Cavalete de válvula redutora para vapor
Em uma planta Industrial que usa vapor como fonte de energia termica ou movimentação, faz necessario que o vapor seja freqüentemente gerado em altas pressões e reduzido no local de uso para fornecer calor para cada equipamento que utiliza vapor. Isso geralmente é feito para diminuir o diâmetro da tubulação de distribuição de vapor e permitir uma entrega de vapor mais econômica.
Reduzindo a pressão do vapor
Uma maneira comum de baixar a pressão é diminuindo o tamanho da passagem de vapor. Para a redução de pressão mais básica, é possível simplesmente usar uma válvula globo convencional em uma posição fixa parcialmente aberta, ou inserindo uma placa de orifício no fluxo de vapor. No entanto, qualquer flutuação na entrada de fluxo da valvula ou placa seria acompanhada por uma flutuação correspondente na pressão. Para evitar tais circunstâncias, as válvulas redutoras de pressão (PRVs) podem ser usadas para fornecer controle preciso da pressão a jusante. Eles ajustam automaticamente a quantidade de abertura da válvula para permitir que a pressão permaneça inalterada mesmo quando a pressão de entrada do fluxo aumente.
Vantagens de válvulas redutoras de pressão
Embora seja possível manter uma pressão constante usando a combinação de uma válvula de controle atuada, um sensor de pressão e um controlador, uma válvula redutora de pressão oferece a vantagem de poder controlar a pressão por meio de operação autônoma totalmente automática, exigindo nenhum tipo de fonte de energia externa. Ele pode oferecer a vantagem adicional de ação de resposta extremamente rápida, detectando e ajustando imediatamente com base na pressão a jusante.
Tipos de válvulas redutoras de pressão para vapor
Em válvulas redutoras de pressão, o mecanismo que ajusta automaticamente a pressão a jusante normalmente usa o equilíbrio de forças entre a pressão do vapor e uma mola de ajuste. Actualmente, este é um conceito universal em quase todas as válvulas redutoras de pressão fabricadas. No entanto, existem duas maneiras diferentes em que esse mecanismo é implementado para controlar a quantidade de abertura da válvula:
A seguir, uma visão geral dos recursos de cada tipo de valvula redutora.
Ação Direta (Não-pilotada)
Nas válvulas redutoras de pressão de ação direta, a quantidade de abertura da válvula é determinada diretamente pelo movimento da mola de ajuste. Se a mola for comprimida, cria uma força de abertura na válvula que aumenta o fluxo. À medida que a pressão se acumula a jusante, a equalização ocorre alimentando a pressão a jusante para o lado de baixo da mola de ajuste (geralmente contra um fole ou diafragma), onde sua força ascendente contrabalança a compressão da mola. A força de compressão da mola que abre a válvula é limitada para permitir uma sensibilidade de mola suficiente para equalizar as mudanças de pressão a jusante. O resultado líquido é o controle de pressão simples através de um orifício de válvula, onde altas taxas de fluxo podem causar queda de pressão.
Valvula Redutora Auto Operada por piloto
Usado para cargas maiores, onde o controle de pressão é necessário
A válvula redutora de pressão operadas por piloto, contem uma válvula piloto que é usada para carregar um pistão ou diafragma que aumenta a força descendente usada para abrir uma válvula principal maior. Isso permite maior capacidade de fluxo com um deslocamento de pressão menor (queda). A abertura e o fechamento da válvula piloto são controlados pelo equilíbrio de força entre a mola de ajuste e a pressão secundária, da mesma maneira que uma válvula de ação direta opera. No entanto, em um PRV operado por piloto, esta abertura e fechamento da válvula piloto propositadamente fornece pressão ao pistão ou diafragma da válvula principal. Esta pressão de fluxo piloto então provoca uma força descendente que é amplificada pela área do pistão ou diafragma para permitir a abertura de uma válvula principal muito maior, que por sua vez fornece a capacidade para taxas de fluxo muito altas.Como a força descendente é amplificada através do uso de um pistão ou diafragma, uma pequena alteração na abertura na válvula piloto pode resultar em uma grande mudança no fluxo e na pressão a jusante através da válvula principal. Como resultado, há pouca mudança necessária na força da mola de ajuste no piloto para obter uma resposta rápida em uma ampla faixa de vazões de vapor. A resposta rápida e o controle de pressão distribuído apertado representam as principais vantagens deste tipo de válvula sobre o tipo de ação direta.
Resumo:
Das características acima, pode-se observar que a função e as aplicações de PRVs de ação direta não pilotadas diferem substancialmente das PRVs operadas por piloto.
Em resumo:
Válvulas operadas diretamente são usadas quando as cargas são pequenas e algumas quedas de pressão a jusante podem ser aceitas. Eles geralmente são usados em serviços de carga leve.
As válvulas redutoras de pressão operadas por piloto podem responder rapidamente a condições variáveis de carga, mantendo a pressão secundária estável, onde é necessário um controle preciso da pressão. Eles geralmente são destinados a aplicações de carga maiores.
Aplicações típicas em uma planta que usa vapor:
Pequenas aplicações de carga, como esterilizadores, aquecedores de unidades, umidificadores e equipamentos de processo pequenos, podem normalmente usar um PRV de ação direta simples para redução de pressão.
No caso de fluxos maiores, como a tubulação de distribuição de vapor, as cargas podem variar muito dependendo do status operacional do equipamento receptor. Tais variações de carga e grande capacidade exigiriam o uso de um PRV operado por piloto para reduzir a pressão.
Além disso, a quantidade de vapor utilizada por determinados equipamentos no arranque pode diferir significativamente da quantidade necessária durante o funcionamento normal. Tais amplas variações também podem exigir o uso de um PRV operado por piloto para redução de pressão.
