. Válvulas de controle

Os mais importantes tipos de válvulas de controle são:

1.1 Válvulas de Bloqueio (block-valves)

a) Válvulas de gaveta (gate valves).

Esse é o tipo de válvula mais importante e de uso mais generalizado. Os principais empregos das válvulas de gaveta são os seguintes:

i) Em quaisquer diâmetros, para todos os serviços de bloqueio em linhas de água, óleos e líquidos em geral, desde que não sejam muito corrosivos, nem deixem muitos sedimentos ou tenham grande quantidade de sólidos em suspensão.

ii) Em diâmetros acima de 8” para bloqueio em linhas de vapor.

iii) Em diâmetros acima de 2” para bloqueio em linhas de ar.

São usadas para quaisquer pressões e temperaturas. Não são adequadas para velocidades de escoamento muito altas. O fechamento nessas válvulas é feito pelo movimento de uma peça chamada de gaveta, que se desloca paralelamente ao orifício da válvula, e perpendicularmente ao sentido geral de escoamento do fluido (Fig. 1). Quando totalmente aberta a perda de carga causada é muito pequena. Só devem trabalhar completamente abertas ou completamente fechadas. Quando parcialmente abertas, causam perdas de carga elevadas e também laminagem da veia fluida, acompanhada muitas vezes de cavitação e violenta corrosão e erosão.

São sempre de fechamento lento, sendo impossível fechá-las instantaneamente: o tempo necessário para o fechamento será tanto maior quanto maior for a válvula. Essa é uma grande vantagem das válvulas de gaveta, porque assim controla-se o efeito dos golpes de aríete.

As válvulas de gaveta dificilmente dão uma vedação absolutamente estanque (bubble-tight closing); entretanto, na maioria das aplicações práticas, tal vedação não é necessária. As válvulas de gaveta, como têm o fechamento de metal contra metal, são consideradas de segurança em caso de incêndio, desde que os metais empregados sejam de alto ponto de fusão.

b) Válvulas macho (plug, cock valves).

É o tipo de válvula cujo obturador é um macho paralelo ou cônico que gira em torno da sua haste de modo a alinhar a sua abertura com as aberturas do corpo (Fig. 2).

Com apenas um quarto de volta se faz a abertura ou o fechamento da válvula e o fluxo é sempre suave e ininterrupto. A passagem pode ser integral ou reduzida e os machos podem ser lubrificados ou não e quando não lubrificados os machos podem incorporar dispositivos destinados a reduzir o atrito entre as partes móveis, com o macho revestido com teflon e pode ainda ser do tipo fire-safe.

Nas válvulas com