Fatores 20 a considerar ao selecionar uma válvula de controle para serviço de vapor industrial

Quais fatores devem ser levados em consideração ao selecionar uma válvula de controle para serviço de vapor industrial? Em artigos recentes, abordamos o procedimento para dimensionamento de válvulas de controle com base na taxa de fluxo que precisa passar e a queda de pressão através da válvula e, a partir desses dados, seu valor de Kvs é obtido.

A seleção da válvula de controle para o serviço de vapor industrial requer que outros fatores sejam levados em conta. O material do corpo deve ser selecionado para se adequar à aplicação. As válvulas estão disponíveis em:

• Ferro fundido,
• Ferro fundido nodular,
• Bronze,
• Aço,
• Aço inoxidável, e
• Materiais especiais para aplicações muito especiais, como o titânio.

O projeto e o material da válvula de controle para o serviço de vapor industrial devem ser adequados para a pressão do sistema no qual ela será instalada. Na Europa, a maioria das válvulas tem uma faixa nominal de pressão corporal, estipulada pelas letras "PN", que na verdade significa "Pression Nominale". Refere-se à pressão máxima (manômetro) que a válvula pode suportar a uma temperatura de 120 ° C.

Quanto mais alta a temperatura, menor a pressão permitida, o que resultará em um gráfico típico de pressão / temperatura, como mostrado abaixo. Deve-se ter em mente que o tipo de material utilizado na fabricação da válvula de controle desempenha um papel importante no gráfico pressão / temperatura. Condições de contorno típicas são:

A espessura do desenho e os métodos de conexão do corpo também têm efeito. Por exemplo, uma válvula de fundição nodular pode ter uma faixa de PN16 e também pode estar disponível com um design ligeiramente diferente, com uma faixa de PN25. Regulamentos locais ou nacionais podem afetar esses limites, bem como o tipo de conexão usado.

Fatores 20 a considerar ao selecionar uma válvula de controle para serviço de vapor industrial

Esta é uma lista dos principais fatores 20 que devem ser lembrados ao selecionar uma válvula de controle para o serviço de vapor:

1. Fluxo de massa ou fluxo de volume a ser considerado (normalmente o máximo, normal ou mínimo).
   
2. Fluido (isso pode afetar o tipo de material usado para o corpo da válvula eo
   interno).
   
3. Pressão a montante disponível nas cargas máxima, normal e mínima.
   
4. Pressão a jusante nas cargas máxima, normal e mínima.
   
5. Valor de Kv requerido.
   
6. Queda de pressão através da válvula nas cargas máxima, normal e mínima.
   
7. Tamanho do corpo da válvula.
   
8. Material do corpo e pressão nominal.
   
9. Pressão diferencial máxima para fechamento.
   
10. Conexão necessária. Quais conexões ao duto são necessárias na entrada e na saída da válvula? Conexões rosqueadas ou flangeadas, e que tipo de flange, por exemplo, ASME, EN 1092 ou DIN?
    
11. Temperatura máxima do meio fluindo através da válvula.
    
12. Todos os requisitos especiais, por exemplo, variações especiais da embalagem, assento
    e obturador endurecido, assentos macios para um selo absolutamente apertado, outros ...
    Nota: Os fabricantes limitam as taxas de vazamento das válvulas de controle aos limites acordados e / ou às vezes estão sujeitas às regulamentações nacionais. Veja também o ponto 17.
    
13. Detalhes dos requisitos de controle do aplicativo. Em suma, um aplicativo que precisa de um modo de controle tudo ou nada (totalmente aberto ou totalmente fechado) pode exigir uma característica de válvula adequada para esse propósito, enquanto uma modo de controle contínuo (diferentes níveis de abertura ou fechamento) podem ter melhor desempenho com um tipo diferente de característica da válvula.
    
14. Método de operação e tipo de controle a ser utilizado, por exemplo, auto-atuação, atuador elétrico, atuador pneumático, atuador eletropneumático.
    
15. Níveis de ruído. Geralmente é um requisito manter o ruído abaixo de 85 dBA para 1 m do pipeline se houver pessoas que tenham que trabalhar sem proteção na área. Mantenha o mesmo tamanho de interno, mas aumentar o tamanho das conexões pode alcançá-lo. (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 tubulação.Válvulas para aplicações críticas de processo devem ser dimensionadas usando o software Padrão IEC 60534 ou equivalente nacional.
    
16. Quedas de pressão, tamanhos de corpos de válvula e nível de ruído estão relacionados e devem ser considerados. É uma 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 superaquecido. Isto pode ser conseguido aumentando o tamanho do corpo da válvula, o que também reduz a velocidade na saída da válvula e a probabilidade de excesso de ruído. Deve ser considerada uma velocidade de vapor saturado na saída entre 150 m / se 200 m / s, desde que seja garantido que o vapor ficará saturado e seco na entrada da válvula. Isso se deve ao fato de que, nessas circunstâncias, o vapor que sai da válvula de controle irá superaquecer devido ao efeito de superaquecimento devido à redução da pressão de vapor seco saturado. Tenha em mente que esses números são gerais, existem diferentes regulamentações que indicam diretrizes diferentes.
    
17. Vedação e impermeabilização. As válvulas de controle são projetadas para controlar a taxa de vazão em vez de interromper o fornecimento, portanto elas provavelmente vazam levemente quando completamente fechadas. As válvulas de controle são fabricadas de acordo com os regulamentos relativos à vedação do fechamento. Geralmente, quanto melhor o fechamento, maior 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.
    
18. Rank (abertura de cama). Geralmente é expresso como uma razão entre a vazão máxima esperada da aplicação e a vazão mínima controlável através de uma válvula de controle.
19. Rangeabilidade É geralmente expressa como a razão entre o fluxo máximo controlável da válvula e o fluxo mínimo controlável, entre os quais as características de controle da válvula são mantidas. Geralmente, uma rangeabilidade do 50: 1 é aceitável em aplicações de vapor.
20. 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 design e requisitos especiais inevitavelmente resultarão em uma variação no custo. A válvula selecionada deve ser a correta para aquela aplicação e não especificada demais.

Para mais detalhes sobre como selecionar válvulas de controle para sistemas de vapor ou conhecer o Válvulas de controle de vapor para uso geral SPIRA-TROLinscreva-se Boletim Steam para a Indústria, um recurso que servirá para receber mais conteúdo sobre as novas tendências do vapor industrial, com artigos como exemplos de dimensionamento de vapor usando gráficos.