Válvulas de sangria para controle automático de TDS

Neste artigo, falaremos sobre as válvulas de sangria para controle automático de TDS e, portanto, continuaremos com o tratamento de água para caldeiras a vapor. Para começar, examinaremos as válvulas de sangria contínua.

Em sua forma mais simples, é uma válvula de agulha. Vista plana, há um espaço anular com:

• A circunferência externa definida pela sede da válvula.
• A circunferência interna definida pela agulha. 

Se um aumento no fluxo for necessário, a agulha é ajustada mais longe da sede e, assim, a passagem entre a agulha e a sede é aumentada. Para garantir uma velocidade razoável através do orifício, o tamanho do orifício necessário para a taxa de fluxo de purga de 1 kg / h, conforme mostrado no exemplo mostrado no artigo decidir o TDS necessário na água da caldeira, seria cerca de 3,6 mm.

Com o diâmetro da sede da válvula sendo de 10 mm, o diâmetro da agulha no ponto onde ela pode fornecer o fluxo necessário de 1 kg / h pode ser calculado da seguinte forma: 

Além disso, é difícil evitar o problema de formação de flash na sede da válvula. O passo baixo significa que uma mistura de vapor / água flui em alta velocidade perto das superfícies da agulha e da sede. É inevitável que haja erosão, causando danos e a consequente impossibilidade de fechamento.

As válvulas de sangria contínua foram desenvolvidas ao longo de muitos anos a partir de válvulas de agulha simples e agora incorporam uma série de estágios, às vezes na forma de três ou quatro sedes progressivamente maiores dentro da válvula, e podem até ter um passo helicoidal. O objetivo é dissipar a energia gradualmente em etapas, em vez de apenas uma vez. 

Este tipo de válvula foi originalmente projetada para operação manual e era equipada com uma escala e um ponteiro acoplado ao botão. Em um ambiente operacional, uma amostra de água da caldeira é coletada, o TDS é determinado e um ajuste correspondente é feito na posição da válvula.

Para acompanhar a tecnologia moderna e as demandas do mercado, algumas dessas válvulas de sangria foram equipadas com atuadores elétricos ou pneumáticos. No entanto, os problemas fundamentais de furo pequeno, vapor instantâneo e erosão ainda existem, e os danos à sede da válvula são inevitáveis. Apesar de usar um sistema de controle de circuito fechado, pode ocorrer sangramento excessivo. 

Válvulas de purga da caldeira On / Off (On / Off) 

Há uma vantagem em usar um dispositivo de controle maior com degraus maiores, mas abrindo apenas por um período de tempo. É claro que isso precisa ser feito com moderação se o TDS da caldeira deve ser mantido dentro de valores razoáveis, e os tamanhos de válvula mais comuns são DN15 e DN20.

Uma configuração típica seria programar o controlador para abrir a válvula a 3000 ppm, por exemplo, e então fechar a válvula a 3000 - 10% = 2 ppm. Isso proporcionaria um bom equilíbrio entre uma válvula de tamanho razoável e um controle preciso. 

O tipo de válvula selecionada também é importante:

• Para pequenas caldeiras com baixa taxa de purga e pressões abaixo de 10 bar g, uma válvula solenóide com classificação adequada forneceria uma solução econômica.
• Para grandes caldeiras com taxas de purga mais altas e, é claro, caldeiras com pressões operacionais acima de 10 bar g, uma válvula mais sofisticada é necessária para remover o vapor instantâneo da sede da válvula para evitar danos. 

As válvulas deste tipo também podem ter um curso ajustável para permitir ao usuário 

a flexibilidade para selecionar uma taxa de descarga apropriada para a caldeira, e qualquer outro 

equipamento de recuperação de calor em uso. 

Circuito fechado, sistemas de controle eletrônico 

Esses sistemas medem a condutividade da água da caldeira, comparam-na a um ponto de ajuste e abrem uma válvula de controle de sangria se o nível de TDS estiver muito alto. Existem vários tipos diferentes no mercado que medem a condutividade dentro da caldeira ou em uma câmara de amostragem externa que é purgada em intervalos regulares para obter uma amostra representativa da água da caldeira. A seleção real dependerá de fatores como tipo de caldeira, pressão da caldeira e quantidade de água a sangrar. 

Esses sistemas são projetados para medir a condutividade da água da caldeira usando uma sonda de condutividade. 

O valor medido é comparado ao ponto de ajuste programado no controlador pelo usuário. Se o valor medido for maior que o ponto de ajuste, a válvula de controle de purga abrirá até que o ponto de ajuste seja alcançado. Normalmente, o usuário também pode ajustar a “banda morta”.

Conforme mencionado anteriormente, um aumento na temperatura da água causará um aumento na condutividade elétrica. Obviamente, se uma caldeira está operando em uma ampla faixa de temperatura / pressão, por exemplo, quando as caldeiras estão em um estado de redução noturno, ou mesmo uma caldeira com uma ampla faixa de controle do queimador, então a compensação é necessária, uma vez que a condutividade é o fator de controle.

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