Válvulas de Controle

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁESPECIALIZAÇÃO EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Elementos Finais de 
Controle
Fonte: Simone Massulini Acosta
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Variam a quantidade de energia ou material (agente de controle), em 
resposta ao sinal enviado pelo controlador, a fim de manter a 
variável controlada em um valor (ou faixa de valores) pré-
determinado.
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ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Damper ou Abafador
Bomba
Motor, resistências elétricas, variadores eletromagnéticos
Inversor de frequência
Válvulas
(a) Válvula de controle, (b) Damper, (c) Inversor de Freqüência
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Pode ser operado por meios:
• Elétricos
• Pneumáticos
• Mecânicos
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
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Tem a finalidade é a de provocar uma obstrução na 
tubulação para permitir o controle da vazão. 
VÁLVULAS
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A obstrução pode ser 
- Parcial
- Total
ou
- Manual 
- Automática. 
VÁLVULAS
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• Representa cerca de 5% do custo do processo 
químico
• Principais aplicações:
– serviço de liga-desliga
– serviço de controle proporcional
– prevenção de vazão reversa
– controle e alivio de pressão
VÁLVULAS
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• Aplicações especiais:
• controle de vazão direcional
• serviço de amostragem
• limitação de vazão
• selagem de saídas de vasos
• De todas estas aplicações, a mais importante 
se relaciona com o controle automático e 
contínuo do processo.
VÁLVULAS
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• OPERAÇÃO MANUAL
– Por meio de volante;
– Por meio de alavanca;
– Por meio de engrenagens, parafusos sem-fim etc.
• OPERAÇÃO MOTORIZADA (Força motriz externa) 
– Pneumática;
– Hidráulica;
– Elétrica.
• OPERAÇÃO AUTOMÁTICA (Dispensa ação externa) 
– Pelo próprio fluido;
– Por meio de molas e contrapesos.
VÁLVULAS - OPERAÇÃO
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BLOQUEIO - Destinam-se a interromper o fluxo, ou seja, 
só devem trabalhar completamente abertas ou fechadas.
– Válvulas de gaveta;
– Válvulas Solenóide;
– Válvulas macho.
VÁLVULAS - CATEGORIAS
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CONTROLE - São destinadas especificamente para 
controlar o fluxo, podendo trabalhar em qualquer 
posição de fechamento parcial.
– Válvulas globo;
– Válvulas de diafragma;
– Válvulas borboleta;
– Válvulas agulha.
VÁLVULAS - CATEGORIAS
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RETENÇÃO - Permitem o fluxo apenas em um sentido.
– Válvulas wafer;
– Válvulas de pé;
– Válvulas de retenção e fechamento.
SEGURANÇA - São as que controlam a pressão a 
montante (antes da válvula) e a jusante (depois da válvula).
– Montante:
• Válvulas de segurança e de alívio;
• Válvulas de contrapressão;
• Válvulas de excesso de vazão.
– Jusante:
• Válvulas redutoras e reguladoras de pressão;
• Válvulas de quebra-vácuo.
Entrada
Saída 
VÁLVULAS - CATEGORIAS
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VÁLVULAS DE CONTROLE - PARTES
Sede
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• Proporciona a força motriz. 
• Deve proporcionar à válvula meios de 
operacionalidade estáveis e suaves, contra a ação 
variável das forças dinâmicas e estáticas do fluido de 
processo.
• Classifica-se em: 
1. pneumático, 
2. elétrico 
3. hidráulico.
1 2 3
VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
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• Utiliza um diafragma flexível, sobre o qual age uma pressão de 
carga variável em oposição à força produzida por uma mola. 
ATUADOR PNEUMÁTICO TIPO MOLA E DIAFRAGMA
CABEÇOTE
MEMBRANA
PRATO
MOLA
CORPO
VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
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Pode ter dois modos de ação:
a) Ação Direta: o aumento da pressão 
empurra a haste para baixo, enquanto a 
mola força a haste para cima. (maior 
esforço)
b) Ação Reversa: o aumento da pressão de 
puxa a haste para cima, enquanto a mola 
força a haste para baixo.
VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
ATUADOR PNEUMÁTICO TIPO MOLA E DIAFRAGMA
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VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
ATUADOR PNEUMÁTICO TIPO MOLA E DIAFRAGMA
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– Estado de falha:
• falha-fechada (FC - fail close), 
• falha-aberta (FC - fail open), 
• falha-indeterminada (FI - fail indetermined), 
• falha-última-posição (FL - fail last position). 
VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
ATUADOR PNEUMÁTICO TIPO MOLA E DIAFRAGMA
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Funcionamento é idêntico ao tipo mola e diafragma, visto que 
a única diferença entre os mesmos é a troca do diafragma por 
um pistão. 
VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
ATUADOR PNEUMÁTICO TIPO PISTÃO
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ATUADOR À PISTÃO COM DESLOCAMENTO LINEAR
São atuadores à pistão concebidos para operarem válvulas 
com deslocamento linear. Ex: Válvula Globo.
ATUADOR À PISTÃO COM DESLOCAMENTO ROTATIVO
São atuadores à pistão concebidos para operarem válvula 
rotativas. Ex: Válvula Borboleta.
VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
ATUADOR PNEUMÁTICO TIPO PISTÃO
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VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
ATUADOR PNEUMÁTICO TIPO PISTÃO
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• Este tipo de atuador é acionado 
através do ar comprimido e tanto a ida 
do embolo como o retorno do mesmo 
a posição original é feito através do ar 
comprimido. Normalmente, ele 
provoca um deslocamento rotativo na 
haste da válvula. 
VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
ATUADOR PNEUMÁTICO TIPO DUPLA AÇÃO
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VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
ATUADOR PNEUMÁTICO TIPO DUPLA AÇÃO
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• Consiste em um motor que recebe um sinal analógico (4 a 20 mA) 
ou digital (Profibus PA e Devicenet) e aciona o deslocamento do 
obturador.
VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
ATUADOR ELÉTRICO
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VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
ATUADOR ELÉTRICO
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• Conversores podem ser 
usados para transformar sinais 
de controle eletrônicos (4 a 
20mA) em pneumáticos, os 
quais são aplicados a válvulas 
de controle pneumáticas.
VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
ATUADOR ELETROMECÂNICO
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• Este tipo de atuador é utilizado quando a força 
necessária para movimentar o obturador é muito alta, 
normalmente em tubulações de grandes diâmetros.
VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
ATUADOR HIDRÁULICO
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• Acionado por motor elétrico que comanda o sistema de 
pressão hidráulica. 
Ou
• Uma bobina, que ao ser sensibilizada por um sinal de 
corrente, gera um campo magnético que faz o 
deslocamento de uma palheta provocando a obstrução 
bocal, através do qual escoa óleo a uma alta pressão. 
O escoamento deste óleo para o pistão, origina o 
deslocamento do mesmo e produz uma elevada força 
motriz.
VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
ATUADOR ELETRO-HIDRÁULICO
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Em algumas aplicações as válvulas 
podem ter como acessório um volante 
manual para acionar a válvula em caso 
de falha do posicionador ou do atuador 
pneumático da válvula.
Este volante aciona mecanicamente a 
haste da válvula e, quando aciona a 
abertura da válvula, não conseguimos 
acionar a válvula pneumaticamente 
pois a mesma fica travada 
mecanicamente. 
VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
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VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
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VÁLVULAS DE CONTROLE - ATUADOR
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• O corpo da válvula de controle é essencialmente um vaso de 
pressão, com uma ou duas sedes, onde se assenta o obturador, 
que está na extremidade da haste, que é acionada pelo atuador. 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Sede
Obturador
Haste
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O castelo, geralmente uma parte separada do corpo da válvula que 
pode ser removida para dar acesso às partes internas das válvulas, 
é definido como sendo “um conjunto que inclui, a parte através 
da qual a haste do obturador da válvula move-se, em um meio 
para produzir selagem contra vazamento através da haste“.
Normal
Aletado
Alongado
Com foles de vedação
CASTELO 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
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• É o castelo padrão utilizado para as 
aplicações comuns nas quais a temperatura 
não ultrapasse 180oC (pode variar de 
acordo com o fabricante). Esta limitação 
está imposta pelo material da gaxeta, já que 
a sua localização está bem próxima do 
flange superior do corpo e, portanto, bem 
próxima ao fluido. 
CASTELO
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Tipo Normal
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CASTELO
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Tipo Normal
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• É usado quando a temperatura 
do fluido controlado é superior a 
180oC . 
CASTELO
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Tipo Aletado
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CASTELO
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Tipo Aletado
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• São usados para prevenir o congelamento 
das gaxetas em aplicações de baixas 
temperaturas. 
CASTELO
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Tipo Alongado
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CASTELO
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Tipo Alongado
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• São usados para fluidos radiativos, 
inflamáveis ou tóxicos, servindo como um 
reforço das gaxetas. O fole é normalmente 
feito de uma liga resistente à corrosão e 
devem ser soldados à haste da válvula. Este 
sistema é limitado a pressões de 
aproximadamente 600 psi. 
CASTELO
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Tipo com Fole
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CASTELO
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Tipo com Fole
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Sede simples Sede dupla
• A sede da válvula é
onde se assenta o 
obturador. A posição 
relativa entre o 
obturador e a sede é
que estabelece a 
abertura da válvula. 
• Sede dupla:
– Menor esforço, 
menor atuador;
– Vazamentos mais 
freqüentes.
SEDE
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
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Corresponde ao máximo vazamento permissível que escoa 
através da válvula quando esta se encontra na posição 
fechada. (ou classe de estanqueidade - Shutoff Class)
A classificação de fluxos de vazamentos permissíveis é
determinada pela Norma ANSI-B16-104.
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
CLASSE DE VEDAÇÃO DE UMA VÁLVULA
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VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
CLASSE DE VEDAÇÃO DE UMA VÁLVULA
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VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
CLASSE DE VEDAÇÃO DE UMA VÁLVULA
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VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
CLASSE DE VEDAÇÃO DE UMA VÁLVULA
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VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Os tipos de válvulas classificam-se em função dos respectivos 
tipos de corpos, e portanto, quando estivermos falando de tipos de 
válvulas subentenderemos tipos de corpos. 
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A peça móvel vedante descreve um movimento 
retilíneo, acionado por uma haste deslizante.
1) Globo Sede Simples;
2) Globo Sede Dupla;
3) Globo Três Vias;
4) Globo Gaiola;
5) Globo Angular;
6) Diafragma;
7) Bipartido;
8) Guilhotina.
 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
DESLOCAMENTO LINEAR 
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Válvula com corpo de duas vias, com formato globular, de 
passagem reta, interna de sede simples ou de sede dupla. É a 
que tem maior uso na indústria.
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo
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DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo
http://www.youtube.com/watch?v=bOGY8hDJfKA
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Ela será de sede simples ou 
dupla, de acordo com o 
número de orifícios que 
possua para a passagem do 
fluido.
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo
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DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo
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Vantagens:
1. Simplicidade do atuador diafragma – mola
2. Disponibilidade de variedade de características de vazão
3. Pequena probabilidade de cavitação e de geração de ruído
4. Disponibilidade de materiais diferentes para atender 
aplicações com erosão, corrosão, altas temperaturas e altas 
pressões
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo
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Vantagens (Continuação):
5. Relação linear entre sinal de controle e o movimento da 
haste
6. Pequena banda morta e pequena histerese, permitindo o 
seu uso sem posicionador.
7. É a favorita para aplicações de controle liga-desliga, com 
operação freqüente da válvula, por causa do deslocamento 
relativamente pequeno do disco.
8. Melhor vedação
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo
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Desvantagens (comparada com rotativas):
1. Maior custo
2. Menor capacidade de vazão, para o mesmo diâmetro do 
corpo
3. Maior peso
4. Maior probabilidade de vazamentos para o exterior
5. Maior tempo de resposta
6. Por ter menor CV, a diferença entre o diâmetro da válvula e 
o da tubulação é menor e por isso o custo é maior
7. Provocam grande perda de pressão.
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo
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DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo
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DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo - Sede Simples
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Para a válvula fechar, o obturador 
deve movimentar-se para baixo 
(normalmente aberta)
DESLOCAMENTO LINEAR 
Válvula Globo - Sede Simples
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
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Para a válvula abrir, o obturador deve 
movimentar-se para baixo 
(normalmente fechada)
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo - Sede Simples
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DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo - Sede Simples
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Sempre que possível, as válvulas de sede simples devem ser instaladas 
de tal forma que a vazão tende a abrir. 
Isto resulta em operações suave e silenciosa, com máxima capacidade. 
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo - Sede Simples
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Quando válvulas de sede simples são 
instaladas de forma que a vazão tende 
a fechar a válvula, é possível o 
martelamento da sede pelo obturador, 
fenômeno conhecido como 
“CHATTERING”,. 
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo - Sede Simples
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Estando a válvula 
totalmente fechada e 
portanto P2 = 0, a pressão 
diferencial através dela é
P = P1 - P2 = P1. 
Essa pressão diferencial, 
que é igual à pressão 
diferencial PMAX, é um 
dado importante na seleção 
de uma válvula e no 
dimensionamento do 
atuador. 
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo - Sede Simples
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DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo - Sede Simples
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DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo - Sede Simples
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Foi desenvolvida para atender 
a necessidade de uma válvula 
que poderia ser posicionada 
com força relativamente 
pequena do atuador.
Se as duas sedes forem do 
mesmo diâmetro, as pressões 
que atuam no obturador serão 
equilibradas na posição 
fechada e teoricamente pouca 
força será requerida para abrir 
e fechar a válvula. 
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo – Sede Dupla
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Força Hidrodinâmica no Obturador Duplo
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo - Sede Dupla
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Na realidade, os 
orifícios são construídos com 
1/16” a 1/8” no diâmetro,
um maior que o outro. Esta 
construção é chamada 
“semi-balanceada” e é usada 
para possibilitar que o obturador 
menor passe através do orifício 
maior na montagem.
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo - Sede Dupla
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Como desvantagem, apresentam um vazamento, quando totalmente 
fechadas, de no máximo 0,5 % da sua máxima capacidade de vazão. 
O fato desse vazamento ser maior que na sede simples se deve a dois 
fatores:
 Por ser semi balanceada, umpequeno esforço é suficiente para 
deslocar a haste de qualquer posição (nesse caso, tal facilidade pode 
surgir como desvantagem).
 Devido ao fato de ser impossível fechar os dois orifícios 
simultaneamente, principalmente em casos de fluídos suficientemente 
quentes para produzir uma dilatação volumétrica desigual no 
obturador.
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo - Sede Dupla
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DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo - Sede Dupla
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DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo - Sede Dupla
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Trata-se de uma adaptação das válvulas globo 
convencionais, para utilização em aplicações de 
mistura ou separação de fluidos. 
As válvulas de três vias, devido a sua configuração e 
utilização, não apresentam vedação completa, pois, 
enquanto fechamos um orifício, o outro fica 
completamente aberto.
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo de Três Vias
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Convergente: fluidos separados entram 
pelas vias (S) e (I), misturando-se numa 
determinada e desejada proporção, saindo 
pela via (C) já misturados. 
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo de Três Vias
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Divergente: o fluido entra pela 
via (C) e sai em proporções 
definidas pelas vias (S) e (I). 
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo de Três Vias
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DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo de Três Vias
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DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo de Três Vias
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Aspectos:
• facilidade de remoção das partes internas, pela ausência de roscas o 
que facilita bastante a operação na própria instalação;
• alta estabilidade de operação proporcionada 
pelo sistema de guia do obturador;
• capacidade de vazão da ordem de 
20 a 30% maior que a globo convencional;
• menor peso das partes internas, 
resultando em menor vibração 
horizontal;
• não possuindo flange inferior, a válvula é
mais leve que as globo convencionais.
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo Tipo Gaiola
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Por não possuir flange inferior, seu corpo não pode ser 
reversível, e assim a montagem dos seus internos é do tipo 
“entra por cima”. 
Alguns tipos de válvulas:
- Sede Simples;
- Balanceada;
- Micro Fluxo;
- Angular Sede Simples;
- Angular Balanceada;
- Duplo estágio e
- Baixo ruído.
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo Tipo Gaiola
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DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Globo Tipo Gaiola
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Este tipo de válvula é utilizada no controle 
de fluidos corrosivos, líquidos altamente 
viscosos e líquidos com sólidos em 
suspensão (Classe VI). 
Consiste de um corpo em cuja parte central 
apresenta um encosto sobre o qual um 
diafragma móvel, preso entre o corpo e o 
castelo, se desloca para provocar o 
fechamento. 
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Diafragma ou Sauders
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Vantagens:
- baixo custo
- total estanqüeidade quando fechada
- facilidade de manutenção.
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Diafragma ou Sauders
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Desvantagem:
- não apresenta uma boa característica de vazão para 
controle
- alta e não uniforme força de atuação (limitado em 
diâmetros de até 6”)
- limitada pela temperatura do fluido em função do material 
do diafragma (neoprene ou Teflon).
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Diafragma ou Sauders
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DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Diafragma ou Sauders
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Originalmente projetada para a indústria 
de papel e celulose (fluidos pastosos), 
porém, hoje em dia, a sua aplicação tem 
atingindo algumas outras aplicações em 
indústrias químicas, petroquímicas, 
açucareiras, abastecimentos de água, 
etc.
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Gilhotina
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DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Gilhotina
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DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Gilhotina
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
A válvula de controle de corpo bi-partido foi desenhada para 
aplicações altamente corrosivas possibilitando uma fácil 
manutenção devido à facilidade de acesso aos internos. 
DESLOCAMENTO LINEAR 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula de Corpo Bipartido (Split Body)
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Válvula de deslocamento rotativo, corpo de duas vias de 
passagem reta, com internos de sede simples e elemento 
vedante constituídos por um disco ou lâmina de formato 
circular acionados por eixo de rotação axial. 
DESLOCAMENTO ROTATIVO 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Borboleta
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Utilizada em carburadores automobilísticos. 
DESLOCAMENTO ROTATIVO 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Borboleta
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Válvulas borboletas têm grande capacidade, pois o diâmetro 
do furo do cilindro é usualmente o diâmetro interno da 
tubulação na qual estão instaladas e a única obstrução é o 
disco.
DESLOCAMENTO ROTATIVO 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Borboleta
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Limitada pelo fato de requerer força considerável para sua 
operação em altas pressões diferenciais. 
DESLOCAMENTO ROTATIVO 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Borboleta
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
RESISTÊNCIA AO FLUXO NA VÁLVULA BORBOLETA
Quando a válvula esta fechada ou completamente aberta as 
forças originárias da pressão do fluido são balanceadas em 
ambos os lados e portanto não há resultante de força torsora
para nenhum lado. 
DESLOCAMENTO ROTATIVO 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Borboleta
Quando a válvula está parcialmente 
aberta surge uma força resultante, que 
tende a fechar sempre a válvula, qualquer 
que seja a direção do fluido.
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
TORQUE X ABERTURA
Para maior estabilidade na operação 
de estrangulamento, a válvula 
borboleta não é aberta a um ângulo 
superior àquele em que a curva 
muda sua inclinação. Isto limita a 
abertura máxima em cerca de 75o da 
vertical. Alguns fornecedores 
fabricam a válvula de tal maneira 
que haja o fechamento total do disco 
com 15o da perpendicular. Isto 
resulta em uma rotação efetiva de 
60o, que é o recomendado. 
DESLOCAMENTO ROTATIVO 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Borboleta
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Devem ser aplicadas com cuidado em serviços de estrangulamento com 
atuadores pneumáticos de diafragmas, desde que elas tenham a tendência 
de emperrar na posição fechada.
DESLOCAMENTO ROTATIVO 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Borboleta
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DESLOCAMENTO ROTATIVO 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Borboleta
Convencional Abaulado Rabo de Peixe
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Vantagens:
1. Produzir uma queda de pressão muito pequena, quando 
totalmente aberta.
2. Ser barata, leve, de comprimento pequeno 
3. Possuir construção e operação extremamente simples.
4. Fornecer controle liga-desliga e contínuo (grande faixa de 
operação)
5. Manipular grandes vazões de água, líquidos contendo 
sólidos e gases sujos.
DESLOCAMENTO ROTATIVO 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Borboleta
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Desvantagens:
1. A vedação da válvula borboleta é relativamente baixa, a não 
ser que seja usado selo especial. O selo pode ser danificado 
pela alta velocidade.
2. Estas válvulas usualmente requerem grandes forças de 
atuação e são geralmente limitadas à baixa pressão.
3. Quando usam materiais elastoméricos na sede, há limitação 
de temperatura.
4. A válvula borboleta é usualmente construída para ser 
operada apenas em ar-para-abrir. Ela tende a fechar por si e 
a ficar em posição fechada na falta do sinal de atuação.
DESLOCAMENTO ROTATIVO 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Borboleta
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DESLOCAMENTO ROTATIVO 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Borboleta
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Principal aplicação na indústria de papel e celulose, face às 
características fibrosas de determinados fluidos nesse tipo de 
processo industrial. 
DESLOCAMENTO ROTATIVO 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Esfera
Porém, a sua utilização tem 
apresentado uma crescente introdução 
em outros tipos de processos, sendo 
recomendado para trabalhar com 
líquidos viscosos, corrosivos e 
abrasivos, além de gases e vapores. 
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DESLOCAMENTO ROTATIVO 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Esfera
http://www.youtube.com/watch?v=txDANNh4_ME&feature=relate
d
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DESLOCAMENTO ROTATIVO 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Esfera
Em relação ao tipo globo, chega a alcançar valores de vazão de 
3 a 4 vezes maior. 
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DESLOCAMENTO ROTATIVO 
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Válvula Esfera
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Vantagens:
- Possui ótimas condições de prover uma adequada ação de 
controle modulado
- Permite ainda uma total estanqueidade quando totalmente 
fechada.
A esfera gira em torno de dois anéis de Teflon (construção 
padrão) alojados no corpo e que fazem a função de sede. 
Possui um curso total de 90º. 
DESLOCAMENTO ROTATIVO 
Válvula Esfera
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Desvantagens:
- Alta tendência a cavitar e a atingir condições de fluxo crítico à
relativos menores diferencias de pressão
- Dinamicamente, as forças provenientes do fluido tendem 
sempre a fechar a válvula e, portanto, é uma válvula não 
balanceada, da mesma forma que acontece à válvula borboleta.
DESLOCAMENTO ROTATIVO 
Válvula Esfera
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
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DESLOCAMENTO ROTATIVO 
Válvula Esfera
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
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DESLOCAMENTO ROTATIVO 
Válvula Esfera
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
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Vantagens em processos industriais, tais como papel e celulose. 
O curso do obturador é de 50º em movimento excêntrico da parte 
esférica do obturador, reduzindo o torque de atuação permitindo uma 
operação mais estável com o fluido entrando na válvula em qualquer 
sentido.
DESLOCAMENTO ROTATIVO 
Válvula Tipo Obturador Excêntrico (CAMFLEX-MASONEILAN)
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Apresenta, quando totalmente fechada, um índice de 
vazamento de 0,01% da sua máxima capacidade de fluxo, 
sendo uma válvula de nível de vazamento Classe IV.
DESLOCAMENTO ROTATIVO 
Válvula Tipo Obturador Excêntrico (CAMFLEX-MASONEILAN)
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
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DESLOCAMENTO ROTATIVO 
Válvula Tipo Obturador Excêntrico (CAMFLEX-MASONEILAN)
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Elemento vedante, com formato de disco, cilíndrico ou com 
contorno caracterizado, que se move linearmenteno interior 
do corpo obturando o orifício de passagem de modo a formar 
restrição variável ao fluxo, sendo chamado, também, de plug.
Tipos de Obturadores
Na válvula globo convencional, em geral, a ação do obturador 
pode ser proporcional ou de duas posições (on-off). Em 
controle proporcional, o obturador é posicionado em qualquer 
ponto intermediário entre aberto e fechado, sendo 
continuamente movido para regular a vazão de acordo com 
as necessidades do processo.
OBTURADOR
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
(a) (b) (c) 
• A forma do obturador 
define a relação entre o 
movimento da haste e a 
abertura da válvula;
• Tipos de Obturadores:
(a) Igual percentagem;
(b) Linear;
(c) Abertura rápida. 
OBTURADOR
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁESPECIALIZAÇÃO EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
CURVA TEÓRICA DA 
VAZÃO EM FUNÇÃO DO 
CURSO
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
C
U
R
S
O
 
%
VAZÃO %
OBTURADOR
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Abertura Rápida
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0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
CURVA TEÓRICA DA VAZÃO 
EM FUNÇÃO DO CURSO
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
VAZÃO %
C
U
R
S
O
 
%
CURVA TEÓRICA DA VAZÃO 
EM FUNÇÃO DO CURSO
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
CURVA TEÓRICA DA VAZÃO 
EM FUNÇÃO DO CURSO
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
VAZÃO %
C
U
R
S
O
 
%
CURVA TEÓRICA DA VAZÃO 
EM FUNÇÃO DO CURSO
OBTURADOR
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Abertura Linear
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Obturador de 
característica 
Linear Modificado
OBTURADOR
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
VAZÃO %
C
U
R
S
O
 
%
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
VAZÃO %
C
U
R
S
O
 
%
CURVA TEÓRICA DA VAZÃO 
EM FUNÇÃO DO CURSO
Abertura Linear
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OBTURADOR
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Característica Igual porcentagem
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Os obturadores tipo gaiola, teve seu início de utilização em 
aplicações de alta pressão como no caso de produção de óleo e 
gás, alimentação de água de caldeira, etc.
A única diferença entre as válvulas globo convencional e gaiola, o 
perfeito tipo de guia do obturador, em conjunto com a possibilidade 
de balanceamento das forças do fluido agindo sobre o obturador e 
uma distribuição uniforme do fluxo ao redor do obturador por meio 
do sistema de janelas.
OBTURADOR
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Tipo Gaiola
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Principais vantagens deste tipo de obturador:
- Estabilidade de controle em qualquer pressão;
- Redução do esforço lateral e atrito;
- Possibilidade de estanqueidade de grandes vazões à altas 
pressões com atuadores normais;
- Maior vida útil do chanfro da sede.
O desenho de gaiola caracterizada reduz a erosão separando as 
área de assentamento e de restrição ou controle fazendo, assim, 
com que a sede não esteja numa zona de alta velocidade do fluido.
OBTURADOR
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Tipo Gaiola
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Gaiola Abertura Rápida Gaiola Igual Percentual Gaiola Linear
OBTURADOR
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
Tipo Gaiola
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Construção contida no castelo que engloba os elementos de 
vedação da passagem do fluido para o exterior através do eixo. 
A finalidade principal desta parte é impedir que o fluido 
controlado passe para o exterior da válvula. Serve ainda como 
guia da haste. 
CAIXA DE GAXETAS
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
As principais características do material da gaxeta são:
• devem ter elasticidade, para facilitar a deformação; 
• produzir o mínimo atrito;
• deve ser de material adequado para resistir as condições de 
pressão, temperatura e corrosão do fluido de processo.
Os principais materiais de gaxetas são: 
• Teflon
• Amianto impregnado
• Grafoil.
CAIXA DE GAXETAS
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
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CAIXA DE GAXETAS
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
CAIXA DE GAXETAS
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
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• Conexão rosqueada: 
para válvulas 
pequenas, com 
diâmetros menores que 
2" ou 4". 
• Conexão com solda: para 
montagem permanente, 
quando se tem altíssimas 
pressões e é perigoso o 
vazamento do fluido. 
CONECÇÕES TERMINAIS
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
• Conexão flangeada: para 
válvulas maiores que 2“.
• Conexão wafer: Algumas 
válvulas possuem faces lisas, 
em flange e são instaladas 
“sanduichadas” entre dois 
flanges da tubulação. 
CONECÇÕES TERMINAIS
VÁLVULAS DE CONTROLE - CORPO
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
CARACTERÍSTICA DE VAZÃO
É relação entre a fração do curso da válvula e a correspondente vazão.
Sabemos também que, a vazão que escoa através de uma válvula 
varia com a pressão diferencial através dela e, portanto, tal variação da 
pressão diferencial deve afetar a característica de vazão. Assim sendo, 
definem-se dois tipos de características de vazão: Inerente e Instalada.
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CARACTERÍSTICA DE VAZÃO
A característica de vazão inerente, é definida como sendo a relação 
existente entre a vazão que escoa através da válvula e a variação 
percentual do curso, quando se mantém constante a pressão diferencial
através da válvula. 
As características de vazão fornecidas pelos fabricantes das válvulas de 
controle são inerentes, já que não possuem condições de simular toda 
e qualquer aplicação da válvula de controle.
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A característica de vazão instalada é definida como sendo a 
real característica de vazão, sob condições reais de operação, 
onde a pressão diferencial não é mantida constante.
A característica de vazão inerente é a teórica, enquanto 
que, a instalada é a prática.
CARACTERÍSTICA DEVAZÃO
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Existem basicamente quatro tipos de características de vazão inerentes:
a) Linear; b) Igual porcentagem (50:1);
c) Parabólica modificada d) Abertura rápida.
CARACTERÍSTICA DE VAZÃO
INERENTES
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Abertura rápida - Trata-se de uma 
característica que produz uma 
máxima variação da vazão através 
da válvula com o mínimo curso.
Possibilita a passagem de quase que 
a totalidade da vazão nominal com 
apenas uma abertura de 25% do 
curso total e possui um ganho muito 
baixo em abertura acima de 80%.
Recomendada apenas em 
aplicações que admite controle “on-
off”. 
CARACTERÍSTICA DE VAZÃO
INERENTES
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Linear
É a característica pela qual 
iguais incrementos de curso 
determinam iguais variações de 
vazão. 
Na prática é muito provável que 
seu comportamento linear não 
seja mantido.
CARACTERÍSTICA DE VAZÃO
INERENTES
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Acréscimos iguais no curso da haste 
produzem porcentagens iguais ao 
acréscimo em relação à vazão do 
momento. 
Em números, uma variação de 10% de 
abertura, entre 50 a 60% do máximo, 
varia a vazão de 14 a 21% da vazão 
máxima. Os mesmos 10% de abertura, na 
mesma válvula, entre 80 a 90%, varia a 
vazão de 46 a 69%. Matematicamente, 
podemos expressar esta característica 
através da seguinte equação:
CARACTERÍSTICA DE VAZÃO
INERENTES
Igual Porcentagem
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Esta curva se caracteriza por 
apresentar baixo ganho de vazão no 
início da abertura e um aumento 
progressivo do mesmo na medida
que a abertura aumenta. 
Foi introduzida para compensar o 
ganho de sistemas não lineares, 
porém constatou-se sua eficácia na 
compensação de variações da queda 
de pressão que ocorrem nas válvulas 
de controle instaladas.
CARACTERÍSTICA DE VAZÃO
INERENTES
Igual Porcentagem
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Trata-se de uma 
característica de vazão 
intermediária entre a linear e 
a igual porcentagem. 
CARACTERÍSTICA DE VAZÃO
INERENTES
Parabólica Modificada
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CARACTERÍSTICA DE VAZÃO
Formato do Obturador x Característica
CARACTERÍSTICA DE VAZÃO
INERENTES
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lnstalada a válvula de controle de processo, a sua característica de 
vazão inerente sofre profundas alterações. O grau de alteração 
depende do processo em função do tipo de instalação, tipo de fluido 
etc. 
Dependendo da queda de pressão através da válvula e a queda de 
pressão total do sistema, a característica de vazão pode alterar-se 
consideravelmente e, o que é mais interessante, é que se a 
característica de vazão inerente for linear, esta tende a abertura 
rápida, enquanto que as características inerentes igual porcentagem, 
tendem a linear.
CARACTERÍSTICA DE VAZÃOCARACTERÍSTICA DE VAZÃO
INSTALADA
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CARACTERÍSTICA DE VAZÃOCARACTERÍSTICA DE VAZÃO
INSTALADA
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COEFICIENTE DE VAZÃO (CV)
É um índice de capacidade com o qual estimamos o tamanho 
requerido de uma restrição em um sistema de escoamento de 
fluidos.
O termo CV, por definição, é a quantidade de água a 60oF medida 
em galões que passa por uma determinada restrição em 1 minuto 
com uma perda de carga de 1 psi.
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É a relação entre a máxima e mínima vazões controláveis. 
Ele é obtido dividindo-se o coeficiente de vazão mínimo efetivo ou 
utilizável (em porcentagem) pelo coeficiente de vazão máximo 
efetivo ou utilizável (em porcentagem).
ALCANCE DE FAIXA DA VÁLVULA
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O alcance de faixa inerente é determinado em condições de queda 
de pressão constante através da válvula
O alcance de faixa instalado obtém-se em queda de pressão 
variável.
O alcance de faixa inerente varia de válvula para válvula em 
função do estilo do corpo. Na válvula globo é da ordem de 50:1, na 
esfera de 50:1 até 100:1, na borboleta 20:1, etc.
ALCANCE DE FAIXA DA VÁLVULA
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Para estabelecer-se de forma correta a adequada característica de 
vazão, uma das formas é a análise dinâmica do sistema, verificando-se 
a queda de pressão real a ser absorvida pela válvula, fato esse que 
somente pode ser obtido por meio do levantamento das curvas da 
bomba e das perdas localizadas.
A experiência e inúmeras análises realizadas mostram que é melhor, em 
casos de dúvidas, escolher a característica igual porcentagem ou a 
parabólica modificada.
Na tabela a seguir são mostradas, de forma resumida, 
algumas regras práticas que eventualmente podem auxiliar 
na seleção da adequada característica de vazão. 
CARACTERÍSTICA DE VAZÃO
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CARACTERÍSTICA DE VAZÃO
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CARACTERÍSTICA DE VAZÃO
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de ControleCARACTERÍSTICA DE VAZÃO
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DIMENSIONAMENTO DE UMA VÁLVULA DE CONTROLE
Normalmente as informações necessárias para o correto 
dimensionamento de uma válvula de controle podem ser agrupadas nos 
seguintes itens:
a) Dados quanto ao Fluxo
a.1) Vazão (máxima, normal e mínima)
a.2) Pressão à montante (P1) e à jusante (P2) para vazão máxima,
normal e mínima.
b) Dados quanto ao fluido
b.1) Identificação do fluido;
b.2) Estado do fluido (líquido, gasoso, mistura de fases)
b.3) Densidade, peso específico ou peso molecular
b.4) Temperatura do fluido
b.5) Viscosidade (para líquidos)
b.6) Pressão de vaporização (para líquidos)
c) Dados quanto a influência da tubulação
c.1) Existência ou não de reduções ou outros dispositivos causadores
de turbulência junto a válvula.
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COEFICIENTE DE VAZÃO (CV)
Este coeficiente obtido experimentalmente, embora seja definido em 
função da capacidade de água, também é utilizado para definir a 
capacidade de fluidos compreensíveis, tais como vapores e gases.
Basicamente, o cálculo do diâmetro de uma válvula de controle 
consiste em utilizara equação adequada, calcular o coeficiente de 
vazão (CV calculado) e através das tabelas publicadas, escolher um 
CV (CV nominal) de valor sempre maior que o obtido via cálculo, e 
verificar então o diâmetro da válvula correspondente ao CV 
escolhido.
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Qualquer que seja o fluido, antes de iniciar o cálculo do Cv deve 
ser efetuada uma verificação das condições do escoamento, ou 
seja, se o fluxo é crítico ou subcrítico.
O escoamento é considerado subcrítico, quando a queda de 
pressão através da válvula (Pv) é menor que a queda de pressão 
crítica (Pcrít.). Se Pv for maior que Pcrit., o fluxo será
considerado crítico.
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Vazão da válvula (Q):
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LÌQUIDOS
Sendo P crítico designado por Ps, Cf o fator crítico da vazão, Pv
a pressão de vapor do líquido, P1 a pressão a montante da 
válvula e Pc a pressão crítica do produto, temos:
• se Pv < 0,5 P1, Ps = P1 - Pv
• se Pv  0,5 P1
Ps = P1 – (0,96 – 0,28 (Pv/Pc)) Pv
Calculado o Ps, efetua-se a seguinte análise:
a) P < Cf2 Ps, o fluxo é subcrítico
b) P  Cf2 Ps, o fluxo é crítico 
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Adotando-se vazão volumétrica (m3/h) e o sistema métrico:
Fluxo Subcrítico - Cv = 1,16 . q . (Gf/P) 
Onde:
q = vazão, m3/h
Gf = densidade relativa do líquido (água = 1,0 a 15oC)
P1 = pressão de entrada (bar a)
P2 = pressão de saída (bar a)
P = queda de pressão = P1 – P2 (bar)
Fluxo Crítico - Cv = (1,16 . q ). (Gf/P))/Cf
Onde:
Cf = fator crítico
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GASES e VAPORES
a) Se P < 0,5 Cf2 P1, o fluxo é subcrítico
b) Se P  0,5 Cf2 P1, o fluxo é crítico 
Fluxo Subcrítico - Cv = (q/295) . (G.T/(P.(P1+P2))) 
Onde:
q = vazão volumétrica, m3/h
G = densidade relativa do gás (ar = 1,0)
T = temperatura do escoamento (K)
Fluxo Crítico - Cv = (q . (G.T))/(257.Cf.P1)
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Em caso de vapor d´água:
a) Vapor saturado
Fluxo subcrítico - Cv = (72,4.W)/ (P.(P1+P2)) 
Onde W = vazão em massa (ton/h)
Fluxo Crítico - Cv = (83,7.W)/(Cf.P1)
b) Vapor superaquecido
Fluxo subcrítico - Cv = (72,4.(1+0,00126.Tsh).W)/ (P.(P1+P2)) 
Fluxo Crítico - Cv = (83,7. (1+0,00126.Tsh).W)/(Cf.P1)
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Exercício:
Dados:
Vazão = 25 m3/h (normal)
Pressão de entrada (P1) = 35 bar a
Pressão de saída (P2) = 32 bar a
Temperatura (T) = 203oC
Densidade (gravidade) relativa (G) = 0,83
Diâmetro da linha (D) = 2” (SCH 40)
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Exercício: Resolução
• Na tabela Propriedades do Vapor – na temperatura de 203oC 
Para temperatura de 204,3oC a pressão é de 17 bar a
• Fator crítico (Cf) – na Tabela Kc – utilizando a válvula globo sede 
simples série 21.000, internos B, tendência do fluxo abrir tem-se 
Cf = 0,9
• Na Tabela Pressão Crítica, a pressão crítica da água é de 
Pc = 221 bar a
• Coeficiente de Cavitação Incipiente (Kc) - na Tabela Kc –
utilizando a válvula globo sede simples série 21.000, internos B, 
tendência do fluxo abrir tem-se Kc = 0,65
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Resolução
• No software P80 – Cálculo de Válvulas de Controle
Obtem-se como resultados:
Cv calculado = 15,2537
Escoamento = subcrítico
Cavitação = ausente
Pressão crítica = 16,2
Utilizando a válvula globo sede simples série 21.000 
(Masoneilan), internos B, característica de vazão linear, com 
diâmetro de 1,5” e Cv nominal de 15,25 e utilizando em torno de 
50% a 60% da vazão (vazão nominal), obtem-se que os valores 
de Cv mais próximos são 13 e 16,8 sendo que deve-se testar 
os dois valores.
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• No software P80, utilizando Cv = 13
Obtem-se que a Abertura (=% / lin) = 104/117%
Isto significa que com Cv de 13, a abertura deveria ser superior a 100%, o 
que não é possível.
• No software P80, utilizando Cv = 16,8
Obtem-se que a Abertura (=% / lin) = 98/91%
Com o Cv de 16,8 estamos muito próximos da abertura máxima da válvula 
para a vazão normal e, desta forma, se a vazão precisar aumentar além do 
valor normal teremos pouca abertura possível para a válvula.
• No software P80, utilizando Cv = 18,2
Obtem-se que a Abertura (=% / lin) = 95/84%
Com o Cv de 18,2 estamos com um valor adequado de abertura da 
válvula. 
Para calcular o nível de ruído, obtemos a espessura da tubulação de 2” da 
Tabela Tubos de Aço, ou seja, 0,154”. O resultado do nível de ruído é
74,11 dBA.
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É o dispositivo que trabalha em conjunto com o atuador 
da válvula de controle para posicionar corretamente o 
obturador em relação à sede da válvula. 
O posicionador compara o sinal emitido pelo 
controlador com a posição da haste da válvula e envia 
ao atuador da válvula a pressão de ar necessária para 
colocar o obturador na posição correta.
POSICIONADOR
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 Diminuir o atrito na haste da válvula quando a gaxeta é
comprimida com grande pressão, para evitar vazamento do fluido.
 Para válvulas de sede simples, recoloca a válvula na abertura 
correta, quando a pressão exercida no obturador variar.
 Modificar o sinal do controlador. O posicionador, por exemplo, 
recebe um sinal de 3 a 15 psi do controlador e emite um sinal de 6 
a 30 psi para o atuador.
 Aumentar a velocidade de resposta da válvula. Usando-se um 
posicionador, eliminam-se: os atrasos de tempo provocados pelo 
comprimento e diâmetro dos tubos de ligação entre a válvula e o 
controlador e volume do atuador.
 Inverter a ação do controlador. 
APLICAÇÕES
POSICIONADOR
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Relé
Fole
Bocal
Posicionador
Alimentação
20 psi
Sinal do Regulador
3 a 15 psi
Alavanca de realimentação mecânica
(ao mesmo tempo, palheta)
PNEUMÁTICO
POSICIONADOR
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PNEUMÁTICO
POSICIONADOR
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ELETROPNEUMÁTICO
POSICIONADOR
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ELETROPNEUMÁTICO
POSICIONADOR
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O posicionador inteligente é um equipamento microprocessado
programável. 
Uma das diferenças entre os posicionadores inteligentes e os 
outros é a eliminação do link mecânico, sendo que a 
realimentação, ou seja, a posição da haste da válvula de 
controle é feita através de um sensor de efeito Hall (campo 
magnético). 
INTELIGENTE
POSICIONADOR
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INTELIGENTE
POSICIONADOR
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O sensor Hall fica alojado e protegido internamente ao módulo transdutor. O 
imã fica preso ao eixo da válvula ou atuador.
Quando a válvula estiver na metade do seu curso, o sensor Hall estará
recebendo campo nulo e internamente a CPU saberá que corresponde a 50% 
do curso. Num extremo do curso terá sinal de tensão máximo caracterizando, 
por exemplo 100% e no outro extremo, terá sinal mínimo, caracterizando o 0%. 
INTELIGENTE
POSICIONADOR
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Vantagens do posicionador inteligente
• Eleva a confiança nas manutenções preventivas;
• O melhor posicionamento e controle dinâmico da válvula 
aumenta o rendimento do processo;
• Reduz as variações no processo;
• Calibração, configuração e gerenciamento do posicionador
dentro da sala de controle;
• Posicionamento e resposta da válvula melhorados.
INTELIGENTE
POSICIONADOR
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Posicionador Inteligente SMAR
http://www.smar.com/brasil2/shownews.asp?Id=305
SENSOR HALL
VÁLVULA CARRETEL
BICO PALHETA
COM PIEZO
INTELIGENTE
POSICIONADOR
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DIAGRAMA DE BLOCOS
BICO
PALHETA
COM PIEZO
SENSOR
HALL
ATUADOR
VÁLVULA
H
A
STE
ÍM
A
S
VÁLVULA
CARRETEL
P1
P2
RESTRIÇÃO
ELETRÔNICA
DO SENSOR
HALL
CONTROLE
ISOLAÇÃO
SENSOR DE
TEMPERATURA
PLACA ANALÓGICAPLACA ANALÓGICA
TRANSDUTORTRANSDUTOR
PLACA PRINCIPAL
ALIMENTAÇÃO
DE AR
VÁVULA
INTELIGENTE
POSICIONADOR
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INTELIGENTE
POSICIONADOR
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INTELIGENTE
POSICIONADOR
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Uma malha convencional de controle 
consiste tipicamente em:
1. Transmissor com o sensor da 
variável,
2. Controlador que recebe o sinal do 
transmissor e envia um sinal para a 
válvula de controle,
3. Transdutor I/P, necessário quando o 
controlador é eletrônico e o atuador 
da válvula é pneumático,
Para sistemas pouco exigentes, pode-
se usar uma válvula de controle com 
um controlador embutido, que 
substitui todos os instrumentos da 
malha convencional de controle. 
VÁLVULA AUTO-OPERADA
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Vantagens:
• Menor custo do regulador em relação ao custo total da malha 
convencional 
• Menor espaço e menor trecho da tubulação para a sua instalação e 
operação.
• A não necessidade de alimentação torna a válvula auto-operada mais 
conveniente para aplicações em lugares remotos e inacessíveis. 
• Como o regulador não requer fonte externa de energia ele é
inerentemente seguro e pode ser usado em qualquer local perigoso. 
VÁLVULA AUTO-OPERADA
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Válvulas de Controle
Desvantagens:
• Quando as aplicações requerem válvulas maiores, a economia 
começa a tender para os sistemas completos.
• O ponto de ajuste é provido manualmente e não é possível o ajuste 
remoto. 
• A precisão e a resolução do ajuste do ponto de ajuste são precárias.
• O controle só pode ser proporcional, com ganho fixo. Não é possível 
a usar os modos integral e derivativo.
• É limitado a poucas aplicações, podendo ser usado para o controle 
de pressão, temperatura e nível, em condições muito restritivas.
• É pouco preciso e não possui indicações da variável medida.
• É puramente mecânico e incompatível com os sinais elétricos de 
termopar, bulbo de resistência, contato. 
VÁLVULA AUTO-OPERADA
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REGULADOR DE PRESSÃO
VÁLVULA AUTO-OPERADA
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REGULADOR DE TEMPERATURA
VÁLVULA AUTO-OPERADA
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REGULADOR DE NÍVEL
VÁLVULA AUTO-OPERADA
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O regulador de vazão normalmente possui uma restrição para 
provocar a pressão diferencial e utilizar esta mesma pressão 
diferencial para atuar em um pistão, que por sua vez, controla a
vazão.
REGULADOR DE VAZÃO
VÁLVULA AUTO-OPERADA