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Qual a importância da válvula de controle em sistemas de vapor? Simples. Produtividade, eficiência e controle preciso são o objetivo de qualquer sistema de vapor. O segredo para isso é combinar as características de uma boa válvula com a aplicação. Quando essa correspondência é feita, você realiza um controle confiável e preciso.
No mundo de hoje, com o aumento contínuo dos custos de combustível e a demanda por redução de custos, não podemos lidar com falhas nos processos. Por isso, utilize totalmente seu sistema e forneça controle preciso e seguro para sua aplicação com uma válvula de controle.
A água é convertida em vapor durante a transição de líquido para gás. As ligações de hidrogênio mantêm as moléculas de H2O juntas, e ele se liberta para gerar vapor. Na forma líquida, as moléculas são continuamente quebradas e unidas umas às outras.
A ligação das moléculas se solta com a aplicação de calor e, eventualmente, algumas moléculas se libertarão em altas temperaturas e criarão vapor ou vapor seco. O vapor seco e úmido é usado nas indústrias. O vapor úmido é formado quando algumas moléculas de água liberam seu calor latente e formam pequenas gotículas de água.
O vapor é usado em um grande número de aplicações industriais. As aplicações mais comuns são o processo de aquecimento e acionamento de turbinas a vapor para geração de eletricidade. Além destes, o vapor é usado para atomização, limpeza, hidratação e umidificação. No entanto, a maioria das aplicações exigirá algum controle de parâmetros e, portanto, uma válvula de controle de vapor se torna parte da engenharia de controle de processo.
Tecnicamente, uma válvula é um dispositivo que controlará o fluxo do fluido ou vapor em qualquer sistema. No caso do vapor, as principais aplicações são reduzir a pressão do vapor de entrada para aplicação no processo. No entanto, além de controlar a pressão, uma válvula de controle de vapor também controla a temperatura.
As caldeiras normalmente funcionam em altas pressões, pois a operação de baixa pressão resultará em arraste de água. O vapor de alta pressão tem menor volume específico, o que permitirá que os tubos carreguem menos peso. Com efeito, a distribuição de vapor torna-se mais fácil e barata devido à redução de custos na tubulação e isolamento.
As aplicações de processos industriais usam vapor a uma pressão mais baixa. A razão para isso é que o vapor a baixa pressão tem maior calor latente, o que aumenta a eficiência energética em grande medida.
A pressão do vapor e a temperatura estão relacionadas e, portanto, a temperatura é controlada automaticamente através do controle da pressão do vapor. A redução da pressão de vapor também está relacionada à segurança necessária da planta. A pressão do vapor pode ser controlada usando a válvula de controle de vapor.
Métodos antigos de estrangular o fluxo ou usar uma placa de orifício, resultará em flutuações da taxa de fluxo. A solução ideal é ajustar a pressão a jusante automaticamente através do ajuste proporcional da abertura da válvula. Esta técnica manterá a pressão do vapor inalterada mesmo durante as flutuações da vazão.
O esquema acima ilustra o uso de uma válvula de controle para reduzir a pressão do vapor controlando o aquecimento dentro do vaso. Este sistema exigirá, idealmente, intervenções manuais. Um sistema automático totalmente autônomo será composto por uma Válvula de Controle de Vapor acionada, um sensor de pressão e um atuador. Este tipo de sistema detecta as flutuações na pressão a jusante e a ajusta através de um atuador de resposta rápida.
O mecanismo típico para ajustar a pressão de saída é através de um equilíbrio de ajuste de força entre a pressão do vapor e a mola de ajuste na válvula. A válvula de controle de vapor é criada a partir de uma Válvula de Atuação Não pilotada ou Válvula de Atuação Operada por Piloto.
A mola de ajuste não pilotada aplica força para baixo diretamente na válvula principal. A mola de ajuste do tipo pilotado executa pressão descendente em uma válvula piloto menor, que não é a mesma da válvula principal.
As vantagens do tipo de ação direta são a instalação compacta, econômica e direta. No entanto, o fator de controle apresenta variações maiores do set point, sendo mais utilizado para cargas baixas.
O esquema acima é auto explicativo do arranjo da válvula de controle de vapor do tipo pilotado, normalmente usados para uma carga de calor junto com um trocador de calor. O tipo pilotado é usado para cargas pesadas para obter uma resposta rápida em uma faixa de vazão muito mais ampla do que os tipos não pilotados. No entanto, estes são maiores em tamanho e mais caros.
O vapor é o meio mais utilizado para transferência de calor em aplicações de controle de processos nas indústrias. Por isso, a gama de aplicações é bastante grande. No entanto, plantas de processamento de alimentos, refinarias e plantas químicas são usuários de diferentes tipos de válvulas de controle especialmente desenvolvidas para vapor.
Aqui está uma lista de algumas aplicações típicas desta válvula:
Podemos concluir que a válvula de controle de vapor é um equipamento significativo para a fabricação de produtos de alta qualidade nas indústrias. Hoje, tecnologia avançada e materiais de longa duração são usados para fabricar essas válvulas para prolongar seu ciclo de vida.
Também é imperativo que os engenheiros de controle de processo tenham que aprender técnicas de instalação e aplicação deste importante equipamento industrial.
E para auxiliar seu departamento técnico na escolha e instalação dos melhores modelos de válvulas de controle de vapor, nossa equipe de especialistas está sempre disponível para te auxiliar. Conte com a gente!
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