O que são válvulas de controlo? Uma introdução básica
As válvulas de controlo são melhor descritas como os "guardiões" do controlo de processos. Sem elas, os sistemas poderiam sobreaquecer, sobrepressurizar ou mesmo falhar, o que não seria bom.
As válvulas de controlo não são apenas utilizadas para controlar o fluxo, mas também para fins de otimização, conservação e segurança. Ajudam as indústrias a atingir um desempenho ótimo e a minimizar o consumo de energia, assegurando a estabilidade do sistema. Desde sistemas de aquecimento básicos a grandes refinarias de petróleo, as válvulas de controlo são componentes essenciais para garantir operações seguras e eficientes e representam o melhor da precisão, durabilidade e adaptabilidade em sistemas de controlo de processos.

Principais componentes das válvulas de controlo
| Componente | Função | Caraterísticas especiais |
| Corpo da válvula | Regula o fluxo de fluido através da válvula. | Deve suportar condições de processo como pressão, temperatura e corrosão. |
| Atuador | Converte os sinais de entrada em força mecânica para acionar a válvula. | Os tipos incluem pneumático, elétrico e hidráulico. |
| Posicionador | Assegura que o elemento regulador da válvula está na posição correta para atingir os pontos de regulação. | Melhora a precisão do sistema e reduz as perdas, respondendo a condições de processo variáveis. |
Explorar os tipos de válvulas de controlo
Com base nas caraterísticas de queda de pressão
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Válvulas de Controlo Globo: Estas são as válvulas de controlo de globo mais comuns para uma regulação precisa do fluxo em sistemas com elevados diferenciais de pressão. Devido à sua conceção de movimento linear, permitem ajustes finos, o que as torna adequadas para utilização em processos como o processamento químico ou o controlo de vapor. Por exemplo, as válvulas de controlo de globo são capazes de funcionar com quedas de pressão superiores a 20 bar e são muito precisas nas suas operações.
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Válvulas de borboleta: As válvulas de borboleta são ideais para utilização onde é desejável uma baixa queda de pressão e onde o espaço e o custo são factores a considerar. São normalmente instaladas em sistemas AVAC, unidades de tratamento de ar e grandes condutas. Embora não sejam tão precisas como as válvulas de globo, são muito eficientes porque podem permitir o fluxo com uma resistência mínima.
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Válvulas de esfera: As válvulas de esfera caracterizam-se por uma baixa queda de pressão e pela capacidade de atingir um elevado nível de fecho. São ideais para utilização em aplicações onde é necessário um funcionamento frequente, por exemplo, na regulação do caudal de gás ou no manuseamento de lamas. Devido à sua baixa resistência ao caudal, são energeticamente eficientes em grandes sistemas.
Com base no perfil de movimento do elemento de controlo
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Válvulas globo: Utilizam o movimento em linha reta para abrir ou fechar posições e são ideais para utilização em aplicações que necessitam de uma afinação fina do caudal.
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Válvulas de gaveta: As válvulas de gaveta não são adequadas para serviços de estrangulamento, mas são utilizadas para serviços de abertura e fecho. Quando totalmente abertas, oferecem um percurso de fluxo suave e, como tal, são adequadas para utilização em condutas que transportam líquidos ou lamas.
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Válvulas de diafragma: São válvulas de movimento linear mais apropriadas para utilização onde o fluido é altamente corrosivo ou abrasivo. A membrana flexível separa os meios de processo e proporciona a durabilidade necessária e um funcionamento limpo.
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Válvulas de borboleta: Estes incluem o tipo de disco rotativo e são aplicados em sistemas onde é necessário um funcionamento frequente com pouca queda de pressão.
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Válvulas de esfera: Estes têm um elemento de fecho esférico que roda 90 graus para abrir ou fechar o fluxo. São muito eficazes para um fecho rápido e seguro.
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Válvulas de obturador: As válvulas de obturador funcionam através de um obturador cilíndrico ou cónico que é roscado para rodar dentro do corpo da válvula. São pequenas e robustas, adequadas para uma utilização frequente em aplicações químicas ou petrolíferas.

Com base na funcionalidade
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Válvulas misturadoras: São empregues na mistura de dois ou mais fluxos de fluidos a uma temperatura ou concentração desejadas. São normalmente utilizados em sistemas HVAC, onde a estabilidade da temperatura é de importância primordial.
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Válvulas de desvio: As válvulas de desvio ajudam a transferir o fluxo de uma tubagem para outra. São normalmente aplicadas em sistemas onde os meios de processo têm de ser distribuídos seletivamente, por exemplo, na produção de medicamentos.
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Válvulas de obturador: Duradouras e simples de utilizar, as válvulas de obturador são utilizadas nas indústrias química e petrolífera. A sua conceção torna-as fiáveis em condições caracterizadas por alta pressão ou condições corrosivas.
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Válvulas de diafragma: Estas válvulas são ideais para utilização em aplicações que envolvam lamas, fluidos de elevada viscosidade e fluidos altamente corrosivos. São relativamente fáceis de utilizar e podem manter vedações estanques, o que as torna adequadas para utilização nas indústrias alimentar, de bebidas e farmacêutica.
Baseado no método de atuação
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As válvulas manuais são aquelas que são acionadas à mão e geralmente por meio de um volante ou de uma alavanca. São simples e baratas, adequadas para sistemas de pequena escala ou circunstâncias em que a afinação raramente é efectuada. O seu funcionamento é muito mais lento e menos preciso do que o das variedades automatizadas, mas proporcionam o tipo de fiabilidade necessária para aplicações com caudais de controlo baixos a moderados.
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As válvulas pneumáticas são aquelas em que o funcionamento da válvula é efectuado por ar comprimido. São muito preferidas em aplicações industriais, como fábricas de processamento químico e lagares de azeite, onde a rapidez de resposta e a facilidade de utilização são fundamentais. As válvulas pneumáticas também são utilizadas onde existem condições perigosas devido à ausência de faíscas eléctricas. Mas necessitam sempre de ar comprimido fresco e podem ser menos precisas do que as eléctricas.
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As válvulas eléctricas são acionadas por motores eléctricos e são muito precisas, podendo ser facilmente incorporadas num sistema de automação. São particularmente adequadas para utilização em sistemas onde é necessário um elevado grau de controlo, por exemplo, em estações de tratamento de água ou em sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado. As válvulas eléctricas são geralmente um pouco mais lentas do que as válvulas pneumáticas, mas dão uma resolução muito elevada e são principalmente utilizadas quando não há ar comprimido e o ambiente é muito limpo.
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Estes são utilizados em aplicações que exigem uma força elevada e incluem o equipamento industrial pesado, aplicações marítimas ou a indústria do petróleo e do gás natural. Os actuadores hidráulicos são capazes de lidar com alta pressão e grandes cargas e, por isso, são ideais para aplicações exigentes e de grande esforço. No entanto, o sistema de fluido hidráulico tem de ser gerido para evitar fugas e para garantir o funcionamento eficiente do dispositivo.
Aplicações da válvula de controlo em vários sectores
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Válvulas globo: Devido ao seu controlo preciso do fluxo, aumentam a precisão do controlo e são adequados para utilização na regulação do fluxo de produtos químicos ou reacções de alta pressão.
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Válvulas de diafragma: São utilizados principalmente para meios corrosivos e abrasivos, uma vez que a sua construção não permite a contaminação e é resistente aos produtos químicos.
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Válvulas de obturador: Populares pela sua fiabilidade, as válvulas de obturador são aplicadas em aplicações com elevadas taxas de ciclo e processos que envolvem fluidos com elevada viscosidade ou que são corrosivos.
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Válvulas de gaveta: Comum em serviços de ligar/desligar em condutas de transporte de petróleo bruto devido às suas caraterísticas de fluxo total ou de fecho completo.
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Válvulas de esfera: Estas válvulas são adequadas para utilização em condutas de gás porque têm uma ação rápida e proporcionam um fecho positivo para minimizar as fugas.
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Válvulas de borboleta: Aplicado nos processos de refinação em que é desejável uma baixa queda de pressão e um tamanho reduzido, por exemplo, nas instalações de processamento de gás.
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Válvulas de borboleta: São leves e económicos e são aplicados para gerir o fluxo de ar em grandes condutas de AVAC.
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Válvulas misturadoras: Controlam o fluxo de água quente e fria para obter as temperaturas corretas nos sistemas de aquecimento e nos sistemas de refrigeração.
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Válvulas globo: Controlar o fluxo de água em sistemas de água fria e quente para melhorar a utilização de energia em grandes edifícios.
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Válvulas de esfera: Devido à sua capacidade de fecho muito apertado, são adequados para utilização em aplicações de água limpa e no manuseamento de grandes condutas.
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Válvulas de gaveta: Aplicado para fins de ligar/desligar em grandes sistemas de abastecimento de água onde a água pode continuar a fluir quando a válvula está totalmente aberta.
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Válvulas de borboleta: Controlam facilmente o fluxo em sistemas de águas residuais e fornecem uma vasta gama de serviços duradouros e fiáveis em condições corrosivas.
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Válvulas globo: São amplamente utilizados na regulação de vapor em condições de alta pressão e altas temperaturas para a eficiência das turbinas.
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Válvulas de acionamento elétrico: São muito importantes nas centrais eléctricas, uma vez que permitem um controlo preciso e automático de processos como a alimentação de água para a caldeira. Sem eles, a intervenção manual constante resultaria em perda de tempo, aumento da mão de obra e maior probabilidade de erros. A sua precisão garante um funcionamento estável da turbina, um aumento da eficiência da conversão de energia e uma maior fiabilidade do sistema.
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Válvulas de diafragma: Aplicado à água de arrefecimento e à gestão de fluidos abrasivos ou com produtos químicos em sistemas auxiliares de centrais eléctricas.
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Válvulas de diafragma: Não se contaminam facilmente devido ao seu design limpo, eliminando qualquer hipótese de contaminação, e são ideais para utilização no manuseamento de líquidos, tais como ingredientes, xaropes e agentes de limpeza.
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Válvulas misturadoras: Utilizado para misturar ingredientes ou regular o calor em operações como a pasteurização.
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Válvulas de borboleta: São leves e podem ser facilmente lavados; são utilizados para regular o caudal na produção de bebidas.
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Válvulas de esfera: Normalmente aplicado em condutas de polpa, onde é necessário ter um fecho muito apertado e uma elevada resistência ao desgaste.
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Válvulas de obturador: Devido à sua construção, são adequados para utilização em aplicações em que o equipamento é frequentemente utilizado em condições hostis.
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Válvulas de diafragma: Comum em aplicações em que a contaminação não é desejável em sistemas que contêm fluidos críticos, como vacinas ou medicamentos.
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Válvulas globo: Utilizado em aplicações de dosagem em que é necessária uma elevada precisão ou em aplicações em salas limpas.
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Válvulas de acionamento elétrico : São amplamente utilizados nas indústrias farmacêutica e biotecnológica, uma vez que o controlo preciso é necessário para processos como a dosagem e a mistura. Sem eles, o controlo manual pode levar a imprecisões, contaminações e inconsistências no processo de produção.

Factores a considerar na escolha dos tipos de válvulas de controlo
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Os actuadores pneumáticos são utilizados nas indústrias devido ao seu baixo custo, elevada fiabilidade e tempo de resposta curto. Devido à sua flexibilidade de utilização em condições de temperatura que vão de -40°C a 200°C, são adequados para utilização em condições como as das indústrias químicas. No entanto, necessitam de um fornecimento constante de ar comprimido, cuja instalação e manutenção podem ser muito dispendiosas. Além disso, existe um problema de desperdício de energia na compressão do ar no sistema, o que pode levar a um elevado consumo de energia. No entanto, são suficientemente sensíveis e potentes para serem utilizados frequentemente.
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Os actuadores eléctricos são utilizados quando é necessária uma elevada precisão e controlo, por exemplo, no fabrico de medicamentos. Podem atingir uma precisão de controlo tão baixa como 0,1% do ponto de regulação e, por isso, são adequados para utilização em processos que exigem elevada precisão. Não são pneumáticos, pelo que não produzem ruído, são sistemas limpos que não utilizam ar comprimido, o que os torna ideais para ambientes limpos. Embora sejam ligeiramente mais lentos no seu tempo de resposta do que os actuadores pneumáticos, são mais eficientes em termos energéticos e requerem menos manutenção a longo prazo. Estas caraterísticas tornam os actuadores eléctricos adequados para utilização em processos que necessitam de elevada precisão e limpeza.
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Os actuadores hidráulicos são ideais para utilização em aplicações que necessitem de força elevada, como a exploração mineira ou a perfuração offshore. Podem trabalhar sob pressão até 300 bar e proporcionam um excelente controlo para aplicações de alta intensidade. No entanto, os sistemas hidráulicos são conhecidos por serem vulneráveis a fugas de fluido, o que é dispendioso de remediar e não é amigo do ambiente. Este risco, associado ao facto de exigirem mais manutenção, torna-os adequados apenas para determinadas aplicações de carga elevada.
Dicas de manutenção e otimização para o desempenho da válvula de controlo
Se estas práticas forem adoptadas, o desempenho da válvula de controlo será melhorado, o desperdício de energia reduzido e a vida útil da válvula aumentada.

Conclusão
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