O que é uma válvula pneumática?
O termo válvula pneumática pode referir-se a duas partes diferentes de um sistema pneumático. A válvula de controlo direcional encaminha o ar comprimido para um atuador ou cilindro. A válvula de processo acionada pneumaticamente utiliza um atuador para abrir, fechar ou posicionar uma válvula numa conduta. O ar aciona o atuador; a válvula de processo controla um fluido distinto, como água, gás ou um fluido químico.
Num conjunto comum de válvulas de esfera ou de borboleta com comando elétrico de abertura/fecho, o percurso é o seguinte: botão de campo ou comando do PLC/DCS → válvula direcional solenóide → ar comprimido para o atuador → haste da válvula → válvula de processo. O comando elétrico altera o percurso do ar; o ar comprimido fornece a força necessária para mover o atuador. O circuito de ar e o percurso do fluxo do processo permanecem separados. Um conjunto pneumático operado localmente pode, em alternativa, utilizar uma válvula de controlo de ar manual, enquanto um conjunto modulador pode utilizar um posicionador.
Como funciona uma válvula de acionamento pneumático?
Num conjunto comum de abertura/fecho controlado eletricamente, uma válvula direcional operada por solenóide recebe um comando elétrico compatível proveniente de um botão de campo ou de um sistema PLC/DCS. A sua bobina pode ser especificada para 24 V CC, 220 V CA ou outra tensão, de acordo com o projeto de controlo. Quando o comando muda, a válvula solenóide comuta os percursos de alimentação e escape de ar comprimido para o atuador. A pressão do ar move os pistões ou o diafragma do atuador. O atuador, por sua vez, roda ou move a haste da válvula de processo, alterando a posição da válvula e o caudal na conduta. O sinal elétrico controla a comutação; o fornecimento de ar comprimido fornece a força de operação.
Um atuador de um quarto de volta é normalmente utilizado para acionar uma válvula de esfera ou de borboleta. Outros modelos de válvulas podem exigir um movimento linear e uma configuração diferente do atuador. A pressão de ar necessária e o tamanho do atuador dependem da válvula selecionada, das suas condições de funcionamento e do binário ou impulso necessário para a mover.
Ação simples (retorno por mola) vs. ação dupla. Um atuador com retorno por mola utiliza ar comprimido para se deslocar numa direção e uma mola para regressar na outra. Dependendo da válvula e do conjunto, pode ser configurado para uma posição específica de «falha em aberto» ou «falha em fechado». Um atuador de dupla ação utiliza pressão de ar para ambas as direções. Não se deve partir do princípio de que um conjunto de dupla ação regressará a uma posição definida em caso de falha no fornecimento de ar. Confirme a ação de falha necessária ao selecionar o conjunto completo da válvula.
Qual é a função da válvula de controlo direcional?
A válvula de controlo direcional controla ar comprimido, e não o fluido de processo na conduta. Num conjunto de controlo on/off elétrico, o seu solenóide responde a um comando elétrico e comuta os percursos de alimentação e escape de ar. Esta é a interface habitual entre um circuito de controlo elétrico on/off e o atuador pneumático. Se não for necessário um controlo elétrico on/off, uma válvula de controlo de ar manual pode comutar o ar localmente. Alguns modelos utilizam um carretel móvel; outros utilizam mecanismos internos diferentes. Termos como «3/2 vias» e «5/2 vias» descrevem o número de portas e posições de comutação no dispositivo de controlo de ar. Não descrevem o número de portas na válvula de esfera ou borboleta que controla o fluido de processo.
Esta distinção é importante na leitura de uma especificação. Uma válvula de controlo de ar de 3/2 vias pode acionar um atuador com retorno por mola, enquanto uma configuração de 5/2 vias é frequentemente utilizada com um atuador de dupla ação. A escolha efetiva do acessório deve ser compatível com o atuador e com o circuito de controlo.
Principais componentes de um conjunto de válvulas de acionamento pneumático
- Válvula de processo: A válvula de esfera, borboleta, globo ou outro tipo de corpo de válvula que controla o fluido na conduta.
- Atuador pneumático: Converte a energia do ar comprimido em movimento rotativo ou linear.
- Dispositivo de controlo do ar: No caso de um funcionamento de ligar/desligar controlado eletricamente, uma válvula direcional solenóide comuta o fornecimento e a descarga de ar do atuador em resposta a um comando elétrico. Noutro tipo de configuração de controlo, pode ser utilizada uma válvula de controlo de ar manual local ou um posicionador.
- Outros acessórios: Pode ser especificado um filtro/regulador de ar, uma caixa de interruptores de fim de curso ou um comando manual para a aplicação.
Como escolher o conjunto certo?
Comece por meio de processo, pressão, temperatura, dimensão da válvula e ligação terminal. Decida se necessita de um comando manual local, de um controlo elétrico de ligar/desligar a partir de um botão de campo ou de um PLC/DCS, ou de um controlo modulante. Para o controlo elétrico de ligar/desligar, especifique a tensão da bobina da válvula solenóide e o esquema de comutação pneumática necessário; para o controlo modulante, confirme o posicionador e o tipo de sinal. Em seguida, especifique o fornecimento de ar disponível, a ação do atuador, a posição desejada em caso de perda de ar e quaisquer requisitos de retroalimentação ou ambientais. Um atuador com retorno por mola deve ser dimensionado para a válvula e as condições de funcionamento; a simples adição de uma mola não garante uma posição de falha adequada.
Se estiver a escolher uma válvula para uma conduta, em vez de um componente que canaliza ar comprimido, consulte a nossa gama de válvulas de acionamento pneumático. Inclui válvulas de esfera pneumáticas e válvulas borboleta pneumáticas. Envie-nos as suas condições de funcionamento e a ação de controlo necessária para que possamos propor-lhe um conjunto adequado.
Perguntas frequentes
Como funcionam as válvulas pneumáticas? O ar comprimido aciona um atuador, que abre, fecha ou posiciona a válvula de processo. Num sistema comum de controlo elétrico do tipo «ligado/desligado», uma válvula direcional solenóide responde a um botão de comando no local ou a um comando do PLC/DCS e direciona o ar para o atuador e de volta para o sistema. O comando elétrico controla o percurso do ar; o ar comprimido fornece a força que move a válvula.
Todas as válvulas pneumáticas fecham quando há perda de ar? Não. A posição de falha definida depende do atuador selecionado, da configuração da mola, do conjunto da válvula e do circuito de controlo. Confirme este requisito antes de efetuar a encomenda.
É necessário ter uma válvula solenóide para cada válvula pneumática? Não. Normalmente, é especificado quando é necessário que um comando elétrico de ligar/desligar envie ar para o atuador. Para o funcionamento pneumático manual local, pode ser utilizada, em vez disso, uma válvula de controlo manual de ar. O controlo modulante pode recorrer a um posicionador eletropneumático; verifique o circuito de controlo completo para a aplicação.
Uma válvula solenóide pneumática é o mesmo que uma válvula de esfera acionada pneumaticamente? Não. A válvula solenóide controla o fluxo de ar comprimido no circuito do atuador. A válvula de esfera acionada controla o fluido de processo específico na conduta.
