Posicionadores em Válvulas de Controle: Funcionamento e Aplicações, Manuais, Projetos, Pesquisas de Automação

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Elementos Finais

de Controle

Válvulas de Controle

Acessórios São chamados de acessórios todos os dispositivos que são utilizados em válvulas para se obter determinadas adaptações ao sistema de controle utilizado ou sofisticações quanto dos mesmos.

Acessórios - Posicionadores Um posicionador opera adequadamente quando o seu tempo de resposta somado ao tempo de posicionamento da válvula é muito mais rápido que o tempo de atuação requerido pelo processo. Os principais tipos de posicionadores são:  (^) Pneumático  (^) Eletropneumático  (^) Inteligente

Acessórios – Posicionador pneumático O princípio de funcionamento deste tipo de posicionador, conforme mostrado na figura abaixo, consiste na atuação do sinal de saída de um controlador sobre um fole, fazendo com que o mesmo se expanda ou retraia deflexionando assim uma palheta que provocará a obstrução ou abertura de um bocal.

Acessórios – Posicionador pneumático O posicionamento da haste da válvula é verificada por meio de um excêntrico que envia a informação correta da posição da haste à palheta, fazendo a mesma afastar-se ou aproximar-se do bocal.

Acessórios – Posicionador eletropneumático O posicionador eletropneumático diferencia-se do posicionador pneumático somente pelo fato de aceitar um sinal elétrico, normalmente analógico, em sua entrada. O princípio de funcionamento deste tipo de posicionador, conforme mostrado na figura abaixo, baseia-se em uma força eletromotriz originada por um sinal elétrico que alimenta uma bobina, que tem que ser balanceada por uma mola que é defletida pelo movimento da haste da válvula.

Acessórios – Posicionador eletropneumático A variação na posição faz aumentar a tensão na mola de realimentação até que a força eletromotriz na bobina esteja balanceada.

Acessórios – Posicionador inteligente A grande diferença entre um posicionador eletropneumático comum e um posicionador inteligente está na possibilidade de se ter diferentes curvas para abertura e fechamento de uma válvula de controle. Aliados a isso temos uma tecnologia digital, calibração via teclado ou programador, e em alguns modelos a realimentação da posição da válvula é feita por sensores magnéticos ao invés de link mecânico.

Acessórios – Posicionador inteligente Algumas das importantes características funcionais e de diagnóstico destas interfaces, além da monitoração de posição, são:  (^) Autocalibrarão  (^) Autoajuste  (^) Came digital para caracterização do fluxo  (^) Banco de dados  (^) Medição de atrito  (^) Medição de ciclos  (^) Velocidade de curso  (^) Monitoração dos tempos de resposta  (^) Histórico de calibração e da configuração

Acessórios – Aplicações recomendadas para uso do posicionador Basicamente, são as seguintes aplicações recomendadas para utilização de um posicionador em uma válvula de controle: a) Para Compensar a Força Gerada pelo Atrito: Nas aplicações em processos de alta pressão ou outras aplicações onde a vedação da válvula tem que ser bastante apertada para evitar vazamentos, há o surgimento de um atrito considerável contra a haste, produzindo-se uma histerese e tempo morto maior que o limite normalmente aceito. Neste caso aconselha-se a utilização de um posicionador para enviar maior volume de ar, compensando o atraso na resposta da válvula devido às excessivas forças de atrito nas gaxetas

Acessórios – Aplicações recomendadas para uso do posicionador Ao utilizarmos um posicionador na válvula, o sinal do controlador irá direto para o posicionador, e este não requer volume de ar muito grande para operar a válvula fazendo assim que a velocidade de resposta da válvula aumente, conforme mostrado na tabela abaixo:

Acessórios – Aplicações recomendadas para uso do posicionador c ) Para Operar Atuadores Pneumáticos sem Mola: Conforme mostrado na figura abaixo esta configuração é geralmente utilizada em aplicações de controle tipo biestável. A grande vantagem deste tipo de aplicação é a de proporcionar grandes forças de assentamento, já que não temos necessidade de primeiramente comprimir a mola.

Acessórios – Aplicações recomendadas para uso do posicionador e) Para Inverter a Ação da Válvula: Um posicionador cuja pressão de ar de saída aumenta conforme aumenta o sinal de entrada, é denominado posicionador com ação direta, e um posicionador cujo o sinal de saída diminui conforme aumenta o sinal de entrada é denominado posicionador de ação inversa. A mudança do tipo de ação do posicionador é facilmente realizada no próprio campo.

Acessórios – Aplicações recomendadas para uso do posicionador f) Para Modificar a Característica de Vazão da Válvula: A maioria dos posicionadores são lineares, isto é, eles mudam a posição da haste da válvula linearmente em relação a pressão de saída do controlador. Contudo, em alguns posicionadores temos meios para mudar essa relação linear, normalmente através do excêntrico, e alterar consequentemente a característica de vazão da válvula.