Como selecionar o tamanho correto da válvula de controle

Escolher o corretoTamanho da válvula de controloé importante para o controlo estável do processo, o funcionamento fiável e a longa vida útil. Uma válvula demasiado grande pode funcionar perto da posição fechada e proporcionar um controlo deficiente,enquanto uma válvula que é muito pequena pode não fornecer capacidade de fluxo suficiente.

Por esta razão, o dimensionamento da válvula de comando deve basear-se nas condições reais do processo, em vez de simplesmente corresponder o tamanho da válvula ao diâmetro da tubulação.

Este guia explica os principais factores a considerar na selecção da dimensão correta da válvula de controlo para aplicações industriais.

Antes de selecionar uma válvula de controlo, recolha os dados básicos do processo.

Os parâmetros mais importantes incluem:

• Tipo de fluido
• Fluxo mínimo, normal e máximo
• Pressão a montante
• Pressão a jusante
• Temperatura de funcionamento
• Tamanho do gasoduto
• Densidade do fluido
• Viscosidade
• Pressão de vapor para líquidos
• Compressão dos gases

Esses parâmetros determinam a capacidade de fluxo necessária e ajudam os engenheiros a escolher o tipo e tamanho apropriados da válvula.

Uma folha de dados de processo completa é, portanto, um dos inputs mais importantes paradimensionamento da válvula de controlo.

Um erro comum é assumir que uma válvula de controlo deve sempre ter o mesmo tamanho nominal que a tubulação.

Por exemplo, uma tubulação de 4 polegadas não requer necessariamente uma válvula de controle de 4 polegadas.

O tamanho correto da válvula depende da capacidade de fluxo necessária e da queda de pressão.

Uma válvula menor pode ser adequada quando o fluxo necessário é relativamente baixo, enquanto uma válvula maior pode ser necessária para aplicações de alto fluxo.

O tamanho do gasoduto deve, por conseguinte, ser tratado como um parâmetro de selecção e não como o único critério de dimensionamento.

CurrículoÉ um dos parâmetros-chave utilizados no dimensionamento das válvulas de controlo.

Em geral, um Cv maior significa que a válvula pode passar mais fluxo em condições comparáveis.

Ao selecionar uma válvula, os engenheiros normalmente determinam a Cv necessária a partir da taxa de fluxo do processo, da queda de pressão e das propriedades do fluido.

A válvula seleccionada deve proporcionar capacidade suficiente para a gama de funcionamento exigida sem ser excessivamente grande.

Para projetos de engenharia pormenorizados, devem ser aplicados o método e as equações de dimensionamento adequados, de acordo com o tipo de fluido e as normas de engenharia aplicáveis.

A queda de pressão é outro fator crítico no dimensionamento da válvula de controle.

A válvula deve proporcionar uma queda de pressão suficiente para controlar eficazmente o processo,Mas a queda excessiva de pressão pode criar perdas de energia desnecessárias e pode causar problemas como cavitação ou ruído em aplicações de líquidos e gases.

Veja o seguinte:

Pressão ascendente → válvula de controlo → pressão descendente

A diferença entre a pressão a montante e a pressão a jusante é um elemento importante para determinar a capacidade da válvula.

Para aplicações de alta pressão, a queda de pressão deve ser cuidadosamente avaliada em condições de caudal mínimo, normal e máximo.

Diferentes fluidos exigem diferentes considerações de dimensionamento.

Para os líquidos, os engenheiros devem considerar:

• Taxa de fluxo
• Caída de pressão
• Densidade
• Viscosidade
• Pressão do vapor
• Risco de cavitação

O dimensionamento do gás requer a consideração de:

• Taxa de fluxo
• Pressão a montante
• Pressão a jusante
• Temperatura
• Peso molecular
• Compressão

As aplicações de vapor exigem uma consideração adequada de:

• Pressão do vapor
• Temperatura
• Taxa de fluxo
• Caída de pressão
• Condição de vapor

Por conseguinte, uma válvula de controlo adequada para água não pode ser automaticamente utilizada para vapor ou gás simplesmente porque o tamanho da tubulação é o mesmo.

O sobredimensionamento é um problema comum na selecção de válvulas de controlo.

Uma válvula significativamente maior do que o necessário pode funcionar perto da sua posição fechada em condições normais.Isto pode reduzir a capacidade de controlo e dificultar a realização de uma regulação estável do processo.

Os problemas potenciais incluem:

• Controle fraco em fluxo baixo
• Função instável da válvula
• Dimensão reduzida do intervalo de controlo eficaz
• Aumento dos custos
• Perda de pressão desnecessária

O objetivo não é selecionar a maior válvula possível, mas uma válvula com capacidade adequada para as condições reais de funcionamento.

O dimensionamento não deve ser separado da selecção das válvulas.

Dependendo da aplicação, os engenheiros podem considerar:

• Válvulas de controlo de globo
• Válvulas de controlo rotativas
• Válvulas de controlo de esferas
• Válvulas de controlo de borboleta
• Válvulas de controlo de ângulo

O acabamento da válvula também é importante porque diferentes projetos de acabamento podem fornecer diferentes características de fluxo e capacidade.

As características comuns do caudal incluem:

• Linear
• Percentagem igual
• Abertura rápida

A característica adequada depende dos requisitos de controlo do processo.

Os fornecedores de válvulas de controlo industriais podem fornecer produtos de fabricantes tais como:Fisher, Samson, Masoneilan, Flowserve, Metso/Neles e Koso, em função da concepção e aplicação da válvula requerida.

Uma válvula de controlo não deve ser dimensionada apenas para o caudal máximo.

É importante considerar:

Fluxo mínimo → Fluxo normal → Fluxo máximo

A válvula deve fornecer um controlo eficaz em toda a gama de funcionamento esperada.

Para aplicações com grandes variações na procura de caudal, deve considerar-se durante o processo de selecção a variabilidade necessária da válvula e a sua flexibilidade.

Quando solicitar um orçamento, fornecer o maior número possível de informações sobre o processo.

Um inquérito típico da válvula de comando deve incluir:

Se disponível, umFolha de dados da válvula de controlo ou folha de dados do processoÉ a melhor referência para a selecção e dimensionamento das válvulas.

Antes de escolher uma válvula de controlo, certifique-se de saber:

Taxa de fluxo + pressão + temperatura + propriedades do fluido + queda de pressão + tamanho do gasoduto + requisitos de controlo

O tamanho final da válvula deve ser determinado a partir das condições reais do processo e da capacidade de fluxo necessária, em vez de simplesmente corresponder ao diâmetro da tubulação.

Escolher o certoTamanho da válvula de controlorequer consideração da taxa de fluxo, queda de pressão, temperatura, propriedades do fluido e requisitos de controlo.

Se tiver dúvidas sobre o tamanho ou configuração da válvula adequada, forneça o seumédia, caudal, pressão de entrada, pressão de saída, temperatura e tamanho do tuboA nossa equipa técnica pode ajudar a rever a aplicação e recomendar uma configuração de válvula de controlo adequada.

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