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O vapor produzido pelas caldeiras de água quente é amplamente utilizado em aplicações industriais. Processos industriais como secagem, trabalho mecânico, geração de energia e aquecimento de processos são aplicações típicas de vapor. A válvula de vapor é usada para reduzir a pressão do vapor de entrada e para ajustar e controlar com precisão o vapor e a temperatura fornecidos a esses processos.
Ao contrário da maioria dos outros fluidos de processos industriais, o vapor possui características específicas, dificultando o controle com válvulas. Estas características podem ser o seu elevado volume e temperatura, bem como a sua capacidade de condensação, que pode reduzir rapidamente o volume em mais de mil vezes. Se você usar a válvula como ferramenta de controle de processo, há diversas considerações ao usar vapor.
A seguir estão os 7 erros mais graves em aplicações de válvulas que você não deve cometer ao usar vapor. Esta lista não cobre todas as precauções para o controle da válvula de vapor. Descreve operações comuns que muitas vezes resultam em danos ou condições inseguras ao tentar regular o vapor.
Todo mundo sabe que o vapor irá condensar, mas quando se discute o controle do processo das tubulações de vapor, essa característica óbvia do vapor é frequentemente esquecida. A maioria das pessoas pensa que a linha de produção está sempre em alta temperatura e no estado gasoso, e a válvula foi projetada para isso.
No entanto, a linha de vapor nem sempre funciona continuamente, por isso irá arrefecer e condensar. E a condensação é acompanhada por uma redução significativa de volume. Embora os purgadores de vapor tratem efetivamente o vapor condensado, a operação da válvula na linha de vapor deve ser projetada para tratar água líquida, que geralmente é uma mistura de líquido e gás.
Quando o vapor força a água incompressível a acelerar repentinamente e é bloqueada por válvulas ou conexões, ocorrerá golpe de aríete nas tubulações de vapor. A água pode se mover em alta velocidade, causando ruído e movimentação de tubulações em casos leves, ou efeitos explosivos em casos graves, causando danos a tubulações ou equipamentos. Ao operar com vapor, a válvula na tubulação do processo deve ser aberta ou fechada lentamente para evitar o estouro repentino do fluido.
As válvulas projetadas para aplicações de vapor devem operar sob as condições projetadas de pressão e temperatura. O vapor se expande rapidamente para um grande volume. Um aumento de 20 K na temperatura duplicará a pressão na válvula, que pode não ter sido projetada para tais pressões. A válvula deve ser projetada para o pior caso (pressão e temperatura máximas) do sistema.
Um erro comum na especificação e seleção de válvulas é o tipo errado de válvula para aplicações de vapor. A maioria dos tipos de válvulas pode ser usada em aplicações de vapor. No entanto, eles fornecem funções e controles diferentes. Válvulas de esfera ou válvulas gaveta fornecem controle de fluxo preciso, que é mais viável do que válvulas borboleta. Devido à grande vazão, essa diferença é crítica em aplicações de vapor. Outros tipos de válvulas comuns em aplicações de vapor são válvulas gaveta e válvulas de diafragma.
Um erro semelhante na escolha do tipo de válvula é a escolha do tipo de atuador. O atuador é usado para abrir e fechar a válvula remotamente. Embora um atuador liga/desliga possa ser suficiente em algumas aplicações, a maioria das aplicações de vapor exige o ajuste do atuador para controlar com precisão a pressão, a temperatura e o volume.
Antes de selecionar uma válvula para aplicações de vapor, reserve algum tempo para estimar a queda de pressão esperada na válvula. A válvula de 1,25 polegadas pode reduzir a pressão a montante de 145 psi para 72,5 psi, enquanto a válvula de 2 polegadas no mesmo fluxo de processo reduzirá a pressão a montante de 145 psi para apenas 137,7 psi.
Embora o uso de válvulas menores seja econômico e tentador, especialmente quando suficientes, elas infelizmente são propensas a ruídos. Eles também estão relacionados à vibração que reduz a vida útil de válvulas e conexões de tubos. Considere uma válvula maior do que o necessário para gerenciar ruído e vibração. A válvula de vapor também possui um dispositivo especial de redução de ruído.
Outro erro no dimensionamento da válvula é a redução de pressão em um estágio. Isso faz com que a alta velocidade do vapor na saída da válvula desgaste a superfície em um processo chamado erosão. Se a pressão do vapor fornecido for várias ordens de grandeza superior à exigência local, considere reduzir a pressão em dois ou mais estágios.
O último ponto do tamanho da válvula é a pressão crítica. Este é o ponto onde um aumento adicional na pressão a montante não aumentará o fluxo de vapor através da válvula. Indica que a válvula é muito pequena para a aplicação de processo necessária. Tenha em mente que o tamanho da válvula não deve ser muito grande para evitar “oscilação”, que pode acontecer quando uma ligeira mudança na posição da válvula provoca uma alteração significativa na função de controle, especialmente sob carga parcial.
O projeto das válvulas de vapor e seus processos pode ser complicado. As especificações para lidar com as diferenças de volume entre água e vapor, condensação, golpe de aríete e ruído podem ser confusas. Muitas pessoas cometem esses erros comuns ao projetar um sistema de vapor, especialmente na primeira tentativa. Afinal, cometer erros é uma parte natural do aprendizado. Conhecer todas as informações pode ajudá-lo a evitar erros que podem levar ao aumento de custos e tempo de inatividade para aplicações Steam.
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Horário da postagem: 08/10/2021
