Entenda tudo sobre os diferentes tipos de atuadores (elétrico, hidráulico e pneumático), suas aplicações e benefícios.
Os atuadores são dispositivos versáteis, pois possuem características específicas que os permitem atender diferentes setores industriais. É preciso, de fato, entender quais são esses aspectos e suas necessidades para escolher o modelo mais adequado para sua operação.
Pensando em te ajudar a compreender melhor como funciona isso, nós preparamos esse artigo para abordar os seguintes tópicos:
- O que é um atuador;
- Diferentes fontes de energia (elétrica, hidráulica e pneumática);
- Controle proporcional ou on/off;
- O que deve ser analisado para escolher o modelo ideal.
Leia este texto até o final, pois iremos recheá-lo de dicas sobre artigos que complementarão o tema. Boa leitura!
O que é um atuador?
Responsável por fornecer a força motriz necessária para movimentar o obturador de uma válvula, os atuadores possuem a função de converter a energia pneumática, hidráulica ou elétrica em energia mecânica.
Isso quer dizer que, o atuador oferece a energia necessária para movimentar a haste do obturador, e com isso, alterar a taxa de fluxo. Essa força exercida deve ser capaz de controlar as forças estáticas e dinâmicas provenientes da pressão do fluxo.
Além disso, é preciso vencer também as forças de atrito do engaxetamento e do obturador com seu sistema de guia por conta da queda de pressão que é exercida.
E de que forma isso é dimensionado? Antes de partir para esse tópico, é preciso ressaltar que esse cálculo deve ser realizado por um especialista, o usuário deve apenas fornecer os dados sobre seu processo.
Assim sendo, a força do atuador deverá ser multiplicada pela área do anel sede para manter a válvula fechada. É preciso também possuir uma força adicional para garantir a estanqueidade do obturador em relação ao anel, principalmente para válvulas globo sede simples com fluxo ascendente.
Agora que você entendeu um pouco mais sobre seu princípio de funcionado, vamos aprofundar sobre os diferentes tipos de atuadores no tópico a seguir!
Diferentes tipos de atuadores: Elétricos, hidráulicos e pneumáticos
Como visto anteriormente, os atuadores desempenham um papel fundamental quando o assunto é automatização do processo industrial. Mas para realizar essa função, é necessária uma fonte de energia (elétrica, hidráulica ou pneumática), e é sobre isso que veremos a seguir.
Atuadores elétricos
Começando pelos atuadores que convertem energia elétrica em energia mecânica a fim de controlar o obturador da válvula. Os atuadores elétricos são dispositivos muito utilizados em diversos setores da indústria, principalmente na operação de máquinas e controle de válvulas.
Além disso, esse tipo de atuador é muito recomendado para lugares onde não há fornecimento de ar comprimido ou a temperatura ambiente é muito baixa, podendo congelar a água condensada em uma linha de ar dos atuadores pneumáticos.
Também podemos dizer que uma das maiores vantagens dos atuadores elétricos em comparação aos outros tipos está relacionada ao seu sistema de engrenagem, que permite um posicionamento seguro do elemento de vedação em qualquer posição desejada.
Essa característica é uma vantagem, principalmente, para as válvulas globo, pois mantém fixa a característica de vazão da válvula mesmo com as forças dinâmicas causadas pela pressão do fluido no obturador.
Contudo, devemos ressaltar que esse atuador é mais caro e complexo que os demais tipos – nos quais veremos com mais detalhe a seguir.
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Atuadores hidráulicos
De forma simples, podemos dizer que os atuadores hidráulicos nada mais são do que dispositivos que convertem a pressão do fluido em movimento. Esse fluido age sobre um pistão que fornece a força necessária para controlar o obturador das válvulas.
Uma característica que devemos ressaltar para esse tipo de atuador, é que a produção desse impulso sempre irá gerar movimentos lineares.
Além disso, os atuadores hidráulicos são dispositivos que realizam uma movimentação intensa, e por isso, são muito utilizados em equipamentos pesados, capazes de atender diversos setores da indústria, entre eles:
- Automobilístico;
- Papel e celulose;
- Indústria alimentícia;
- Agroindústria;
- Entre outros.
Ainda sobre esse dispositivo, podemos dizer que uma das principais vantagens dele é em relação a sua precisão, pois foram projetados especificamente para otimizar movimentos flexíveis, bem como, eficiência para os processos industriais.
Por fim, os atuadores hidráulicos também oferecem menos consumo energético e maior vida útil em comparação aos demais tipos de atuadores – se utilizado corretamente.
Atuadores pneumáticos
Dentre os tipos de atuadores citados anteriormente, os pneumáticos são um dos mais utilizados pela indústria, pois facilmente podem ser adaptados a diversos tamanhos de válvulas, além de serem muito mais em conta em comparação aos atuadores elétricos e hidráulicos.
Basicamente, esse dispositivo é acionado por meio do ar comprimido originado de um controlador, posicionador ou de outra fonte externa. A partir disso, essa solução transforma o ar comprimido em movimento mecânico, o que permite que o obturador da válvula se movimente.
Além disso, outra característica importante é que os atuadores pneumáticos são ideais principalmente em circunstâncias onde é necessário continuar operando mesmo quando há queda de energia elétrica.
Assim sendo, os principais setores industriais em que eles estão presentes são:
- Alimentícia;
- Farmacêutica;
- Gasodutos;
- Tratamento de água;
- Oleoduto;
- Entre tantos outros.
E se você quer saber mais sobre os atuadores pneumáticos, saiba que hoje é seu dia de sorte, pois acabamos de publicar um artigo que fala tudo sobre essa solução. Clique aqui e leia agora mesmo!
Diferentes movimentos dos atuadores
Além das diferentes fontes de energia, como vimos no tópico anterior, existem também diferentes movimentos exercidos pelos atuadores: os lineares e rotativos.
Movimento linear: Os atuadores lineares abrem e fecham as válvulas através de uma força linear. São muito utilizados em válvulas globo ou gaveta.
Movimento rotativo: Já os atuadores rotativos produzem o movimento rotacional ou giratório necessário para abrir ou fechar válvulas do tipo esfera ou borboleta.
Caso você queira se aprofundar sobre esse tópico, cabe acessar os artigos sobre atuadores elétricos e pneumáticos publicados aqui em nosso blog – os links foram mencionados acima.
Controle on/off ou proporcional: Entenda a diferença
Os atuadores possuem dois tipos de controles: on/off ou proporcional, isso quer dizer que, para cada tipo de operação, existe uma função a ser realizada. Vamos entender cada uma delas a seguir.
Controle on/off: Esse tipo de controle é muito comum em nosso dia a dia. Ele basicamente oferece a função de ligar ou desligar, que no caso das válvulas funciona da seguinte forma: A válvula de controle é unida a um atuador on/off que fornece a saída máxima, que pode ser totalmente aberta ou fechada.
Controle proporcional: Diferentemente disso, esse tipo de controle age de forma proporcional na abertura e fechamento de uma válvula conforme o sinal recebido, regulando com exatidão a passagem dos fluidos, o que garante que o sistema funcione de forma adequada e precisa.
Como escolher o modelo ideal de atuador?
Após entender todos os conceitos e diferentes tipos, ficou ainda mais claro o quão é versátil um atuador. Mas antes de abordarmos quais fatores devem ser analisados para escolher o modelo ideal, é preciso ressaltar novamente que:
Apenas um profissional especialista no assunto poderá entender quais são as necessidades da sua operação e indicar um atuador ideal. Apenas desta forma você garantirá efetividade nesse momento!
Visto isso, quando chega o momento de selecionar qual atuador atende melhor sua operação, é analisado os seguintes aspectos:
- Quais são as fontes de energia disponíveis?
- Deve ser controle proporcional ou on/off?
- Qual é o tipo válvula utilizada (linear ou rotativa)?
- Qual o torque requerido para a abertura da válvula?
- Como é o ambiente de instalação?
- Quais são os riscos que devem ser levados em conta?
- Qual o orçamento desejado?
- Qual a velocidade de atuação desejada?
E quando esse momento de seleção de atuadores chegar, saiba que você poderá contar conosco para te ajudar com isso!
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