Se você der uma volta pela oficina da fábrica de produtos químicos, certamente verá alguns tubos equipados com válvulas de cabeça redonda, que são válvulas reguladoras.
Válvula reguladora de diafragma pneumática
É possível obter algumas informações sobre a válvula reguladora a partir do seu nome. A palavra-chave "regulação" indica que seu intervalo de ajuste pode ser definido arbitrariamente entre 0 e 100%.
Os observadores mais atentos notarão que existe um dispositivo pendurado sob a cabeça de cada válvula reguladora. Aqueles que estão familiarizados com ele saberão que este é o coração da válvula reguladora, o posicionador da válvula. Através deste dispositivo, o volume de ar que entra na cabeça (película pneumática) pode ser ajustado, controlando com precisão a posição da válvula.
Os posicionadores de válvulas incluem posicionadores inteligentes e posicionadores mecânicos. Hoje, discutiremos o segundo tipo de posicionador, o mecânico, que é o mesmo mostrado na imagem.
Princípio de funcionamento do posicionador mecânico pneumático da válvula
diagrama estrutural do posicionador de válvulas
A imagem basicamente explica os componentes do posicionador mecânico pneumático da válvula, um por um. O próximo passo é ver como ele funciona.
A fonte de ar provém do ar comprimido da estação de compressores de ar. Existe uma válvula redutora de pressão com filtro de ar na entrada da fonte de ar do posicionador de válvulas para purificação do ar comprimido. O ar entra pela saída da válvula redutora de pressão, proveniente do posicionador de válvulas. A quantidade de ar que entra na cabeça de membrana da válvula é determinada de acordo com o sinal de saída do controlador.
O sinal elétrico emitido pelo controlador é de 4 a 20 mA, e o sinal pneumático é de 20 kPa a 100 kPa. A conversão do sinal elétrico para o sinal pneumático é feita por meio de um conversor elétrico.
Quando o sinal elétrico emitido pelo controlador é convertido em um sinal de gás correspondente, este sinal atua sobre o fole. A alavanca 2 gira em torno do fulcro, e a seção inferior da alavanca 2 se move para a direita, aproximando-se do bocal. A contrapressão no bocal aumenta e, após ser amplificada pelo amplificador pneumático (o componente com o símbolo de menor que na imagem), parte do ar comprimido é enviada para a câmara de ar do diafragma pneumático. A haste da válvula conduz o núcleo da válvula para baixo, abrindo-a gradualmente. Nesse momento, a haste de realimentação (a haste oscilante na imagem) conectada à haste da válvula gira para baixo em torno do fulcro, fazendo com que a extremidade frontal do eixo se mova para baixo. A came excêntrica conectada a ela gira no sentido anti-horário, e o rolete gira no sentido horário, movendo-se para a esquerda e esticando a mola de realimentação. Como a seção inferior da mola de realimentação estica a alavanca 2 e se move para a esquerda, ela atingirá um equilíbrio de forças com a pressão do sinal que atua no fole, de modo que a válvula seja fixada em uma determinada posição e não se mova.
Com a introdução acima, você deve ter adquirido um certo entendimento sobre o posicionador mecânico de válvulas. Quando tiver a oportunidade, é recomendável desmontá-lo durante o funcionamento e observar atentamente a posição e o nome de cada componente. Portanto, esta breve discussão sobre válvulas mecânicas chega ao fim. A seguir, aprofundaremos nosso conhecimento sobre válvulas reguladoras.
expansão do conhecimento
Expansão do conhecimento um
A válvula reguladora pneumática de diafragma na imagem é do tipo hermética. Algumas pessoas perguntam: por quê?
Primeiramente, observe a direção de entrada de ar do diafragma aerodinâmico, que apresenta um efeito positivo.
Em segundo lugar, observe a direção de instalação do núcleo da válvula, que é positiva.
A válvula de ventilação pneumática com diafragma atua pressionando seis molas que a revestem, empurrando a haste para baixo. A haste está conectada ao núcleo da válvula, que é instalado na parte frontal, de modo que o ar comprimido move a válvula para a posição fechada. Por isso, é chamada de válvula pneumática de fechamento. A abertura por falha ocorre quando o fornecimento de ar é interrompido devido a problemas na tubulação ou corrosão. Nesse caso, a válvula retorna à posição totalmente aberta pela ação das molas.
Como usar a válvula de corte de ar?
A forma de utilização deve ser considerada sob a perspectiva da segurança. Esta é uma condição necessária para decidir se o ar condicionado deve ser ligado ou desligado.
Por exemplo: o tambor de vapor, um dos componentes principais da caldeira, e a válvula reguladora utilizada no sistema de abastecimento de água devem ser fechados hermeticamente. Por quê? Por exemplo, se o fornecimento de gás ou energia for interrompido repentinamente, a fornalha continuará queimando intensamente e aquecendo a água no tambor continuamente. Se o gás for usado para abrir a válvula reguladora e a energia for interrompida, a válvula se fechará e o tambor queimará em minutos sem água (queima a seco). Isso é muito perigoso. É impossível lidar com a falha da válvula reguladora em pouco tempo, o que levará ao desligamento da fornalha. Acidentes acontecem. Portanto, para evitar acidentes de queima a seco ou mesmo desligamento da fornalha, é necessário usar uma válvula de corte de gás. Mesmo com a energia interrompida e a válvula reguladora totalmente aberta, a água continuará sendo alimentada no tambor de vapor, mas isso não causará queima a seco no tambor. Ainda haverá tempo para lidar com a falha da válvula reguladora e a fornalha não será desligada imediatamente para resolver o problema.
Através dos exemplos acima, você agora deve ter uma compreensão preliminar de como escolher válvulas de controle de abertura de ar e válvulas de controle de fechamento de ar!
Expansão do Conhecimento 2
Esse pequeno conhecimento diz respeito às mudanças nos efeitos positivos e negativos do localizador.
A válvula reguladora na figura é de ação positiva. A came excêntrica possui dois lados, AB, onde A representa o lado frontal e B o lado lateral. Neste momento, o lado A está voltado para fora, e girar o lado B para fora é uma reação. Portanto, mudar a direção de A na figura para a direção de B representa um posicionamento mecânico de válvula por reação.
A imagem mostra um posicionador de válvula de ação positiva, com um sinal de saída do controlador de 4 a 20 mA. Com 4 mA, o sinal de ar correspondente é de 20 kPa, e a válvula reguladora está totalmente aberta. Com 20 mA, o sinal de ar correspondente é de 100 kPa, e a válvula reguladora está totalmente fechada.
Os posicionadores mecânicos de válvulas apresentam vantagens e desvantagens.
Vantagens: controle preciso.
Desvantagens: Devido ao controle pneumático, se o sinal de posição precisar ser enviado de volta para a sala de controle central, será necessário um dispositivo de conversão elétrica adicional.
Expansão do conhecimento três
Questões relacionadas a avarias diárias.
Falhas durante o processo de produção são normais e fazem parte do processo produtivo. Mas, para manter a qualidade, a segurança e a quantidade, os problemas devem ser resolvidos em tempo hábil. Este é o valor de se manter na empresa. Portanto, discutiremos brevemente alguns fenômenos de falha encontrados:
1. A saída do posicionador de válvulas se assemelha a uma tartaruga.
Não abra a tampa frontal do posicionador da válvula; ouça o som para verificar se o tubo de entrada de ar está rachado e causando vazamento. Isso pode ser verificado a olho nu. Além disso, ouça se há algum ruído de vazamento na câmara de entrada de ar.
Abra a tampa frontal do posicionador da válvula; 1. Verifique se o orifício constante está bloqueado; 2. Verifique a posição do defletor; 3. Verifique a elasticidade da mola de realimentação; 4. Desmonte a válvula quadrada e verifique o diafragma.
2. A saída do posicionador de válvulas é entediante.
1. Verifique se a pressão da fonte de ar está dentro da faixa especificada e se a haste de feedback se soltou. Esta é a etapa mais simples.
2. Verifique se a fiação da linha de sinal está correta (problemas que surgem posteriormente geralmente são ignorados).
3. Há algo preso entre a bobina e a armadura?
4. Verifique se a posição de encaixe do bocal e do defletor está correta.
5. Verifique o estado da bobina do componente eletromagnético.
6. Verifique se a posição de ajuste da mola espiral está adequada.
Então, um sinal é inserido, mas a pressão de saída não se altera; há saída, mas ela não atinge o valor máximo, etc. Essas falhas também são encontradas em situações cotidianas e não serão discutidas aqui.
Expansão do conhecimento quatro
Ajuste do curso da válvula reguladora
Durante o processo de produção, o uso prolongado da válvula reguladora leva a um curso impreciso. De modo geral, sempre há um erro considerável ao tentar abrir a válvula em uma determinada posição.
O curso varia de 0 a 100%, selecione o ponto máximo para ajuste, que pode ser 0, 25, 50, 75 ou 100, todos expressos em porcentagem. Especialmente para posicionadores de válvulas mecânicos, ao ajustar, é necessário conhecer as posições dos dois componentes manuais dentro do posicionador, ou seja, a posição zero de ajuste e a faixa de ajuste.
Se tomarmos como exemplo a válvula reguladora de entrada de ar, ajuste-a.
Passo 1: No ponto de ajuste zero, a sala de controle ou o gerador de sinais fornece 4 mA. A válvula reguladora deve estar totalmente fechada. Caso não seja possível fechá-la completamente, realize o ajuste zero. Após o ajuste zero, ajuste diretamente o ponto de 50% e, em seguida, ajuste a faixa de acordo. Ao mesmo tempo, observe que a haste de realimentação e a haste da válvula devem estar na posição vertical. Após o ajuste, ajuste o ponto de 100%. Após o ajuste, repita o processo nos cinco pontos entre 0 e 100% até que a abertura esteja correta.
Conclusão: do posicionador mecânico ao posicionador inteligente. Do ponto de vista científico e tecnológico, o rápido desenvolvimento da ciência e da tecnologia reduziu a intensidade do trabalho dos técnicos de manutenção. Pessoalmente, acredito que, para quem deseja praticar e aprender habilidades práticas, o posicionador mecânico é a melhor opção, especialmente para iniciantes na área de instrumentação. Em outras palavras, o posicionador inteligente entende apenas algumas palavras no manual e basta um movimento dos dedos para que ele ajuste tudo automaticamente, desde o ponto zero até o alcance. Depois, é só esperar que ele termine de operar e limpe a área. Já o posicionador mecânico exige a desmontagem, o reparo e a reinstalação de diversas peças. Isso certamente aprimorará sua habilidade prática e lhe proporcionará uma compreensão mais profunda da estrutura interna do equipamento.
Independentemente de ser inteligente ou não, desempenha um papel dominante em todo o processo de produção automatizado. Uma vez que "ataca", não há como ajustar e o controle automatizado torna-se inútil.
Data da publicação: 31 de agosto de 2023