A) Esboce uma válvula de controle globo (ar para abrir), esclarecendo como o diafragma, a mola, o obturador e a sede agem para variar a vazão.
B) Em seu diagrama, mostre um posicionador, esclarecendo como ele se relaciona com o sinal da válvula.
C) Explique o(s) sintoma(s) e a(s) causa(s) de histerese que são frequentemente observados na operação da válvula de controle.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos três partes:
A) Desenhar um esquema de uma válvula de controle globo (com ar para abrir) e explicar como o diafragma, a mola, o obturador e a sede influenciam na variação da vazão.
B) No diagrama, mostrar um posicionador e explicar como ele se relaciona com o sinal da válvula.
C) Explicar quais são os sintomas e as causas da histerese que geralmente aparecem na operação da válvula de controle.
Para resolver isso, vamos precisar entender como funciona uma válvula de controle globo, os componentes envolvidos nela e conceitos básicos de histerese em sistemas de controle.

Passo 2

Vamos começar com a parte A. Imagine uma válvula de controle globo, que é usada para regular o fluxo de um fluido. Quando usamos ar para abrir a válvula, estamos controlando a posição do obturador para ajustar a quantidade de fluido passando.
Os principais componentes que vamos considerar são:
  • Diafragma: Atua como uma barreira flexível que se move para abrir ou fechar a válvula.
  • Mola: Aplica uma força constante que influencia a posição do diafragma.
  • Obturador: A parte móvel que realmente controla o fluxo do fluido.
  • Sede: A parte fixa onde o obturador se assenta para fechar a válvula.
Quando o ar é aplicado, ele empurra o diafragma contra a mola, fazendo com que o obturador se mova e altere a abertura da sede, variando assim a vazão do fluido.

Passo 3

Agora, para a parte B, precisamos incluir um posicionador no diagrama. O posicionador é um dispositivo que recebe um sinal de controle (como 4-20 mA) e ajusta a posição da válvula de acordo com esse sinal.
Ele funciona da seguinte maneira:
  • Sinal de controle: Enviado pelo sistema de controle (como um PLC).
  • Posicionador: Interpreta esse sinal e ajusta a pressão de ar que atua no diafragma.
  • Válvula: Reage à pressão ajustada pelo posicionador, movendo o obturador para regular a vazão.
Assim, o posicionador atua como um intermediário entre o sinal de controle e a válvula, garantindo que a válvula responda corretamente às instruções do sistema.

Passo 4

Finalmente, para a parte C, vamos falar sobre histerese na válvula de controle. Histerese é quando há uma diferença na resposta da válvula ao aumentar e diminuir o sinal de controle, levando a um comportamento inconsistente.
Sintomas de histerese:
  • Vazão inconsistente para o mesmo sinal de controle.
  • Oscilações indesejadas no sistema.
  • Dificuldade em manter a operação estável.
Causas de histerese:
  • Desgaste dos componentes: Mola ou diafragma desgastados podem não responder da mesma forma ao sinal.
  • Contaminação: Sujeira ou partículas no fluido podem impedir o movimento suave do obturador.
  • Ajuste inadequado: Pressão de mola incorreta pode causar respostas desiguais ao controle.
Entender e mitigar a histerese é importante para garantir que a válvula opere de forma precisa e confiável.

Resposta

Resumindo, descrevemos como os componentes da válvula de controle globo trabalham juntos para regular a vazão, o papel do posicionador no ajuste da válvula conforme o sinal de controle, e identificamos os sintomas e causas da histerese na operação da válvula. Isso ajuda a entender melhor o funcionamento e a manutenção ideal do sistema de controle.

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