Maquinas e equipamentos

- Válvulas industriais -

Professor: Yuri de Souza Alves

Capivari de Baixo - SC, 02 de Fevereiro de 2015 1

Conceito

São acessórios de tubulação utilizados em um processo industrial. Tendo as

seguintes funcionalidades:

Bloquear;

Direcionar;

Limitar a pressão de entrada;

Controlar a pressão de saída de um fluido

Etc...

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O que são válvulas ?

Importância

Praticamente é impossível imaginar uma indústria de processo químico sem

válvulas instaladas em sua planta, tanto que existem dezenas de diferentes

projetos para serem utilizados em diferentes aplicações.

Muitas vezes o rendimento de uma bomba ou mesmo de todo um processo

pode ser prejudicado pela escolha incorreta. A falta de conhecimento sobre o

comportamento do fluxo dentro de uma válvula por aqueles que a dimensionam,

especificam e selecionam leva a esses problemas. Elevados custos com

manutenção e instalação ou com materiais de construção poderiam ser reduzidos

se a válvulas correta fosse instaladas. Esses fatores são sempre responsabilidade

do usuário.

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Importância

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Funções das válvulas

As válvulas industriais se enquadram em quatro categorias gerais:

Bloqueio;

Controle;

Retenção;

Alivio de pressão,

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Quais as quatro funções gerais das válvulas?

Bloqueio de fluxo

As válvulas utilizadas para essa função proporcionam uma restrição completa

ao escoamento do fluxo. Permitem a mínima queda de pressão estando

totalmente abertas, pois tem alta capacidade de vazão. O que muitas vezes é

desejável, pois é possível obter a máxima quantidade de fluxo com o menor

diâmetro da válvula, principalmente quando comparada com uma utilizada para

controle. Em aplicações que exigem a mínima queda de pressão, as válvulas, que

possuem essa característica construtiva, contribuem para se obter a máxima

eficiência de um processo.

As de bloqueio devem sempre operar totalmente abertas ou totalmente

fechadas, pois o projeto construtivo de seus componentes não permite sua

utilização para controle de fluxo.

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Bloqueio de fluxo

As aplicações mais frequentes são no isolamento de algum equipamento do

restante do processo, como bombas, trocadores de calor, coletores, vasos de

pressão, caldeiras, tanques de armazenamento, etc.

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Controle de fluxo

Enquanto as válvulas de bloqueio proporcionam uma restrição completa ao

escoamento do fluxo, as utilizadas para controle, sejam elas manuais ou

automáticas, oferecem restrição variável, podendo ser total em função da

aplicação.

As válvulas de controle também podem ser utilizadas para bloqueio (sérvio

on-off), porém, as projetadas para bloqueio não devem ser utilizadas para

controle. Elas permitem um alta queda de pressão, mesmo quando totalmente

abertas, pois foram projetadas para alterar a taxa de fluxo do processo, através da

dissipação de energia (perda de carga) imposta pela válvula ao escoamento do

fluxo dentro da tubulação.

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Controle de fluxo

As válvulas para controle de fluxo podem ser de acionamento manual ou

automático, dependendo da aplicação, precisão e repetitividade exigida pelo

processo. As manuais dependem da experiência do operador, enquanto as

automáticas dependem de um sinal externo para sua operação, podendo ser

pneumático, elétrico ou eletropneumático.

Essas válvulas, independentemente de serem manual ou automática,

controlam a vazão de um fluido num ponto entre a posição totalmente aberta e

totalmente fechada de seu obturador.

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Controle de fluxo

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Retenção de fluxo

Nestas válvulas, o fluxo é permitido em um único sentido de escoamento,

enquanto seu elemento móvel de vedação permanecer na posição aberta. A

prevenção na reversão do fluxo ocorre pela ação automática deste obturador a

qualquer mudança no sentido de escoamento daquele fluxo.

Este tipo de válvula é auto-operado. O movimento de seu obturador ocorre

quando há um diferencial de pressão entre o lado de entrada e o de saída. Ele

sempre se movimenta para o lado de menor pressão, seja para abrir ou fechar a

válvula.

Não necessitam de qualquer ação ou sinal externo para sua operação,

dependendo apenas de qual direção está ocorrendo o escoamento do fluxo, pois

o elemento móvel de vedação se movimenta no mesmo sentido.

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Retenção de fluxo

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Retenção de fluxo

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Alivio de pressão

A válvula deve ser utilizada para alivio de pressão mesmo em equipamento

com projeto seguro, pois este não pode evitar as causas responsáveis pela

sobrepressão. Ela também não evita essas causas, apenas as consequências de

uma sobrepressão dentro de um equipamento, que podem ser catastróficas,

dependendo do tipo de fluido, volume, pressão e temperatura. Portanto, é

utilizada para proteger um equipamento de uma situação perigosa de aumento de

pressão.

São dispositivos de atuação mecânica para o alivio de pressão, auto-

suficientes, e cuja fonte de energia é o próprio fluido de processo.

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Alivio de pressão

O aumento de pressão dentro de um vaso ou caldeira pode ser infinito até

ocorrer sua explosão, ou ser limitado por uma válvula de segurança e alivio

corretamente especificada, dimensionada, instalada e mantida. A operação normal

de um processo, após um aumento de pressão, só ocorre após a válvula ter

aliviado esse excesso a um nível seguro e ter se fechado automaticamente.

As válvulas utilizadas para alivio de pressão são oferecidas em diversos

tipos, tamanhos e modelo. Cada tipo, tamanho e modelo é selecionado de acordo

com a aplicação desejada, o tipo do equipamento a ser protegido, a capacidade

de vazão requerida, pressão, temperatura, viscosidade e corrosividade do fluido

de processo.

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Alivio de pressão

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Alivio de pressão

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Funções das válvulas

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