Atuador eletropneumático: O que é, para que serve e onde usar

O atuador eletropneumático é um dos dispositivos mais utilizados na automação industrial moderna, unindo o controle elétrico à força do ar comprimido. Ele desempenha um papel essencial na movimentação de válvulas, comportas e outros componentes mecânicos, convertendo sinais elétricos em movimento pneumático preciso. Essa combinação de tecnologias garante eficiência, rapidez e confiabilidade em diversos processos produtivos, sendo amplamente aplicada em indústrias químicas, petroquímicas, alimentícias, farmacêuticas, de saneamento e de energia.

A seguir, você vai entender em detalhes o que é um atuador eletropneumático, como ele funciona, suas principais vantagens e onde é mais utilizado.

O que é um atuador eletropneumático

O atuador eletropneumático é um equipamento que combina dois princípios de funcionamento: o elétrico e o pneumático. Ele utiliza sinais elétricos para acionar uma válvula solenoide, que, por sua vez, controla o fluxo de ar comprimido dentro do atuador. Esse ar comprimido movimenta um pistão ou eixo, produzindo o deslocamento necessário para abrir, fechar ou posicionar um dispositivo mecânico, como uma válvula borboleta, esfera, gaveta ou comporta.

Em outras palavras, o atuador eletropneumático é o elo entre o comando elétrico (geralmente proveniente de um CLP – Controlador Lógico Programável) e a ação mecânica. Graças a ele, é possível automatizar processos industriais com precisão e segurança, garantindo que a abertura e o fechamento de válvulas ocorram no momento exato determinado pelo sistema de controle.

Como funciona um atuador eletropneumático

O funcionamento do atuador eletropneumático envolve a integração entre circuitos elétricos e pneumáticos. O sistema é composto, basicamente, pelos seguintes elementos:

• Sinal elétrico de comando: é enviado por um painel de controle, CLP ou sistema de automação.
• Válvula solenoide: recebe o sinal elétrico e libera ou bloqueia a passagem do ar comprimido para o atuador.
• Câmara pneumática: recebe o ar pressurizado e movimenta o pistão ou o eixo.
• Mola de retorno (em modelos de simples ação): garante o retorno à posição inicial quando o ar é liberado.
• Sensor de posição (opcional): envia informações de feedback para o sistema de controle, indicando a posição exata da válvula.

Quando o sinal elétrico é enviado, a válvula solenoide abre, permitindo que o ar comprimido entre no atuador. Esse ar pressiona o pistão e gera o movimento mecânico. Quando o sinal é desligado, a válvula solenoide bloqueia o ar, e o sistema retorna à posição inicial, seja por mola ou por contrafluxo de pressão.

Esse ciclo ocorre de forma rápida, precisa e controlada, o que torna o atuador eletropneumático ideal para processos automatizados que exigem confiabilidade e repetibilidade.

Tipos de atuadores eletropneumáticos

Existem diferentes tipos de atuadores eletropneumáticos, variando conforme o tipo de movimento e a forma de retorno:

• Atuador eletropneumático de simples ação: o ar comprimido atua em um sentido, e o retorno ocorre por meio de uma mola interna. É utilizado em aplicações que exigem posição de segurança (fail open ou fail close).
• Atuador eletropneumático de dupla ação: o ar comprimido atua em ambos os sentidos do movimento, tanto para abrir quanto para fechar. Oferece maior torque e controle mais preciso.
• Atuador linear eletropneumático: gera movimento retilíneo, sendo usado em válvulas de haste móvel, como válvulas globo.
• Atuador rotativo eletropneumático: converte o movimento linear do pistão em movimento de rotação, ideal para válvulas borboleta e válvulas esfera.

A escolha entre esses modelos depende das características da aplicação, da necessidade de torque, da frequência de operação e do nível de segurança exigido.

Para que serve o atuador eletropneumático

O principal objetivo do atuador eletropneumático é permitir o controle automático e remoto de válvulas e dispositivos mecânicos. Ele serve para converter um sinal elétrico, proveniente de um sistema de automação, em movimento mecânico controlado, o que possibilita a operação precisa de processos industriais sem a necessidade de intervenção manual.

Algumas das funções mais comuns do atuador eletropneumático incluem:

• Automação de válvulas industriais: permite o controle de abertura e fechamento de válvulas de forma automática, otimizando o fluxo de fluidos.
• Controle de processos produtivos: usado para regular pressão, temperatura e vazão de líquidos e gases em sistemas complexos.
• Integração com sistemas de segurança: pode ser configurado para atuar automaticamente em situações críticas, como excesso de pressão ou falhas de energia.
• Monitoramento remoto: quando associado a sensores e controladores, permite supervisão e comando à distância.
• Economia e eficiência operacional: reduz o tempo de resposta e aumenta a produtividade em linhas de produção automatizadas.

Vantagens do atuador eletropneumático

O uso de atuadores eletropneumáticos traz uma série de benefícios técnicos e operacionais para os sistemas industriais. Entre as principais vantagens, destacam-se:

1. Alta confiabilidade: o sistema combinado entre energia elétrica e pneumática garante operação estável e resposta rápida.
2. Precisão e controle: pode ser ajustado para abrir ou fechar válvulas parcialmente, permitindo controle de fluxo proporcional.
3. Segurança operacional: em caso de falhas, pode retornar automaticamente à posição segura, evitando acidentes e danos.
4. Baixo consumo energético: consome energia apenas durante o acionamento, sendo mais econômico que atuadores puramente elétricos.
5. Baixa manutenção: componentes pneumáticos são duráveis, resistentes e exigem pouca manutenção preventiva.
6. Compatibilidade com ambientes agressivos: o atuador eletropneumático pode operar em locais com alta temperatura, umidade, poeira ou risco de explosão, com a devida proteção.
7. Versatilidade de aplicação: pode ser instalado em diversos tipos de válvulas e equipamentos.

Onde usar o atuador eletropneumático

O atuador eletropneumático é usado em diferentes setores industriais, sempre que há necessidade de automação e controle de processos. Veja alguns exemplos de aplicações práticas:

• Indústria química e petroquímica: controle de válvulas em dutos que transportam fluidos inflamáveis, corrosivos ou de alta pressão.
• Indústria alimentícia e farmacêutica: acionamento de válvulas em linhas de envase, mistura e transporte de líquidos, garantindo higiene e precisão.
• Sistemas de saneamento e tratamento de água: automação de válvulas em estações de tratamento, controle de pressão e regulagem de fluxo.
• Setor energético: controle de válvulas em sistemas de geração e distribuição de energia, como em termelétricas e plantas de biogás.
• Indústria de papel e celulose: controle do fluxo de vapor, água e produtos químicos no processo de fabricação.
• Siderurgia e mineração: acionamento de válvulas em sistemas de refrigeração, transporte e lavagem de minérios.

Carbofluor: empresa especializada em atuador eletropneumático

A Carbofluor Indústria e Comércio de Válvulas e Polímeros Ltda, sediada em Barueri, São Paulo, é uma empresa especializada na fabricação e comercialização de válvulas industriais, como a válvula borboleta e produtos em PTFE (Politetrafluoretileno), atendendo a diversos setores, como químico, alimentício, petroquímico, farmacêutico e de tratamento de água. Fundada em 2016, a Carbofluor destaca-se por oferecer soluções de alta qualidade e serviços personalizados, incluindo manutenção preventiva e corretiva de válvulas, além do desenvolvimento de produtos em borracha e PTFE para diversas aplicações industriais. Seu portfólio inclui uma ampla variedade de válvulas, como válvulas borboleta, esfera, gaveta, globo e guilhotina, bem como atuadores pneumáticos e elétricos, e vedações em Teflon, proporcionando eficiência e segurança nos processos industriais.

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