Escolha o atuador de válvula certo para o seu sistema

Os atuadores de válvula são um componente vital da industrialização. Isso explica por que, de acordo com o Future Market Insights, o mercado global apenas para atuadores pneumáticos atingirá um valor de mercado de US$ 16 bilhões em 2023. Embora os atuadores de válvulas tenham várias formas, eles funcionam apenas como esperado em aplicações específicas. Este artigo examina atuadores de válvulas pneumáticos, elétricos e hidráulicos e apresenta as vantagens e desvantagens de cada um para ajudar na jornada de compra.

Como o nome sugere, os atuadores de válvulas pneumáticas usam a energia gerada pelo ar comprimido em movimento mecânico rotativo ou linear. O uso típico para atuadores de válvulas pneumáticas rotativas é em válvulas de plugue, borboleta e esfera, e os dois tipos principais são atuadores de válvulas pneumáticas de garfo escocês e cremalheira e pinhão. Ambos podem operar em versões simples ou duplas, contando com retorno por mola ou ação direta (simples ou dupla). Em atuadores de ação dupla, a configuração requer que o ar fornecido acione os pistões na direção primária de operação e na direção recíproca de operação.

Como alternativa, os atuadores de retorno por mola requerem apenas o ar fornecido para conduzir a ação dos pistões em uma direção e, em vez disso, dependem da força mecânica de uma mola para retornar os pistões à sua posição original. Essa configuração de retorno por mola, consequentemente, produz uma posição à prova de falhas, uma orientação designada para a qual o atuador retornará a válvula de curso após a perda do suprimento de ar para o atuador. Os atuadores de cremalheira e pinhão de dupla ação fornecem saídas de torque linear, oferecendo consistência ao longo do curso da válvula. No entanto, um atuador de garfo escocês forneceria uma curva de saída de torque refletindo sua capacidade de fornecer suas saídas de torque máximo no início e no final de seu curso com torque reduzido no meio do curso.

Para garantir que um usuário selecione o tipo certo de válvula pneumática para sua aplicação, ele deve considerar recursos como o método de atuação da válvula, configuração da válvula, capacidade de fluxo, tipo de ação de retorno e meio de controle. A configuração da válvula pode significar optar por válvulas de 2, 3 ou 4 vias, e um usuário pode escolher uma válvula de retorno por mola ou de atuação direta. O gás ou líquido usado para controlar a válvula e como o usuário irá acionar a válvula também desempenham um papel fundamental no processo de seleção.

Um dispositivo atuador elétrico converte eletricidade em energia cinética ou mecânica que pode controlar as válvulas de um quarto de volta borboleta e esfera. A maioria usa um motor que pode viajar em ambas as direções e um interruptor de limite que o desliga quando atinge a posição final. Existem dois tipos básicos de atuadores elétricos de válvulas: rotativos e lineares. Os atuadores elétricos rotativos podem ser usados ​​com válvulas de plugue, esfera e borboleta que giram 90 graus (um quarto de volta) de abertura para fechamento, normalmente usadas na indústria de embalagens. Os atuadores de válvulas elétricas lineares funcionam melhor com válvulas de diafragma, manga flexível, gaveta, ângulo e globo que requerem uma haste deslizante para abrir ou fechar a válvula. Eles funcionam bem onde tolerâncias apertadas são o objetivo.

Para obter a seleção correta de um atuador elétrico, o usuário deve considerar o perfil de movimento. Ou seja, a força necessária para mover a carga, a distância percorrida e as velocidades mínima e máxima necessárias. Além disso, eles devem levar em consideração a carga, o ciclo de trabalho/taxa de ciclagem e os requisitos de precisão posicional.

Eles usam os mesmos princípios de operação dos atuadores pneumáticos, exceto que as válvulas do atuador hidráulico usam um líquido no lugar do ar. Portanto, um atuador hidráulico converte energia de pressão de fluido em movimento mecânico linear, rotativo ou oscilatório. Como utilizam fluido incompressível, são ideais para cargas pesadas. Os atuadores hidráulicos vêm em várias formas, incluindo válvulas rotativas, lineares, de estrangulamento, start-stop e semi-rotativas. Atuadores do tipo pistão têm o uso mais difundido. Ao contrário dos outros atuadores, os usuários precisam de vários componentes para operar os atuadores hidráulicos. Por exemplo, um atuador do tipo pistão contém um cilindro, mola, haste, pistão, válvula de controle, fluido hidráulico e suprimento hidráulico e linha de retorno.