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2012

2012 - lcsimei.files.wordpress.com · 22/04/2013 5 Classificação das Válvulas I. Válvulas de Bloqueio. Gaveta, sanduíche, comporta Macho Esfera II. Válvulas de Controle de Fluxo

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Válvulas

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Tubulações Industriais

Seleção das Válvulas

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Tubulações Industriais

Dados para Seleção das Válvulas

1. Quantidade;

2. Tipo geral da válvula (gaveta, globo, macho etc.);

3. Diâmetro nominal (em alguns casos é diferente do Ø do tubo);

4. Classe de pressão nominal;

5. Tipo de extremidade e norma dimensional respectiva;

6. Especificação completa de todos os materiais (corpo e castelo, mecanismo

interno, anéis de sede, anéis retentores, juntas, gaxetas, revestimento

anticorrosivo, parafusos, porcas etc.);

7. Tipo de ligação do corpo-castelo;

8. Sistema de movimentação da haste;

9. Acessórios opcionais e/ou exigências especiais (tubo de contorno com

válvula [by-pass], indicador de posição de abertura, volante com adaptação

para corrente, alavanca com catraca de fixação, alavanca para comando de

válvula de retenção, válvula com camisa de aquecimento, válvula a prova de

fogo, exigência de fechamento estanque , etc);

10.Norma dimensional.

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Classificação das Válvulas

I. Válvulas de Bloqueio.

Gaveta, sanduíche, comporta

Macho

Esfera

II. Válvulas de Controle de Fluxo (Vazão).

Globo

Agulha

Borboleta

Diafragma

III. Válvulas Unidirecionais (que permitem o fluxo em um só sentido).

Retenção

Retenção e fechamento

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Classificação das Válvulas

IV. Válvulas de Controle de Pressão (a montante).

Segurança e alívio;

Excesso de vazão;

Contrapressão;

V. Válvulas de Controle de Pressão (a jusante).

Redutoras e reguladoras de pressão;

Quebra-vácuo;

VI. Válvulas de Controle de Processo.

Válvulas de controle.

Tubulações Industriais

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Tubulações Industriais

Classificação das Válvulas Quanto Operação

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Componentes das Válvulas

MECANISMO INTERNO E GAXETAS

Corpo

Castelo

Rosqueado

Porca solta de união

Aparafusado;

Soldado

CARCAÇA

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Haste;

Obturador;

Sede;

Galerias;

By-pass

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Tipos de Extremidades de Válvulas

Flangeada;

Solda de encaixe (bolsa);

Rosqueada (rosca macho ou fêmea);

Solda de topo.

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MANUAL

Volante

Alavanca

Engrenagens (diâmetros acima de 12”)

Meios/modos de Operação

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MOTORIZADA

Hidráulica

Pneumática

Elétrica

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Meios/modos de Operação

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AUTOMÁTICA

Fluído

Molas ou contrapeso

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Meios/modos de Operação

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Castelo

Geralmente uma parte separada do corpo da válvula que pode ser

removida para dar acesso as partes internas das válvulas, é definido

como sendo "um conjunto que inclui, a parte através da qual uma

haste do obturador de válvula move-se, e um meio para produzir

selagem contra vazamento através da haste". Ele proporciona

também um meio para montagem

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Tubulações Industriais

Castelo Normal

É o castelo padrão utilizado para as aplicações comuns nas

quais a temperatura está entre –18ºC à 232ºC. Esta limitação

é devido ao material da gaxeta, já que sua localização está

bem próxima do flange superior do corpo e portanto bem

próxima ao fluido.

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Tubulações Industriais

Castelo Aletado

É utilizado quando a temperatura do fluido controlado é

superior a 200ºC. Deve ser suficiente para reduzir a

temperatura ao valor indicado ou no máximo 250ºC de

resfriamento. Caso a válvula opere com vapores

condensáveis o aletamento não reduzirá a temperatura abaixo

do ponto de saturação do líquido, pois uma vez atingida esta

temperatura haverá condensação de vapor e o líquido fluirá

para a tubulação, sendo substituída por uma outra porção de

vapor com temperatura mais elevada.

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Castelo Alongado

São utilizados para impedir o congelamento das gaxetas em

aplicações de baixas temperaturas. Devem ser utilizadas para

temperatura inferiores a 5ºC e devem ser suficientemente

longos para que a temperatura das gaxetas sejam mantidas a

25ºC ou acima.

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HASTE ASCENDENTE COM ROSCA EXTERNA - “OS&Y – Outside

Screw & Yoke”

Haste

Volante

Indicação visual

HASTE ASCEDENTE COM ROSCA INTERNA - “RS –Rising Stem”

Haste e Volante e

Indicação visual

HASTE NÃO ASCEDENTE -”NRS”

Haste e Volante

Gaxeta

Não há indicação visual

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Sistema de Movimentação da Haste

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USO GENERALIZADO Bloqueio em linhas de água, óleo, vapor e ar

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Válvulas de Gaveta

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Válvulas de Gaveta

A plena

passagem

A ¼ de

passagem

A 10% de

passagem

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Válvulas de Gaveta

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Tubulações Industriais

Válvulas de Gaveta

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Válvulas de Gaveta

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Válvulas Comporta (ou Guilhotina)

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Válvulas Sanduiche

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USADAS PARA

Bloqueio de gases

Líq. Em geral

Líq. C / sólidos susp.

↓ P

Válvulas Macho

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Válvulas Macho

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TIPOS:

COM LUBRIF. – usadas para gases

SEM LUBRIF. – Usadas para t

Prova de fogo

Válvulas Macho

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Válvulas Esferas

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VANTAGENS

Custo

Vedação

Perda de carga

Operação mais fácil

DESVANTAGENS

Golpe de ariete

Não são a prova de fogo

USO GERAL Subs. Val. Gaveta – como bloqueio

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Válvulas Esferas

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Tubulações Industriais

Válvulas Esferas

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Tubulações Industriais

Válvulas Esferas

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Tubulações Industriais

Válvulas Esferas

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Tubulações Industriais

Válvuls Esfera Bi-partida (Trunnion)

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Tubulações Industriais

Válvula Esfera Tripartida

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REGULAGEM

PERDAS DE CARGA

VEDAÇÃO

D 8”

Tubulações Industriais

Válvulas Globo

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Tubulações Industriais

Os Diversos Tipos de Obturadores para Vlv. Globo

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Tubulações Industriais

Válvulas Globo

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Tubulações Industriais

Válvulas Globo Angulares

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Tubulações Industriais

Válvulas Globo Angulares

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Tubulações Industriais

Válvulas Globo Oblíqua (ou em “Y”)

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Tubulações Industriais

Válvulas Agulha

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Tubulações Industriais

Válvulas de Controle

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Tubulações Industriais

Dados para Seleção das Válvulas de Controle

1. Tipo de curva característica de fechamento;

2. Vazão máxima, mínima e de regime, coeficiente de vazão (Cv);

3. Perda de carga (máxima e mínima)

4. Posição desejada da mola (normalmente fechada ou aberta)

5. Características do ar de comando;

6. Nível máximo de ruído admissível.

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Funcionamento das Válvulas de Controle

Tubulações Industriais

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Funcionamento das Válvulas de Controle

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Válvulas de Controle

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Válvulas de Controle

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Válvulas de Controle

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Tipos Construtivos de Válvulas de Controle

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Tubulações Industriais

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Tubulações Industriais

Válvulas de Controle

Exemplos de

aplicação

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Tubulações Industriais

Válvulas de Controle

Exemplos de

aplicação

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Válvulas Borboleta

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Tipo Wafer

Tipo Lug

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Válvulas Borboleta

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Válvulas Borboleta

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⇗ REGULAGEM

SEM GAXETA

FLUÍDOS CORROSIVOS

TÓXICOS E INFLAMAVÉIS

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Válvulas Diafragma

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Tubulações Industriais

Válvulas Diafragma de Passagem Plena

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Tubulações Industriais

Válvulas de Retenção (Anti-refluxo ou Contra-refluxo)

Tipo Pistão, Horizontal

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Tubulações Industriais

Válvulas de Retenção (Anti-refluxo ou Contra-refluxo)

Tipo Pistão, Vertical

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Tubulações Industriais

Válvulas de Retenção (Anti-refluxo ou Contra-refluxo)

Tipo Portilhola

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Tubulações Industriais

Válvulas de Retenção (Anti-refluxo ou Contra-refluxo)

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Tipo Esfera

Tubulações Industriais

Válvulas de Retenção (Anti-refluxo ou Contra-refluxo)

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Tubulações Industriais

Válvulas Termostáticas

Destinam-se a manter, automaticamente, temperaturas estabelecidas em

tanques e aparelhos aquecidos a vapor

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Válvulas Termostáticas

Exemplo de Aplicação

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Válvulas de Segurança ou Alívio - PSV

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Típica válvula automática

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Válvula de segurança e Alívio, ou mais comumente chamada de PSV (do inglês

Pressure Safety and Relief Valve) é um dispositivo automático de alívio de pressão

que pode ser usado como uma válvula de alívio ou de segurança, dependendo da

aplicação.

Uma válvula de segurança é usada para proteger o pessoal e equipamentos,

impedindo o acúmulo excessivo.

Os vasos possuem uma pressão máxima, dita PMTP ou PMTA (Pressão Máxima

de Trabalho Admissível) acima da qual se rompem. Para evitar o rompimento por

uma variação eventual de processo ou desvio, a PSV é instalada para aliviar a

pressão do sistema antes de seu rompimento.

Tubulações Industriais

Válvulas de Segurança ou Alívio - PSV

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Os termos "alívio", "segurança", e "alívio e segurança" se aplicam a válvulas que

têm a finalidade de aliviar a pressão de um sistema. Nas indústrias de processo

químico em geral, costuma-se chamar todas essas de válvulas de segurança,

porém existem diferenças, principalmente no tipo de fluido e, consequentemente,

no processo construtivo de cada uma.

As válvulas de segurança são aplicadas em serviços com fluidos compressíveis,

como gases e vapores, aliviando o excesso de pressão de forma rápida e

instantânea (ação "pop").

Válvulas de alívio têm abertura proporcional ao aumento de pressão ao qual ela

está instalada e após ser atingida a pressão de ajuste. São aplicadas

principalmente em serviços com fluidos incompressíveis, ou seja, fluidos no estado

líquido. Nessas válvulas o curso de abertura é sempre proporcional à sobre-

pressão do sistema.

Já as válvulas de alívio e segurança podem operar tanto com gases e vapores

como com líquidos, dependendo da aplicação.

Tubulações Industriais

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Tubulações Industriais

Dados para Seleção das Válvulas de Segurança e Alivio

1. Pressão de abertura, norma de cálculo e tempo para abertura;

2. Descarga livre ou valor da contra pressão de descarga;

3. Vazão máxima, mínima e de regime;

4. Letra indicativa da área do orifício de descarga;

5. Necessidade ou não de fole de balanceamento.

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Válvulas de Segurança ou Alívio - PSV

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Válvula de alívio tipo

“flex-flow”

Válvula de alívio (líquido) ou de

segurança (gás) tipo carga com

mola

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Válvulas de Segurança ou Alívio - PSV

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Tubulações Industriais

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Discos de Ruptura, ou também chamados de RPs (do inglês Rupture’s Plates),

são dispositivos, destrutíveis, formados por um disco metálico, conformado a frio,

encruado, com áreas especificas calibradas (picotadas ou não) e com seu valor de

reuptura conhecido.

Estes discos são projetados para romper em uma determinada pressão e para

prover uma assentamento livre de vazamentos quando instalados em tubulações

ou vasos de pressão. A pressão de ruptura previne que hajam danos em

equipamentos devido a elevação de pressão.

Estes podem ser fabricados em diversos materiais, sempre dependendo do tipo de

meio e fluído de trabalho (de modo a não promover corrosão indevida).

Discos de Ruptura - RD

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Tubulações Industriais

Discos de Ruptura - RD

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Juntas de Expansão,

Purgadores de Vapor

e Filtros.

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Tipos de Juntas de Expansão:

1. Juntas Telescópicas (slide joints);

2. Juntas de Foles (bellows joints);

3. Junta de Tecido

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Juntas de Expansão

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Justificativas para o emprego:

1. Espaço Insuficiente;

2. Tubulações de baixa responsabilidade com menor custo;

3. Tubulações de grande diâmetro com menor custo;

4. Exigência de trecho retilíneo para reduzir perda de carga;

5. Amortecer vibrações.

Tubulações Industriais

Juntas de Expansão

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Tubulações Industriais

Juntas de Expansão

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Tubulações Industriais

Juntas de Expansão

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Tubulações Industriais

Juntas de Expansão

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Tubulações Industriais

Juntas de Expansão

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Tubulações Industriais

Juntas de Expansão

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Tubulações Industriais

22/04/2013 93

Um 'purgador de vapor' é definido pela ANSI como: Válvula autônoma que drena o

condensado automaticamente de um invólucro que contenha vapor e que ao mesmo

tempo permaneça vedado para o vapor vivo, ou se necessário, que permita que o vapor

flua à uma taxa controlada ou estabelecida.

A maioria dos purgadores de vapor também passará gases não condensáveis enquanto

permanecem vedadas ao vapor vivo.

Por que os purgadores de vapor são necessários quando o vapor é usado para

aquecimento?

O vapor é um gás que é formado quando a água está em temperaturas altas e sob altas

pressões, mas quando seu trabalho está finalizado (= forneceu seu calor latente) o vapor

se condensa e se torna condensado. Em outras palavras, o condensado não tem a

capacidade de fazer o trabalho que o vapor faz. E é por causa disso, seja em uma

tubulação de transporte de vapor ou em um trocador de calor, que o condensado deve

ser objeto de rápida remoção

Tubulações Industriais

Purgadores

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Justificativas para o emprego:

1. Eliminação do condensado formado nas tubulações de vapor;

2. Eliminação do condensado formado nas tubulações de ar

comprimido;

3. Reter o vapor em equipamentos aquecidos deixando sair apenas o

condensado;

4. Garantir pressão continua no interior das tubulações pneumáticas.

Tubulações Industriais

Purgadores

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Purgadores mecânicos

(Agem por diferença de densidades)

Purgadores termostáticos

(Agem por diferença de

temperaturas)

Purgadores Especiais

Purgadores de expansão metálica.

Purgadores de expansão líquida.

Purgadores de expansão balanceada (de fole).

Purgador centrífugo

Purgadores de bóia.

Purgadores de panela invertida.

Purgadores de panela aberta.

Purgadores termodinâmicos.

Purgadores de Impulso.

Tubulações Industriais

Tipos de Purgadores

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Tubulações Industriais

Tipos de Purgadores

Purgador de Bóia

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Tubulações Industriais

Tipos de Purgadores

Purgador Centrífugo

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Tubulações Industriais

Tipos de Purgadores

Purgador de Panela Invertida

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Tubulações Industriais

Tipos de Purgadores

Purgador de Expansão Metálica

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Tubulações Industriais

Tipos de Purgadores

Purgador Termodinâmica

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Tubulações Industriais

Instalação de Purgadores

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Tubulações Industriais

Instalação de Purgadores

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Tubulações Industriais

Características dos Purgadores

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Tubulações Industriais

Emprego dos Purgadores

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O filtros são equipamentos compostos por um corpo metálico,

denominado carcaça, e dotado de um elemento filtrante em seu interior.

Estes podes ser utilizado para as mais diversas aplicações, desde a

separação de fases (liquidas/sólidas), passando pela aplicação para a

redução de densidade-granulometria, até o uso para uma simples

retenção de componentes indesejáveis em uma tubulação (inseridos por

meio de falhas operacionais, ou em decorrência do proprio processo).

Os filtros basicamente são utilizados, nas tubulações industriais, para

servirem como elemento de processo, como para componentes de

segurança e garantia da qualidade e integridade de um ou mais

equipamentos, assim como da própria tubulação e a instrumentação.

Tubulações Industriais

Filtros

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Existem basicamente 2 (duas) classes de filtros utilizados nas

tubulações industriais:

1. Filtros Provisórios – elementos de aplicação exclusiva nas

montagens industriais, quais visam garantir a segurança nas

partidas e start-ups.

2. Filtros Permanentes – elementos de aplicação de processos, ou

mesmo de segurança, para a garanta da integridade dos

equipamentos e instrumentos de medição e controle.

Tubulações Industriais

Filtros

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Fonte: Parker Filtration.

Tubulações Industriais

Filtros

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Fonte: Parker Filtration.

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A função de um filtro é remover impurezas do fluído. Isto é feito forçando o

fluxo do fluído a passar por um elemento filtrante (elemento de retenção

molecular) que retém a contaminação. Os elementos filtrantes são divididos

em tipos: de profundidade e de superfície.

Fonte: Parker Filtration.

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Fonte: Parker Filtration.

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Relação:

Tamanho do Grão Contaminante X

Folgas nos Componentes

Tubulações Industriais

Filtros

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Justificativas para o emprego:

1. Tubulações para fluídos sujos;

2. Necessidade de purificação rigorosa;

3. Transferência/separação de fases;

4. Necessidade de segurança na operação de instrumentos de

medição e controle;

5. Entrada de equipamentos importantes (integridade).

Tubulações Industriais

Aplicação de Filtros

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1. Grades (grades metálicas, telas metálicas);

Furos feitos em telas planas,;

Filtragem grosseira de líquidos;

Removem grandes destroços;

Usados na filtragem de líquidos.

2. Malhas (feltros, tecido metálico, tecidos de “nylon”, tecido de

poliamida);

Arame fino arranjado em malha;

Pequenos buracos;

Removem pequenos sólidos

Usados na filtragem de líquidos e gases.

3. Outros (palhas metálicas, feltro, camurça, porcelana, papel).

Usados na filtragem de gases.

Tubulações Industriais

Elementos Filtrantes

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Tubulações Industriais

Aplicação de Tela (Provisório)

Filtro de Tela Provisório

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Tubulações Industriais

Filtros Permanentes

Filtro de Tela Permanente

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Tubulações Industriais

Filtro Cesto (Permanente)

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Tubulações Industriais

Filtro Cesto (Permanente)

22/04/2013 118

Tubulações Industriais

Filtro Cesto (Permanente)

22/04/2013 119

Tubulações Industriais

Filtro “Y” (Permanente)

22/04/2013 120

Tubulações Industriais

Filtro “Y” (Permanente)

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Tubulações Industriais

Filtro Centrifugo Pneumático (Permanente)

22/04/2013 122 Filtros Cartuchos de

Papelão

Filtros Cartuchos

de Metal

Filtros-respiro de

Bocal

Fonte: Imagens da internet.

Tubulações Industriais

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Fim!!!