Introdução
Na gestão do fluxo de fluidos, a precisão é tudo. Os mecanismos de controlo fiáveis são importantes, quer sejam responsáveis pela gestão do fluxo de fluidos, gás natural ou outros. Para este efeito, as válvulas motorizadas tornaram-se parte integrante de muitas indústrias. Ao contrário das válvulas tradicionais, estes dispositivos proporcionam um controlo preciso do fluxo de fluido e oferecem eficiência energética e capacidades de controlo remoto. Neste artigo, vamos aprofundar a função da válvula motorizada, como estes componentes funcionam, o que oferecem e como diferem dos sistemas manuais.
O que é uma válvula motorizada e como funciona?
A válvula motorizada pode ser considerada como um tipo de válvula que possui um motor elétrico para operar manualmente o fluxo de líquidos e gases num sistema. As válvulas motorizadas são diferentes das válvulas manuais, que têm de ser ajustadas manualmente por pessoas, e permitem um controlo preciso e uma utilização remota. Estão todas presentes nas indústrias, por exemplo, em sistemas AVAC, tratamento de água e instalações de produção de energia hidroelétrica, para gerir o fluxo de água, gases ou outros fluidos em tempo real. Então, como é que estas válvulas motorizadas funcionam realmente?
O atuador elétrico recebe um sinal de um sistema de controlo para iniciar a função de válvula motorizada. Se este sinal for recebido, o motor elétrico no interior do atuador entra em funcionamento e inicia-se o processo de ajuste da válvula. Este movimento do motor é transmitido à haste da válvula e esta roda ou levanta-se. A haste da válvula move então este núcleo da válvula (ou sede da válvula), um controlo direto do caudal de fluido que passa através dele. Por outras palavras, o atuador elétrico controla o núcleo da válvula de acordo com os sinais de entrada, e o fluxo de fluido aumenta, diminui ou pára completamente, conforme necessário.
As válvulas motorizadas automatizam este processo, o que proporciona uma grande eficiência energética e precisão. Além disso, os interruptores eléctricos de fim de curso, que se juntam ao mecanismo para que a válvula possa parar em posições específicas e controlar o fluxo com extrema precisão. A capacidade de afinar o funcionamento da válvula com base em condições em tempo real é inestimável em indústrias onde a gestão segura e eficiente de fluidos é fundamental.
Componentes principais de uma válvula motorizada e suas funções
Os componentes de uma válvula motorizada são vários e cada um desempenha um papel específico no controlo eficiente do fluxo de fluido. Aqui está uma descrição das partes principais e das suas funções:
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Motor elétrico: O motor elétrico transforma a energia eléctrica em movimento mecânico, que é o coração da função da válvula motorizada. Faz com que a haste da válvula se mova em resposta ao fluxo do fluido de acionamento e controla a posição do núcleo da válvula na quantidade certa.
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Atuador: O atuador é respondido pelo sistema de controlo para receber e gerar sinais eléctricos para o motor elétrico, e transmite o movimento. Serve como controlo fino e meio de eficiência energética para ajustar a posição da válvula à posição necessária do sistema.
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Corpo da válvula: A estrutura mais importante é a caixa que contém o núcleo da válvula e outras peças internas. Uma das partes mais importantes do sistema de válvulas é o corpo da válvula, que deve ser durável e compatível com o tipo de fluido que está a libertar no sistema, uma vez que também actua como material estrutural em torno dos mecanismos internos.
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Haste da válvula: A área variável é o atuador que liga a haste da válvula ao núcleo da válvula. Se o motor for acionado, a haste roda, deslocando a válvula para alterar a velocidade a que o fluido pode fluir.
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Conjunto do trem de engrenagens: A rotação do motor é traduzida no movimento exato que a válvula precisa de fazer para abrir, fechar ou ajustar por este conjunto de engrenagens. Isto ajuda a garantir um funcionamento controlado e suave da válvula, ao mesmo tempo que controla a direção e a velocidade do motor.
Estes componentes funcionam em conjunto para produzir um método fiável, eficiente e preciso de controlo de diversas necessidades de gestão de fluidos.
Tipos comuns de válvulas motorizadas
As válvulas motorizadas existem em muitos tipos que se adequam à aplicação pretendida, às condições de utilização e aos requisitos de conceção. Os tipos mais comuns estão listados abaixo, juntamente com uma análise mais detalhada dos seus modos de funcionamento, diferenças estruturais e condições de trabalho.
Válvulas de esfera motorizadas
O design simples e a durabilidade das válvulas de esfera eléctricas fazem com que sejam amplamente utilizadas. São constituídas por uma esfera com um orifício no centro que roda para permitir ou bloquear o fluxo de fluido. A esfera é rodada 90 graus pelo atuador elétrico, abrindo ou fechando o caminho do fluxo. Estas válvulas são adequadas para aplicações que requerem um fecho rápido e total e são adequadas para sistemas em condições de alta pressão. Podem lidar com uma vasta gama de temperaturas e tipos de fluidos, incluindo água, óleo e alguns produtos químicos, e são uma escolha de eleição em sectores como o tratamento de águas e a agricultura.
Válvulas de borboleta motorizadas
As válvulas de borboleta fazem rodar um disco no corpo da válvula. Com o disco paralelo ao fluxo, o fluido passa; quando está perpendicular, o fluxo é bloqueado. A válvula borboleta motorizada é conhecida pelo seu design compacto e peso mais leve, o que a torna a escolha ideal para o sistema que requer válvulas de grandes dimensões ou limitações de espaço. Utilizada também em sistemas AVAC e na produção de energia hidroelétrica. Mas não oferecem uma vedação tão estanque como as válvulas de esfera, e podem lidar com uma variedade de temperaturas e fluidos, incluindo ar, água e alguns produtos químicos, em pressões mais baixas.
Válvulas de gaveta motorizadas
Uma válvula de gaveta move a sua gaveta ou cunha para cima e para baixo para controlar o fluxo do seu fluido. A conceção da válvula de gaveta motorizada proporciona um fluxo total e desimpedido quando aberta e reduz a queda de pressão através da válvula. Uma vez que são predominantemente utilizadas onde é necessária uma baixa restrição de fluido, como numa tubagem, estas válvulas são particularmente adequadas para uma utilização de ligar/desligar em vez de estrangular. A sua estrutura permite-lhes ser utilizadas em sistemas de alta pressão e numa vasta gama de meios, incluindo água, óleo e gás. Mas funcionam mais lentamente do que as válvulas de esfera ou de borboleta e são melhores para aplicações em que não é necessário um fecho rápido.
Válvulas de globo motorizadas
As válvulas globulares controlam o fluxo com base num movimento linear, um obturador ou disco que se desloca para fora da passagem do fluxo, evitando assim a quantidade de fluido que passa por ele. Devido às suas boas capacidades de vedação, são adequadas para aplicações precisas de controlo de fluxo e estrangulamento. Devido à necessidade de regulação precisa do caudal em sistemas como os da indústria química, as válvulas de globo motorizadas são frequentemente utilizadas. No entanto, são geralmente menos adequadas para aplicações de baixo caudal, mas suportam uma vasta gama de pressões e temperaturas.
São utilizados diferentes tipos de válvulas motorizadas para diferentes necessidades operacionais, tais como controlo de precisão e elevada eficiência energética para o manuseamento de tipos de fluidos muito diferentes em várias condições de funcionamento. O tipo selecionado depende de factores como a pressão do sistema, a estanquidade necessária, o tipo de fluxo e as restrições de espaço.
Segue-se uma tabela de resumo dos tipos comuns de válvulas motorizadas para consulta rápida:
| Tipo de válvula | Princípio de funcionamento | Gama de tamanhos | Gama de temperaturas | Queda de pressão | Meios fluidos | Indústrias de aplicação |
| Válvula de esfera motorizada | A esfera roda 90 graus para abrir/fechar, controlada por um atuador elétrico para um rápido corte ou controlo do fluxo. | 1/2″ a 12″ | -20°C a 200°C | Baixa a moderada | Água, petróleo, gás natural | Tratamento de água, irrigação agrícola, petróleo e gás, automação |
| Válvula borboleta motorizada | Um disco roda dentro da válvula para controlar o fluxo; adequado para diâmetros maiores com um design compacto e reativo. | 2″ a 48″ | -10°C a 120°C | Baixa | Ar, água, produtos químicos suaves | AVAC, tratamento de água, processamento químico, abastecimento de água |
| Válvula de gaveta motorizada | Uma comporta ou cunha move-se para cima/para baixo para iniciar ou parar o fluxo; ideal para um controlo total de ligar/desligar com uma resistência mínima ao fluxo. | 2″ a 24″ | -29°C a 425°C | Muito baixo | Água, petróleo, gás, esgotos | Petróleo e gás, condutas, tratamento de águas residuais, distribuição de água |
| Válvula globo motorizada | Um obturador ou disco move-se verticalmente para regular o caudal, ideal para aplicações de controlo preciso e estrangulamento com vedação forte. | 1/2″ a 12″ | -40°C a 400°C | Moderado a elevado | Vapor, produtos químicos, água | Indústria química, farmacêutica, centrais eléctricas, sistemas de vapor |
Estes valores são referências típicas da indústria; consulte o fabricante específico da válvula para obter dados exactos adaptados às necessidades da sua aplicação.
Vantagens das Válvulas Motorizadas na Gestão do Fluxo de Fluidos
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Controlo de precisão: A elevada precisão no controlo do fluxo de fluido é proporcionada pelas válvulas motorizadas. Estas podem mudar para posições específicas de acordo com sinais eléctricos, permitindo um controlo razoavelmente fino do fluxo, crucial em sectores onde os caudais têm de ser precisos.
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Operação remota e automatizada: As válvulas motorizadas podem ser controladas remotamente ou programadas para funcionar automaticamente e podem ser diferentes das válvulas manuais. A integração com sistemas de controlo permite uma maior eficiência, particularmente em áreas grandes e perigosas onde o acesso do pessoal é difícil.
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Maior segurança: As válvulas motorizadas reduzem a necessidade de intervenção manual, diminuindo assim a exposição provável dos operadores humanos a ambientes perigosos, por exemplo, sistemas de alta pressão ou substâncias perigosas. Esta caraterística torna-as muito valiosas em indústrias onde existem meios perigosos.
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Eficiência energética: O consumo de energia destas válvulas é apenas quando estão a ajustar a sua posição, pelo que o consumo de energia diminui ao longo do tempo. As válvulas motorizadas de baixo consumo de energia são concebidas para serem mais sustentáveis e económicas a longo prazo.
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Durabilidade e fiabilidade: Muitas vezes, as válvulas motorizadas são feitas de materiais robustos e são concebidas para uma utilização repetitiva a longo prazo. Em ambientes automatizados, funcionam de forma fiável, reduzindo a necessidade de manutenção frequente e, consequentemente, o tempo de inatividade do sistema.
Válvulas Motorizadas vs. Válvulas Manuais: Principais diferenças e ganhos de eficiência
As válvulas motorizadas e as válvulas manuais são muito diferentes em termos de funcionalidade e eficiência. As válvulas manuais, embora mais simples em comparação, não funcionam bem em sistemas regidos pelos mesmos ajustes frequentes ou precisos. No entanto, ao contrário das válvulas motorizadas, as válvulas motorizadas são controladas eletricamente para serem automatizadas e operadas remotamente, resultando numa maior precisão, segurança e eficiência operacional.
As seguintes diferenças aplicam-se ao método de funcionamento, precisão de controlo, segurança e compatibilidade com sistemas automatizados de válvulas motorizadas e manuais. Enquanto as válvulas manuais podem ser suficientes para aplicações simples, as válvulas motorizadas oferecem grandes vantagens em sistemas onde é necessário obter um controlo de fluxo consistente.
| Caraterística | Válvulas motorizadas | Válvulas manuais |
| Funcionamento | Automatizada, com controlo remoto | Manual, requer intervenção física |
| Precisão de controlo | Elevado, com ajustes precisos do caudal | Limitado, falta de controlo fino |
| Segurança | Segurança reforçada através de operação remota | Requer presença humana, risco potencial de segurança |
| Eficiência | Eficiente em termos energéticos, só utiliza energia quando está a ser ajustado | Sem consumo de energia, mas menos eficiente em termos operacionais |
| Manutenção | Mínimo, adequado para sistemas automatizados | Maior manutenção devido ao desgaste manual |
Válvulas Motorizadas Recomendadas para Otimizar o Controlo do Fluxo de Fluidos
A VINCER fornece uma gama de válvulas motorizadas de elevado desempenho para as indústrias que procuram um controlo optimizado do fluxo de fluidos. Diferentes necessidades industriais requerem diferentes modelos de válvulas concebidas com materiais, gamas operacionais e caraterísticas específicas, incluindo controlo preciso e operação remota, ou durabilidade robusta. Apresenta-se de seguida uma visão geral de três válvulas motorizadas VINCER recomendadas a considerar para o seu sistema.
| Modelo do produto | VE10-B-3PS (Válvula de esfera de 3 peças) | VE20-W (Válvula de borboleta tipo wafer) | VE30-EKA (Válvula de gaveta com acionamento elétrico) |
| Gama de tamanhos | 1/4″ a 6″ (DN08 a DN150) | DN50 a DN600 | DN15 a DN300 |
| Materiais para válvulas | Aço inoxidável 304/316/316L | Ferro fundido, CF8, CF8M, Aço carbono | CF8, CF8M, WCB |
| Materiais do disco/esfera/haste | Esfera: Aço inoxidável; Haste: CF8, CF8M | Disco: Ferro fundido ou aço inoxidável | Contactar a Vincer |
| Materiais de vedação | PTFE | EPDM ou PTFE | Contactar a Vincer |
| Gama de temperaturas | -10°C a 180°C | -10°C a 180°C | -10°C a 300°C |
| Gama de pressão | 10 bar a 64 bar | Até 10 bar | 10, 16, 25, 40, 64 bar |
| Opções de ligação | Roscado, Braçadeira, Flange, Soldado | Braçadeira | Flangeado (ANSI, JIS, DIN, GB) |
| Caraterísticas principais | Controlo melhorado, funcionamento à distância, durabilidade | Design compacto, fácil instalação, limpeza frequente | Automação, controlo remoto, programabilidade, segurança |
| Aplicações | Processamento químico, tratamento de água, petróleo e gás | HVAC, tratamento de água, várias aplicações industriais | Petróleo e gás, tratamento de águas, produção de eletricidade |
Para obter informações mais pormenorizadas, contactar a VINCER em sales@vincervalve.com diretamente.
Conclusão
Numa indústria em evolução, a adoção de válvulas motorizadas irá aumentar à medida que as válvulas motorizadas se tornam soluções mais eficientes e fiáveis para o controlo do fluxo de fluidos. As válvulas motorizadas são uma solução à prova de futuro que traz a gestão de fluidos para a era moderna, quer pretenda melhorar a eficiência energética, aumentar o controlo preciso ou simplesmente automatizar os seus processos.
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