Aula 12   atuadores e elementos finais
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Aula 12 atuadores e elementos finais

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Aula 12 atuadores e elementos finais Presentation Transcript

  • 1. Instrumentação Básica Aula 12 Atuadores e Elementos FinaisTécnico Integrado SemestralPeríodo: 2012-1Prof.: Guilherme P. Colnago
  • 2. Assuntos Elementos Finais Válvulas de Controle Válvulas Outros Elementos Finais Experiências
  • 3. AssuntoElementos Finais
  • 4. Elementos FinaisElementos Finais de ControleDentro de uma malha de controle, são os elementos responsáveispela atuação direta sobre os processos, recebendo o sinal decomando do controlador para corrigir o desvio do valor desejado(set point).
  • 5. Elementos FinaisElementos Finais de ControleOs Elementos finais também são conhecidos como “Atuadores”.Existe uma grande diversidade, pois são função da aplicação doprocesso e de suas particularidades.Os tipos mais comuns são:•Elétricos (Motorizados);•Pneumáticos.Ver animação de válvula Globo manual!
  • 6. Elementos FinaisAtuadoresUm dos atuadores mais comuns nos processos industriais são válvulas.
  • 7. Elementos FinaisAtuadoresVálvula pneumática (será analisada posteriormente). Sede (orifício) Obturador
  • 8. Elementos FinaisAtuadores MotorizadosVálvula motorizada.
  • 9. Elementos FinaisAtuadores MotorizadosCartão de Comunicação (Field Bus) e configurador (PC).
  • 10. Elementos FinaisAtuadores MotorizadosRede atuadores motorizados.
  • 11. Elementos FinaisAtuadores PneumáticosVálvula pneumática.
  • 12. Elementos FinaisAtuadores PneumáticosVálvula de controle com posicionador eletropneumático.
  • 13. Válvulas de ControlePosicionadorÉ considerado o principal acessório de uma válvula de controle.É um dispositivo que transmite a pressão de carga ao atuador,permi-tindo posicionar a haste no local determinado pelocontrolador.
  • 14. Elementos FinaisAtuadoresNa maioria dos casos este elemento final é uma válvula.Os tipos mais comuns de atuadores são:•Bomba;•Pistão;•Inversores (controladores de velocidade);•Motores elétricos;•Servomecanismos.
  • 15. AssuntoVálvulas de Controle
  • 16. Válvulas de ControleAs válvulas de controle são dispositivos manuais ou automáticos.São usadas na restrição variável de um fluxo e se classificam confor-me o tipo de deslocamento. Válvula pneumática Válvula elétrica
  • 17. Válvulas de ControlePneumáticas: mais baratas e tempo de resposta mais rápido.Elétricas: para torque alto na haste ou falta ar comprimido. Válvula pneumática Válvula elétrica
  • 18. Válvulas de ControleClassificação quanto ao deslocamentoLinearA peça móvel descreve um movimentoretilíneo.Ex.: válvula globo (gaiola) e diafragma.Válvulas Globo
  • 19. Válvulas de ControleClassificação quanto ao deslocamentoRotativaA peça móvel descreve um movimento derotação.Ex.: válvulas esfera e borboleta. Válvula Borboleta
  • 20. Válvulas de ControlePartes de uma Válvula de ControleExistem três partes básicas:•Atuador;•Castelo;•Corpo.Válvula pneumática daminiplanta Amatrol. Sede (orifício)
  • 21. Válvulas de ControlePartes de uma Válvula de ControleAtuadorDá a força necessária para movimentar o obturador. O atuador deé classificado de acordo com seu deslocamento em relação àentra-da do sinal de ar. Pode ser direto ou indireto.
  • 22. Válvulas de ControleClassificação quanto à Ação
  • 23. Válvulas de ControleClassificação quanto à Ação
  • 24. Válvulas de ControleClassificação quanto à Ação
  • 25. Válvulas de ControlePartes de uma Válvula de ControleCasteloPermite a conexão do atuador ao corpo. Serve de guia da haste doobturador, acomodando a caixa de engaxetamento (gaxeta = anelde borracha usado para vedação na conexão de dois elementos).Pode ser: normal, aletado, alongado ou com foles de vedação. Normal Aletado
  • 26. Válvulas de ControlePartes de uma Válvula de ControleCastelo Alongado Com foles de vedação
  • 27. Válvulas de ControlePartes de uma Válvula de ControleCorpoÉ a parte da válvula que entra em contato com o fluido, acomodaas sedes (orifícios) e acopla a válvula à linha de processo.Pode ser classificado como de sede simples ou dupla.
  • 28. Válvulas de ControlePartes de uma Válvula de ControleCorpo
  • 29. Válvulas de ControleOperação de uma Válvula Pneumática
  • 30. Válvulas de ControleOperação de uma Válvula Pneumática
  • 31. Válvulas de ControleCaracterísticas de Vazão de uma VálvulaO desempenho de uma válvula depende da forma e do tipo deobturador utilizado, assim como o mesmo reduz a área da sedeatravés do qual passa o fluido.A característica de vazão de uma válvula demonstra a proporciona-lidade da variação da vazão do fluido em relação à variação dodeslocamento da haste.Existem três características de vazão:•Linear;•Abertura rápida•Igual percentagem.
  • 32. Válvulas de ControleCaracterísticas de Vazão de uma VálvulaAbertura rápida ~ parábola com concavidade para baixo.Igual porcentagem ~ exponencial.
  • 33. Válvulas de ControleCaracterísticas de Vazão de uma Válvula
  • 34. AssuntoVálvulas
  • 35. Válvulas de ControleFolha de especificação de uma Válvula de Controle
  • 36. Válvulas de ControleFolha de especificação de uma Válvula de Controle
  • 37. Válvulas de ControleVálvula GavetaUsadas para controle ON-OFF.Características:•Abertura e fechamento lento;•Movimento linear;•Apenas para fluidos;Acionamento:•Volante manual;•Redutor de engrenagens;•Atuador elétrico ou hidráulico.
  • 38. Válvulas de ControleVálvula Globo (Gaiola)
  • 39. Válvulas de ControleVálvula Esfera
  • 40. Válvulas de ControleVálvula Borboleta e Guilhotina
  • 41. Válvulas de ControleVálvula de Diafragma
  • 42. AssuntoOutros Elementos
  • 43. Outros Elementos FinaisPSV (Pressure Safety and relief Valve) ou Válvula de Segurança)Utilizadas como dispositivo de segurança,sendo acionados (abrindo) no caso dapressão ultrapassar o limite.Não é usada no controle. Ver animação!
  • 44. Outros Elementos FinaisCilindro pneumático
  • 45. Outros Elementos FinaisCilindro hidráulico
  • 46. Outros Elementos FinaisContatores e Relés
  • 47. Outros Elementos FinaisMotores
  • 48. Outros Elementos FinaisServomotorMotores com realimentação para auto-posicionamento.
  • 49. Outros Elementos FinaisAquecedores, Resfriadores (Chiller) e Caldeiras
  • 50. Outros Elementos FinaisOutros Ventosa Motor de passo
  • 51. AssuntoExperiências
  • 52. ExperiênciasOperar válvula da miniplanta Amatrol (5ª exp.  material avulso):•Planta de processos; e/ou•Planta térmica.
  • 53. Fim Prof.: Guilherme P. ColnagoDúvidas: gpcolnago@ifes.edu.br