As plantas de processo consistem em centenas, ou mesmo milhares, de circuitos de controle, todos conectados em rede para produzir um produto a ser oferecido para venda. Cada um desses circuitos de controle é projetado para manter algumas variáveis importantes do processo, como pressão, vazão, nível, temperatura, etc., dentro de uma faixa operacional necessária para garantir a qualidade do produto final. Cada um desses loops recebe e cria internamente distúrbios que afetam negativamente a variável do processo, e a interação de outros loops na rede fornece distúrbios que influenciam a variável do processo.
Para reduzir o efeito dessas perturbações de carga, sensores e transmissores coletam informações sobre a variável do processo e sua relação com algum ponto de ajuste desejado. Um controlador processa essas informações e decide o que deve ser feito para que a variável do processo volte para onde deveria estar após ocorrer uma perturbação na carga. Quando toda a medição, comparação e cálculo é feita, algum tipo de elemento de controle final deve implementar a estratégia selecionada pelo controlador.
O elemento de controle final mais comum nas indústrias de controle de processo é a válvula de controle. A válvula de controle manipula um fluido que flui, como gás, vapor, água ou compostos químicos, para compensar a perturbação da carga e manter a variável de processo regulada o mais próximo possível do ponto de ajuste desejado.
As válvulas de controle podem ser a parte mais importante, mas às vezes a mais negligenciada, de um loop de controle. Geralmente, o motivo é a falta de familiaridade do engenheiro de instrumentos com as muitas facetas, terminologias e áreas das disciplinas de engenharia, como mecânica de fluidos, metalurgia, controle de ruído e projeto de tubulações e embarcações que podem estar envolvidos, dependendo da gravidade das condições de serviço.
Qualquer loop de controle geralmente consiste em um sensor da condição do processo, um transmissor e um controlador que compara a "variável de processo" recebida do transmissor com o "ponto de ajuste", ou seja, a condição de processo desejada. O controlador, por sua vez, envia um sinal corretivo para o "elemento de controle final", a última parte do loop e o "músculo" do sistema de controle do processo. Enquanto os sensores das variáveis do processo são os olhos, o controlador, o cérebro, o elemento de controle finalsão as mãos do loop de controle. Isso faz com que seja a parte mais importante, ainda que menos compreendida, de um sistema de controle automático. Isso ocorre, em parte, devido ao nosso forte apego a sistemas e computadores eletrônicos, causando alguma negligência no entendimento adequado e no uso adequado de todo o hardware importante.
As válvulas de controle regulam automaticamente a pressão e / ou a vazão e estão disponíveis para qualquer pressão. Se diferentes sistemas da planta operarem até combinações de pressão / temperatura que exigem válvulas da Classe 300, às vezes (onde o projeto permitir), todas as válvulas de controle escolhidas serão da Classe 300 para capacidade de troca. No entanto, se nenhum dos sistemas exceder as classificações das válvulas da Classe 150, isso não será necessário.
As válvulas globo são normalmente usadas para controle e suas extremidades geralmente são flangeadas para facilitar a manutenção. Dependendo do tipo de suprimento, o disco é movido por um atuador hidráulico, pneumático, elétrico ou mecânico. A válvula modula o fluxo através do movimento de um obturador da válvula em relação às portas localizadas dentro do corpo da válvula. O bujão da válvula está conectado a uma haste da válvula, a qual, por sua vez, é conectada ao atuador.
