Como selecionar válvulas de controle para sistemas de vapor?

Os critérios a serem seguidos para selecionar as válvulas de controle para sistemas a vapor são baseados nas opções de controle automático disponíveis, portanto, as decisões que devem ser tomadas antes de fazer isso dependerão de uma série de fatores variáveis; Alguns dos quais, como custo, preferências pessoais e moda atual, só podem ser considerados em cada caso específico e não podem ser incluídos neste artigo.

Como um guia, as opções de controle automático que devem ser levadas em conta ao selecionar válvulas de controle para sistemas de vapor são:

• Aplicação
• Força motriz.

Primeiro, para selecionar corretamente válvulas de controle para sistemas de vapor, detalhes da aplicação e do próprio processo são necessários, como, por exemplo:

 

• Existem recursos de segurança que afetam? Por exemplo, a posição de segurança da válvula é fechada pela mola ou a mola abre. É necessário um controle separado para o limite alto e baixo?
• O que estamos controlando? Por exemplo, temperatura, pressão, nível, fluxo.
• Qual é o meio e suas propriedades físicas? Que fluxo?
• Qual é a pressão diferencial através da válvula de controle em toda a faixa de carga?
• Quais são os materiais da válvula e as conexões nas extremidades?
• Que tipo de processo está sendo controlado? Por exemplo, um trocador de calor usado para aquecimento ou para um processo?
• Para controle de temperatura, o ponto de ajuste de temperatura é fixo ou variável?
• A carga é constante ou variável? E, se é variável, qual é a escala de tempo para a mudança, rápida ou lenta?
• A temperatura é mantida crítica?
• É necessário um controle de loop único ou múltiplo?
• Que outras funções (se houver) você deve executar o controle? Por exemplo, controle de temperatura de um sistema de aquecimento normal, mas adicionando uma proteção contra congelamento durante os períodos de "parada".
• A planta ou processo está em uma área perigosa?
• A atmosfera / ambiente é corrosiva por natureza ou a válvula é instalada no exterior ou em uma área "suja"?
• Qual potência motriz está disponível, eletricidade ou ar comprimido, como tensão ou pressão?

Uma vez definida a aplicação, o segundo aspecto a selecionar as válvulas de controle para os sistemas de vapor é a força motriz, que é o princípio ativo que aciona a válvula ou o dispositivo de controle. Geralmente, este dispositivo é geralmente elétrico ou com ar comprimido (para um sistema pneumático), eletropneumático (uma mistura dos dois).

Os sistemas de controle com alimentação própria não exigem uma força motriz externa para funcionar; isto é, eles geram sua própria força motriz, pois incorporam um sistema fechado de pressão hidráulica ou expansão de fluido. Às vezes, o próprio aplicativo pode determinar a origem da unidade. Por exemplo, se o controle estiver em uma área perigosa, um inversor pneumático ou autopropulsor pode ser preferível a controles elétricos "intrinsecamente seguros" dispendiosos (à prova de explosão).

 

Características das opções da fonte da unidade

• Controles auto-controlados

  • Vantagens:
    • Robusto, simples, tolerante a ambientes "hostis".
    • Fácil de instalar e iniciar.
    • Eles fornecem um controle proporcional de rangeabilidade muito alta.
    • Os controles podem ser pedidos para abrir ou fechar em caso de excessos de temperatura inaceitáveis.
    • Eles são seguros para uso em áreas perigosas.
    • Relativamente livre de manutenção
• • Desvantagens:
    • Os controles de temperatura de auto-ação podem ser relativamente lentos para reagir, eles não são fornecidos com funções de controle integral e derivativo
    • Eles não podem retransmitir dados.

 

• Controles elétricos

  • Vantagens:
    • Posicionamento altamente preciso
    • Os controladores estão disponíveis para oferecer alta versatilidade com o modo de controle sem nada ou combinação P + I + D e saída multifuncional.
  • Desvantagens:
    • A operação de válvulas elétricas é relativamente lenta, o que significa que nem sempre são adequadas para mudanças repentinas nos parâmetros do processo, como o controle de pressão de cargas que mudam rapidamente.
    • A instalação e o comissionamento são elétricos e mecânicos, portanto, a instalação de uma fonte de alimentação independente e o custo da fiação devem ser levados em consideração.
    • Atuadores elétricos tendem a ter uma operação menos suave do que os pneus. Para funções de segurança, são necessários atuadores acionados por mola para que a mola abra ou feche a falha de energia. Isso pode reduzir substancialmente a força de fechamento e geralmente tem um custo maior.
    • Para uso em áreas perigosas, são necessários controles elétricos intrinsecamente seguros ou à prova de explosão. Eles são uma proposta que é cara e, portanto, uma solução pneumática ou eletropneumática pode ser necessária. Técnicas especiais são necessárias para instalação nesses tipos de áreas perigosas.

 

• Controles eletropneumáticos

  • Vantagens:
    • Os controles eletropneumáticos combinam as melhores características dos controles eletrônicos e pneumáticos. Estes sistemas consistem em um atuador pneumático com válvula, um controlador elétrico / eletrônico, sensores e um sistema de controle, bem como um posicionador ou conversor eletropneumático.
    • A combinação fornece a potência e a operação suave de um atuador / válvula pneumático com a velocidade e a precisão de um sistema de controle eletrônico. A operação de abertura ou fechamento por falha pode ser instalada sem penalizar o custo e com o uso de 'barreiras' apropriadas e / ou configurar a parte elétrica / eletrônica do sistema para áreas de 'segurança'. Eles podem ser usados ​​onde a segurança intrínseca é necessária.
  • Desvantagens:
    • Eles exigem um suprimento de ar comprimido e elétrico, embora isso não seja um problema comum em ambientes industriais.

Finalmente, três fatores importantes devem ser levados em conta ao considerar uma aplicação e a força motriz necessária:

• Mudanças na carga.
• Se o valor definido é crítico ou não.
• Se o valor definido tiver que ser variado.

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