resumo Valvulas

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Carolina Lima Miranda 
Engenharia Química 7° Periodo
Operações Unitárias I
Fazer um resumo detalhado sobre tipos de válvulas e suas aplicações
	Há muitos tipos diferentes de válvulas no mundo, mas entre elas, as válvulas manuais mais comuns usadas em sistemas de vapor são as válvulas globo, as válvulas esféricas, as válvulas de gaveta e as válvulas mariposa. Por definição válvula é " Nome genérico de um dispositivo com um recurso móvel que permite a abertura e o fechamento de uma passagem para permitir, impedir ou controlar o fluxo de fluidos."
Válvula de gaveta
A construção de uma válvula gaveta é semelhante a de uma comporta. Uma das características principais deste tipo de válvula é a pequena caída de pressão quando a válvula está completamente aberta. Entretanto, o corpo da válvula deve ser levantado completamente para fora da passagem para que a válvula fique completamente aberta, e isso significa que a manivela deve ser girada muitas vezes. A dimensão face a face de uma válvula mariposa pode ser extremamente pequena, também fazendo da pequena queda de pressão uma das principais características deste tipo de válvula. Estes tipos de válvulas são normalmente usadas em aplicações para água e ar.
Válvulas Esféricas
As válvulas esféricas oferecem uma ótima capacidade de fechamento e são práticas pois a abertura e o fechamento da válvula são tão simples quanto girar a manivela 90°. Elas podem ser feitas como 'furo completo', o que significa que a abertura da válvula é do mesmo tamanho que o interior da tubulação, e isso resulta em uma queda de pressão muito pequena. Outra das características principais, a diminuição do risco de vazamento da vedação do bucim, resulta da necessidade de girar o eixo da válvula somente 90°.
Entretanto, deve-se notar que esta válvula deve ser usada somente na posição completamente aberta ou completamente fechada. Ela não é adequada para o uso em uma posição parcialmente aberta em nenhuma finalidade, tal como controle do fluxo.
A válvula esférica usa uma sede de válvula com um anel macio moldado. Se a válvula for usada em uma posição parcialmente aberta, a pressão será aplicada somente em parte da sede do purgador, o que pode ocasionar a deformação da sede do purgador. Se a sede do purgador se deformar, suas propriedades de vedação serão prejudicadas e isso ocasionará vazamentos
Válvulas Globo
A válvula globo é adequada para o uso em uma série de aplicações, desde o controle do fluxo até seu fechamento.
Quando o tampão da válvula estiver em contato firme como a sede do purgador, a válvula estará fechada. Quando o tampão da válvula estiver longe da sede do purgador, a válvula estará aberta. Assim, o controle do fluxo é determinado não pelo tamanho da abertura da sede do purgador mas pela elevação do tampão da válvula (a distância do plugue da válvula a sede do purgador). Uma característica desse tipo de válvula é que mesmo se usada na posição parcialmente aberta, há poucas chances da sede do purgador ou do tampão da válvula serem danificados pelo fluido. Em particular, o tipo principal de válvula globo usado para o controle do fluxo é a válvula agulha.
Deve-se notar, entretanto, que pelo fato da passagem desta válvula ter o formato S, a queda da pressão é maior do que em outros tipos de válvulas. Além disso, a base da válvula deve ser girada muitas vezes para abrir e fechar a válvula, e portanto há uma tendência da vedação do bucim vazar. Além disso, em função do fechamento da valvular requerer que se gire a base da válvula até que o plugue fique firmemente pressionado a sede do purgador, é difícil dizer o ponto exato em que a válvula está totalmente fechada. Há casos em que o giro acidental demasiado do eixo da válvula danificou as superfícies do assento.
Válvula diafragma
As válvulas diafragma que detém o fluxo ao 'pressionar desde o exterior' são principalmente usadas para sistemas líquidos, mas há uma válvula para sistemas de vapor que tem um nome semelhante. Ela é uma válvula automatizada com um atuador do tipo diafragma.
Válvula de Desvios
O termo válvula de desvio se refere à qualquer válvula instalada na linha de desvio, e não é usado para indicar o formato ou a configuração particular de uma válvula. Normalmente são válvulas como válvulas redutoras de pressão, válvulas controladoras e purgadores de vapor frequentemente têm uma tubulação de desvio instalada. 
Válvula de Retenção
Uma válvula de retenção é um tipo de válvula que permite que os fluidos escoem em uma direção, porém, fecha-se automaticamente para evitar fluxo na direção oposta (contra fluxo).
Válvulas Redutoras de Pressão para Vapor
Enquanto que é possível manter uma pressão constante utilizando a combinação da válvula de controle, sensor de pressão e um controlador; a válvula redutora de pressão oferece a vantagem de ser capaz de controlar a pressão através da operação totalmente automática, não exigindo nenhum tipo de fonte de energia externa. Além disso, ela é capaz de oferecer vantagem de acionamento por resposta extremamente rápida baseada em sensoriamento e ajuste da pressão de descarga.
Tipos de Válvulas Redutoras de Pressão para Vapor
Em válvulas redutoras de pressão, o mecanismo que ajusta a pressão automaticamente utiliza o equilíbrio entre a pressão do vapor e mola de ajuste. No momento, este é o conceito universal para todas as válvulas redutoras de pressão fabricadas. No entanto, existem duas maneiras diferentes nas quais este mecanismo é implementado para controlar a quantidade de abertura da válvula:
Válvula de Acionamento Direto, Não-pilotada: Mola de ajuste confere força de ajuste da pressão de descarga diretamente sobre a válvula principal.
Válvula Operada por Piloto: Mola de ajuste confere força de ajuste da pressão de descarga diretamente sobre a válvula piloto, que é menor e diferente da válvula principal.
Segue uma visão geral das características de cada tipo de mecanismo de abertura da válvula redutora de pressão:
Ação Direta (Não-pilotada)
Utilizado para pequenas cargas onde um controle de pressão extremamente preciso não seja necessário.
Prós: Tamanho compacto, baixo preço e fácil de instalar.
Contras: Maior queda (variação a partir da pressão de ajuste) em relação à Válvula Redutora de Pressão operada por piloto.
Em válvulas redutoras por acionamento direto, a quantidade de abertura da válvula é determinada diretamente através do movimento da mola de ajuste. Se a mola é comprimida, isto cria uma força de abertura sobre a válvula que aumenta o fluxo. À medida que a pressão gera fluxo descendente, a equalização ocorre através da alimentação da pressão de descarga para o lado inferior da mola de ajuste (geralmente contra um fole ou diafragma) , onde sua força voltada para cima contra-balanceia a compressão da mola. A força compressiva da mola , que abre a válvula , é limitada para permitir a sensibilidade suficiente da mola e equalizar com a mudança da pressão de descarga. O resultado é um controle simples da pressão através de uma válvula orifício onde altas taxas de fluxo conseguem gerar redução da pressão.
Operada por Piloto
Utilizado para cargas maiores onde é exigido controle preciso da pressão.
Prós: Controle preciso da pressão, rápida resposta à variação da carga, pode ser usado em uma ampla gama de taxas de fluxo, se comparado aos tipos acionado direto.
Contras: Tamanho maior, alto preço.
Em válvulas redutoras de pressão operadas por piloto, uma válvula piloto é usada para carregar um pistão ou diafragma que aumenta a força descendente utilizada para abrir uma válvula principal maior. Isto possibilita capacidade de fluxo maior com menor deslocamento da pressão (queda). A abertura e fechamento da válvula piloto é controlada através de equilíbrio da força entre a mola de ajuste e a pressão secundária da mesma maneira que opera uma válvula de acionamento direto. No entanto, em uma válvula redutora de pressão operada por piloto, esta abertura e fechamento da válvula piloto fornece de maneira proposital a pressão para aválvula principal do pistão ou diafragma. Este fluxo de pressão do piloto , então gera uma força descendente que é ampliada através da área do pistão ou diafragma para permitir a abertura da válvula principal ainda maior, que por sua vez fornece a capacidade para taxas de fluxo muito mais altos.
Pelo fato de a força descendente ser amplificada através do uso de um pistão ou diafragma, uma pequena mudança na abertura da válvula piloto pode resultar em uma grande mudança no fluxo e pressão de descarga através da válvula principal. Como resultado, apenas uma pequena mudança é necessária sobre a força da mola de ajuste do piloto, para garantir rápida resposta em uma ampla faixa de taxas de fluxo do vapor. Rápida resposta e controle preciso da pressão entregue representam a principal vantagem deste tipo de válvula em relação ao tipo acionado direto.
Aplicações Típicas em uma Planta que utiliza vapor:
Aplicações de pequena carga, tais como esterilizadores , aquecedores unitários, umidificadores, e equipamentos de processos pequenos podem utilizar uma válvula redutora do tipo acionado direto para redução da pressão.
No caso de fluxos maiores, tais como tubulações de distribuição do vapor, as cargas podem flutuar bastante dependendo do estado operacional do equipamento receptor. Tais variações de carga e larga capacidade ligam ao uso de uma válvula redutora operada por piloto para reduzir a pressão.
Além disso, a quantidade de vapor usado por certos equipamentos durante a partida, podem ser significativamente diferentes em relação à quantidade requerida durante uma operação normal. Tais largas variações podem também tornar necessário o uso de uma válvula redutora operada por piloto para a redução da pressão.