A automação de uma válvula guilhotina envolve a integração entre válvula, atuador e painel de controle. Assim, em aplicações industriais, essa integração permite comandar a abertura e o fechamento, acompanhar a posição do equipamento e interromper o acionamento quando uma condição de falha é identificada.
Neste projeto destinado a uma mineradora, a MTi desenvolveu uma solução com duas válvulas guilhotina de 4 polegadas, atuadores elétricos multivoltas e painel elétrico de controle. Além disso, cada válvula possui acionamento individual, com seleção entre operação local e comando remoto, além de sinalização de falha e bloqueio do atuador em caso de travamento.
Como funciona uma válvula guilhotina?
A válvula guilhotina utiliza uma lâmina, também chamada de faca, que se desloca linearmente para abrir ou bloquear a passagem do fluido. Dessa forma, sua construção pode favorecer o fechamento em processos com sólidos em suspensão, conforme as características do material e a configuração da válvula.
É uma solução utilizada em setores como mineração, papel e celulose e saneamento. Por isso, a seleção do equipamento deve considerar o fluido, a concentração e as características dos sólidos, a pressão, a temperatura e a compatibilidade dos materiais de construção e vedação.
No entanto, o nome “guilhotina” não significa que qualquer modelo possa cortar qualquer material. Portanto, a adequação ao processo depende da construção da faca, da sede, do corpo e do esforço disponível para acionamento.
Configuração das válvulas utilizadas no projeto
As duas válvulas apresentadas no vídeo possuem a seguinte configuração:
Característica
Diâmetro
Material do corpo
Material da faca
Vedações
Proteção adicional
Limpeza da faca
Acionamento
Configuração apresentada
4 polegadas
Ferro fundido
Aço inoxidável 316
EPDM, intercambiáveis
Fole de proteção
Raspador
Atuador elétrico multivoltas
Essas especificações foram escolhidas para a aplicação do cliente. Entretanto, outros processos podem exigir materiais, diâmetros e sistemas de vedação diferentes. Em um ambiente com presença de pó, o fole ajuda a proteger o mecanismo de movimentação contra a entrada de sujeira.
Além disso, o raspador auxilia na limpeza da faca durante os movimentos de abertura e fechamento.Assim, os dois recursos complementam a construção da válvula para as condições previstas no projeto.
Como o atuador elétrico multivoltas movimenta a válvula?
O atuador elétrico multivoltas fornece movimento de rotação ao mecanismo de acionamento. Em seguida, por meio do fuso, essa rotação é convertida no deslocamento linear que eleva ou abaixa a faca da válvula.
No conjunto apresentado, a MTi utiliza um atuador da família HMT005, com torque informado de 50 Nm, na versão standard. Nessa configuração, a lógica de comando fica no painel externo, sem eletrônica de controle embarcada no atuador.
Além disso, o equipamento possui volante para operação manual, acionado por um mecanismo de engate. Dessa forma, esse recurso permite movimentar a válvula na ausência de alimentação elétrica, seguindo os procedimentos previstos no manual do equipamento.
O grau de proteção informado é IP67: proteção contra entrada de poeira e contra os efeitos de imersão temporária em água nas condições de ensaio correspondentes. No entanto, para instalação ao tempo, também devem ser observadas as condições ambientais e as orientações de montagem, conexões e vedação do fabricante.
Controle local e remoto das válvulas guilhotina
O painel elétrico reúne os comandos e as sinalizações dos dois conjuntos. A seleção do modo de operação define de onde a válvula receberá os comandos.
Operação local pelo painel
No modo local, o operador utiliza os botões do painel para abrir ou fechar cada válvula. As sinalizações permitem acompanhar os estados de abertura, fechamento e falha.
Como os acionamentos são individuais, cada válvula pode ser comandada separadamente, conforme a necessidade da operação.
Operação remota pela automação do cliente
No modo remoto, o painel recebe comandos externos da automação do cliente, permitindo a integração com um CLP e, por meio desse sistema, com o supervisório da planta.
Na demonstração, uma botoeira externa simula esses comandos. Nesse caso, o acionamento ocorre pelo fechamento de contato, representando a interface de comando remoto apresentada no projeto.
A seleção local/remoto impede que os botões locais alterem acidentalmente a posição da válvula enquanto o controle remoto está selecionado. Dessa forma, essa definição da origem dos comandos ajuda a organizar a operação entre campo e sistema de automação.
O que acontece quando a válvula trava?
Além de comandar as válvulas, a solução possui uma lógica de alarme e bloqueio do acionamento em caso de travamento.
No vídeo, a MTi demonstra essa função com uma obstrução controlada e um ajuste de torque reduzido para o teste. Ao encontrar a resistência durante o fechamento, o sistema sinaliza a falha e bloqueia o atuador da válvula afetada.
Por isso, o operador precisa identificar e solucionar a causa do travamento antes de realizar o reset e retomar a operação. Entretanto, o ajuste utilizado na demonstração não representa, necessariamente, o ajuste final exigido pelo processo do cliente.
Essa função busca limitar a continuidade do esforço sobre um conjunto travado. Portanto, o ajuste da proteção deve ser compatível com o esforço necessário para movimentar a válvula nas condições reais de trabalho.
O que compõe o painel elétrico de controle?
O painel apresentado é construído em aço carbono e destinado à instalação em área abrigada. Seu circuito reúne elementos de acionamento, proteção e lógica de comando:
- Circuito de reversão do motor, para os movimentos de abertura e fechamento.
- Disjuntores-motores, para proteção dos motores dos atuadores.
- Disjuntor do circuito de comando.
- Relés, responsáveis pela lógica de funcionamento.
- Comandos e sinalizações individuais das válvulas.
- Interfaces para ligação dos equipamentos e dos comandos externos.
A escolha do material do gabinete e de seu grau de proteção deve considerar o ambiente de instalação. Exposição ao tempo, umidade e agentes corrosivos pode exigir outra especificação de painel.
Qual é o tempo de abertura da válvula?
Na configuração demonstrada, o tempo informado para abertura é de aproximadamente um minuto. No entanto, esse valor se refere ao conjunto apresentado e não deve ser aplicado como referência universal para válvulas guilhotina automatizadas.
A definição do tempo de operação faz parte da seleção do conjunto válvula e atuador. Por isso, a necessidade de abertura e fechamento deve ser informada durante o dimensionamento da solução.
Conjunto montado, testado e com documentação técnica
Neste fornecimento, a MTi entrega os componentes montados e testados, acompanhados do book do projeto, com diagramas elétricos e informações de operação.
A instalação em campo é realizada pelo cliente, com suporte técnico online da MTi. Além disso, essa documentação apoia as ligações elétricas, a integração dos comandos e a compreensão do funcionamento da solução.
Dessa forma, o resultado é um conjunto que reúne acionamento elétrico, operação individual das válvulas, seleção local/remoto e tratamento de falha em uma mesma arquitetura de controle.
Sobre a MTi
Somos especialistas em soluções pneumáticas e fornecemos produtos da mais alta qualidade com um excelente custo benefício.
Entre em contato para ajudarmos em seu projeto.
