Que fatores devem ser considerados ao selecionar uma válvula de controle para serviço de vapor industrial? Em artigos recentes, discutimos o procedimento de seleção de uma válvula de controle para serviço de vapor industrial. dimensionamento de válvulas de controle com base na vazão que precisa passar e na queda de pressão através da válvula e, a partir destes dados, obtém-se o seu valor Kvs.
A seleção da válvula de controle para serviço de vapor industrial requer a consideração de outros fatores. O material do corpo deve ser selecionado de acordo com a aplicação. As válvulas estão disponíveis em:
- Ferro fundido,
- Ferro fundido nodular,
- Bronze,
- Aço,
- Aço inox, e
- Materiais especiais para aplicações muito especiais, como o titânio.
O desenho e material da válvula de controle para serviço de vapor industrial deve ser adequado para a pressão do sistema no qual será instalado. Na Europa, a maioria das válvulas tem uma pressão nominal do corpo, estipulada pelas letras "PN", que na realidade significa "Pression Nominale". Isto refere-se à pressão máxima (manómetro em bar) que a válvula pode suportar a uma temperatura de 120 °C.
Quanto maior a temperatura, menor a pressão permitida, resultando em um gráfico típico de pressão/temperatura, como mostrado abaixo. Deve-se notar que o tipo de material utilizado na fabricação da válvula de controle tem um papel importante no gráfico de pressão/temperatura. As condições de fronteira típicas são:
A espessura do design e os métodos de ligação do corpo também têm efeito. Por exemplo, uma válvula de ferro fundido nodular pode ter uma classificação PN16 e também pode estar disponível em um projeto ligeiramente diferente, com uma classificação PN25. Os regulamentos locais ou nacionais podem afectar estes limites, bem como o tipo de ligação utilizada.
20 fatores a considerar ao selecionar uma válvula de controle para serviço de vapor industrial
Esta é uma lista dos 20 principais fatores a ter em mente ao selecionar uma válvula de controle para serviço de vapor:
- Caudal de massa ou caudal volumétrico a ser considerado (normalmente máximo, normal ou mínimo).
- Fluido (isto pode afectar o tipo de material utilizado para o corpo da válvula e para o
interno).
- Pressão a montante disponível com cargas máximas, normais e mínimas.
- Pressão a jusante com cargas máximas, normais e mínimas.
- Valor necessário do Kv.
- Queda de pressão através da válvula com cargas máxima, normal e mínima.
- Tamanho do corpo da válvula.
- Material do corpo e classificação de pressão.
- Pressão diferencial máxima para fechamento.
- Que ligações de tubo são necessárias na entrada e saída da válvula? Ligações roscadas ou flangeadas, e que tipo de flange, por exemplo, ASME, EN 1092 ou DIN?
- Temperatura máxima do meio que atravessa a válvula.
- Todos os requisitos especiais, por exemplo, variações especiais de meia, assentos, etc.
e tampão de vedação endurecido, assentos macios para uma vedação absolutamente apertada, outros...
Nota: Os fabricantes limitam as taxas de fuga das válvulas de controlo aos limites acordados e/ou estão por vezes sujeitos aos regulamentos nacionais. Ver também o ponto 17.
- Detalhes sobre os requisitos de controle de aplicação. Em termos simples, uma aplicação que necessita de um modo de controle tudo-ou-nada (totalmente aberta ou totalmente fechada) pode exigir uma característica de válvula adequada para esse fim, enquanto uma aplicação que exija modo de controlo contínuo (diferentes níveis de abertura ou fechamento) pode ter um melhor desempenho com um tipo diferente de característica da válvula.
- Método de atuação e tipo de controle a ser utilizado, por exemplo, acionamento automático, atuador elétrico, atuador pneumático, atuador eletropneumático.
- Níveis de ruídos. É geralmente um requisito manter o ruído abaixo de 85 dBA a 1 m da tubulação se as pessoas tiverem que trabalhar desprotegidas na área. Manter internos do mesmo tamanho, mas aumentar o tamanho das conexões pode conseguir isso. (Muitas válvulas de controle têm a opção de internos de múltiplos estágios, internos de baixo ruído também estão disponíveis e/ou revestimentos acústicos podem ser usados na válvula e na tubulação. As válvulas para aplicações de processos críticos devem ser dimensionadas usando a norma de software IEC 60534 ou equivalente nacional.
- Gotas de pressão, tamanhos do corpo da válvula e nível de ruído estão relacionados e devem ser considerados. É boa prática manter a velocidade do vapor a jusante do corpo da válvula abaixo de 150 m/s para vapor saturado e 250 m/s para vapor sobreaquecido. Isto pode ser conseguido aumentando o tamanho do corpo da válvula, o que também reduzirá a velocidade na saída da válvula e a probabilidade de excesso de ruído. Uma velocidade do vapor saturado na saída entre 150 m/s e 200 m/s deve ser considerada desde que seja garantido que o vapor será saturado e seco na entrada da válvula. Isto porque, nestas circunstâncias, o vapor que sai da válvula de controle será superaquecido devido ao efeito de superaquecimento da redução da pressão do vapor saturado seco. Deve-se notar que estes são números gerais; existem diferentes padrões que dão diferentes orientações.
- Estanqueidade e estanqueidade. As válvulas de controle são projetadas para controlar o fluxo em vez de interromper a alimentação, portanto, é provável que elas vazem ligeiramente quando totalmente fechadas. As válvulas de controle são fabricadas de acordo com uma norma relativa à estanqueidade da vedação. Geralmente, quanto melhor for a vedação, maior será o custo da válvula. Para válvulas de controle de vapor, uma taxa de vazamento de 0,01% é perfeitamente adequada para a maioria das aplicações.
- Alcance (recessão). Geralmente expresso como uma razão entre o fluxo máximo esperado da aplicação e o fluxo mínimo controlável através de uma válvula de controle.
- Rangeability. Normalmente expressa como a razão entre o caudal máximo controlável da válvula e o caudal mínimo controlável, entre os quais se mantêm as características de controlo da válvula. Geralmente, uma variabilidade de 50:1 é aceitável em aplicações com vapor.
- Seria errado terminar este ciclo de artigos de válvulas de controle sem mencionar o custo. O tipo de válvula, seus materiais de construção, variações no projeto e requisitos especiais resultarão inevitavelmente em uma variação no custo. A válvula selecionada deve estar correta para a aplicação e não deve ser excessivamente especificada.
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