As variáveis físicas de processo são parâmetros a serem controlados em todas as etapas de fabricação de um produto, seja ele acabado ou semiacabado.
Assim, a velocidade, posição, pressão, volume, vazão, temperatura, massa específica, entre outros, são parâmetros a serem estudados quanto às suas respectivas influências no processo em questão, para que o controle sobre as mesmas seja preciso e definido.
Neste contexto, é necessário ter um sistema que seja composto por elementos de funções distintas e que, juntos, possam atuar sobre as variáveis.
Entre esses elementos, citamos aqueles que medem, processam e controlam as variáveis. A temperatura, em particular, é uma variável crítica em muitos processos industriais, influenciando diretamente a qualidade do produto final, a eficiência energética e a segurança das operações.
Assim, manter a temperatura dentro de limites específicos é essencial para evitar defeitos no produto, otimizar reações químicas e garantir a integridade dos equipamentos.
Por este motivo, trazemos este texto para explicar o que é a válvula de controle de temperatura e como ela funciona.
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O que são variáveis físicas
Com certeza, você já ouviu falar sobre o termo “variáveis físicas” anteriormente. Apesar de ser confundida, muitas vezes, com o termo “variáveis”, a variável física possui distinções que serão brevemente discutidas.
As variáveis físicas, na verdade, é um termo mais específico e se refere a quantidades que representam propriedades ou estados de sistemas físicos.
Assim, as variáveis físicas são utilizadas para se referir e descrever fenômenos naturais e suas interações, como temperatura, pressão, massa, energia, entre outros.
Além disso, já que essas variáveis estão sujeitas às leis da físicas, as mesmas têm unidades físicas associadas,tais como: Kelvin, Bar, metros por segundo, quilograma, Joules, entre outros.
Já o termo “variável”, comumente confundido com o termo acima, é utilizado em matemática, estatística, ciência da computação, entre outras disciplinas para se referir a qualquer quantidade que possa assumir valores distintos.
Quais os tipos de válvula de controle
O que é uma válvula de controle de temperatura
As válvulas de controle de temperatura são dispositivos conhecidos, também, como válvulas termostáticas, válvulas controladoras de calor ou, ainda, por válvulas de controle térmico.
Diferente das válvulas de controle de temperatura de três vias ou ainda daquelas que utilizam atuadores elétricos, pneumáticos ou hidráulicos, a válvula de controle de temperatura é um dispositivo mecânico.
E, para entender como um dispositivo mecânico é capaz de realizar o controle de temperatura, é preciso entender como essa válvula funciona.
Então, vamos lá.
Como funciona a válvula controladora de temperatura
Para entendermos o funcionamento da válvula de controle de temperatura, devemos conhecer, primeiramente, os seus componentes. Assim, pode ser associado os elementos presentes na válvula e as suas respectivas funções ou comportamentos.
Principais componentes
Os principais componentes da válvula controladora de temperatura, são:
- Bulbo sensor: recipiente que contém um material expansível, como um líquido especial ou cera (mais comum). Este elemento é posicionado no fluido que deve ter temperatura controlada;
- Mecanismo de expansão: o material dentro do bulbo sensor expande ou contrai como resposta às mudanças de temperatura;
- Atuador: de acordo com a contração ou expansão do material, o atuador (componente mecânico) se move, ajustando a abertura da válvula.
Embora sejam os principais componentes da válvula em questão, nota-se que a sua estrutura é simples e este é um dos seus maiores benefícios, os quais abordaremos logo adiante.
Funcionamento
Visto os principais componentes da válvula, podemos discorrer acerca do seu funcionamento. Então, cheque essa informação logo abaixo.
- Medição de temperatura: visto que o bulbo sensor está em contato com o fluido que deve ter a sua temperatura controlada, tem-se as possíveis reações diante da variação da temperatura, apresentados abaixo.
- Expansão: o material expansível dentro do bulbo (cera ou líquido especial) se expande quando o sistema aquece;
- Contração: o material dentro do bulbo se contrai se o fluido do sistema esfria.
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- Transmissão de movimento: a expansão ou contração do material implica na transmissão de movimento ao atuador, o qual é geralmente linear e pode ser ampliado se utilizado mecanismos de transmissão de forças, como alavancas;
- Ajuste da válvula: estando o atuador em movimento, de acordo com a contração ou expansão do fluido, tem-se um ajuste da posição do obturador ou disco da válvula, que pode abrir ou fechar para regular o fluxo de fluido. Em outras palavras, para o aumento e a diminuição da temperatura, tem-se:
- Temperatura aumenta: fluido aquece, o material dentro do bulbo se expande e o atuador move obturador (por exemplo) para abrir mais a válvula controladora de temperatura, fazendo com que o fluido circule pelo sistema e o resfrie;
- Temperatura diminui: fluido resfria, o material dentro do bulbo se contrai e o atuador move o obturador para fechar mais a válvula controladora de temperatura, fazendo com que o fluxo de fluido seja restrito e, consequentemente, que o sistema aqueça.
Aplicação
Até o momento, apenas foi mencionada a atuação da válvula em função da temperatura de um fluido, mas, por acaso você se perguntou qual fluido é este?
Pois bem, este fluido tem a ver com a aplicação da válvula, e vamos conhecer alguns exemplos de uso agora.
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- Radiadores de automóveis: se você está por dentro do mundo automotivo, você com certeza já ouviu falar da presença da válvula termostática em radiadores. Essa válvula permite ou restringe o fluxo de água (líquido de arrefecimento do motor) para o radiador, onde é resfriada e pode voltar a executar o seu papel de arrefecimento;
- Aquecedores de água: a abertura ou fechamento da válvula termostática (ou controladora de temperatura) permite que a água para consumo esteja na temperatura desejada, por meio da troca de calor entre tubulações de água fria e quente;
- Sistemas de climatização: sistemas HVAC utilizam a válvula controladora de temperatura para regular a temperatura do ar, ajustando o fluxo em serpentina e permitindo aquecimento ou resfriamento controlado.
Vantagens
Certamente, uma das vantagens da válvula controladora de temperatura é, de fato, não depender de energia externa para o elemento sensor. Contudo, podemos também considerar a sua precisão e a confiabilidade, já que oferece um mecanismo confiável e duradouro para o controle da temperatura.
Afinal, se a válvula não oferecesse benefícios, não seria utilizada em uma indústria que se destaca entre as mais criteriosas do mundo: a automotiva.
E você, gostaria de obter uma válvula controladora de temperatura? Então cheque só o que temos para você.
