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El vapor producido por las calderas de agua caliente se utiliza ampliamente en aplicaciones industriales. Los procesos industriales como el secado, el trabajo mecánico, la generación de energía y el calentamiento de procesos son aplicaciones típicas del vapor. La válvula de vapor se utiliza para reducir la presión del vapor de entrada y para ajustar y controlar con precisión el vapor y la temperatura suministrados a estos procesos.
A diferencia de la mayoría de los otros fluidos de procesos industriales, el vapor tiene características específicas, lo que dificulta su control con válvulas. Estas características pueden ser su alto volumen y temperatura, así como su capacidad de condensación, que puede reducir rápidamente el volumen más de mil veces. Si utiliza la válvula como herramienta de control de procesos, existen varias consideraciones al utilizar vapor.
Los siguientes son los 7 errores más graves en aplicaciones de válvulas que no debes cometer al utilizar vapor. Esta lista no cubre todas las precauciones para el control de la válvula de vapor. Describe operaciones comunes que a menudo resultan en daños o condiciones inseguras al intentar regular el vapor.
Todo el mundo sabe que el vapor se condensa, pero cuando se habla del control de procesos de las tuberías de vapor, a menudo se olvida esta característica obvia del vapor. La mayoría de la gente piensa que la línea de producción siempre está a alta temperatura y en estado gaseoso, y la válvula está diseñada para esto.
Sin embargo, la línea de vapor no siempre funciona continuamente, por lo que se enfriará y condensará. Y la condensación va acompañada de una importante reducción de volumen. Aunque las trampas de vapor tratan eficazmente el vapor condensado, la operación de la válvula en la línea de vapor debe diseñarse para tratar agua líquida, que generalmente es una mezcla de líquido y gas.
Cuando el vapor fuerza al agua incompresible a acelerar repentinamente y es bloqueado por válvulas o accesorios, se producirá golpe de ariete en las tuberías de vapor. El agua puede moverse a gran velocidad, provocando ruido y movimiento de tuberías en casos leves, o efectos explosivos en casos graves, provocando daños en tuberías o equipos. Cuando se opera con vapor, la válvula de la tubería de proceso debe abrirse o cerrarse lentamente para evitar una explosión repentina del fluido.
Las válvulas diseñadas para aplicaciones de vapor deben operar bajo las condiciones de presión y temperatura de diseño. El vapor se expande rápidamente hasta alcanzar un gran volumen. Un aumento de temperatura de 20 K duplicará la presión en la válvula, que puede no estar diseñada para tales presiones. La válvula debe diseñarse para el peor caso (presión y temperatura máximas) del sistema.
Un error común en la especificación y selección de válvulas es el tipo incorrecto de válvula para aplicaciones de vapor. La mayoría de los tipos de válvulas se pueden utilizar en aplicaciones de vapor. Sin embargo, proporcionan diferentes funciones y controles. Las válvulas de bola o válvulas de compuerta proporcionan un control de flujo preciso, que es más factible que las válvulas de mariposa. Debido al gran caudal, esta diferencia es crítica en aplicaciones de vapor. Otros tipos de válvulas que son comunes en aplicaciones de vapor son las válvulas de compuerta y las válvulas de diafragma.
Un error similar en la elección del tipo de válvula es la elección del tipo de actuador. El actuador se utiliza para abrir y cerrar la válvula de forma remota. Aunque un actuador de encendido/apagado puede ser suficiente en algunas aplicaciones, la mayoría de las aplicaciones de vapor requieren ajustar el actuador para controlar con precisión la presión, la temperatura y el volumen.
Antes de seleccionar una válvula para aplicaciones de vapor, tómese un tiempo para estimar la caída de presión esperada en la válvula. La válvula de 1,25 pulgadas puede reducir la presión aguas arriba de 145 psi a 72,5 psi, mientras que la válvula de 2 pulgadas en la misma corriente de proceso reducirá la presión aguas arriba de 145 psi a sólo 137,7 psi.
Aunque utilizar válvulas más pequeñas es rentable y tentador, especialmente cuando son suficientes, lamentablemente son propensas a generar ruido. También están relacionados con la vibración que reduce la vida útil de válvulas y accesorios de tubería. Considere una válvula más grande de lo necesario para controlar el ruido y la vibración. La válvula de vapor también tiene un dispositivo especial de reducción de ruido.
Otro error en el tamaño de la válvula es la reducción de presión en una etapa. Hace que la alta velocidad del vapor en la salida de la válvula desgaste la superficie en un proceso llamado erosión. Si la presión del vapor de suministro es varios órdenes de magnitud superior a los requisitos locales, considere reducir la presión en dos o más etapas.
El último punto del tamaño de la válvula es la presión crítica. Este es el punto en el que un aumento adicional de la presión aguas arriba no aumentará el flujo de vapor a través de la válvula. Indica que la válvula es demasiado pequeña para la aplicación de proceso requerida. Tenga en cuenta que el tamaño de la válvula no debe ser demasiado grande para evitar la "oscilación", que puede ocurrir cuando un ligero cambio en la posición de la válvula provoca un cambio significativo en la función de control, especialmente bajo carga parcial.
El diseño de válvulas de vapor y sus procesos puede resultar complicado. Las especificaciones para manejar las diferencias de volumen entre agua y vapor, condensación, golpes de ariete y ruido pueden resultar confusas. Mucha gente comete estos errores comunes al diseñar un sistema de vapor, especialmente en el primer intento. Después de todo, cometer errores es una parte natural del aprendizaje. Conocer la información en su totalidad puede ayudarle a evitar errores que pueden generar mayores costos y tiempo de inactividad para las aplicaciones de Steam.
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Hora de publicación: 08-oct-2021
