Os estudo sobre as válvulas de controle incluem queda de pressão das válvulas de controle, requisitos de capacidade das válvulas de controle, rangeabilidade da válvula, características das válvulas de controle, design do corpo da válvula etc

Queda de pressão para um bom controle

• DP = 30 a 35% da queda dinâmica total para válvulas características percentuais iguais
• DP = até 50% para características lineares
• mas> 15% adequado para a maioria das aplicações
• aumentar% DP para amplas faixas de vazão
• diminuir% DP para pequenas variações de fluxo
• melhor para otimizar os custos de bombeamento em relação ao tipo de válvula e válvula DP

Requisitos de capacidade

• Taxa de fluxo de projeto (fluxo normal)
  • Válvula de vazão projetada para controle de  fluxo normal de 25 à 60% de abertura   (fluxo normal) A válvula de vazão projetada (fluxo normal) para controlar de 25 a 60% da abertura deve ser de aprox.Para  65% da classificação C _v para dar margem de controle, Algumas aplicações de válvula em projeto com Trim especiais é possível conseguir faxas um pouco maiores porém nunca é remendado trabalhos em faixas menores do que 15% e miores do que 75% de abertura da válvula 

 

• Faixas de Máximas vazões:
  • Vazões  máxima se não for conhecido, use 1,3-1,5 vezes a taxa de projeto  (geralmente 1,3);

 

• Faixas de vazões Mínimas:
  • Caudal mínimo pode ser de 3 a 4% da capacidade nominal da válvula  
  • Vazões mais baixas se chocam com as taxas de vazamento de válvulas, especialmente tipos de dupla sede

Rangeabilidade (abertura de Trim)

• Suponha uma variabilidade de 15: 1 a 20: 1 para válvulas globo e 30: 1 a 50: 1 para válvulas de esfera

Características da válvula dependendo da função

Controle de fluxo:

• • Para ampla faixa de vazão, use característica linear;
  • Para faixa de vazão pequena (mas com delta de DP alta), use a característica de porcentagem igual

 

Controle de pressão:

• • Para líquidos use característica igual porcentagem;
  • Para fluidos compressíveis usam característica igual porcentagem;
    • • Em instalação com tubulação menos que  3 metros  a jusante use característica linear
      • Em projetos que tenha um tanque receptor ou uma tubulação maior que 30 metros ou queda de pressão maior do que 5:1 use caracteristica igual a porcentagem; 

 

Controle de nível de líquido:

• • Para DP constante, use característica linear;
  • Quando o DP diminui com o aumento da carga, use a característica linear
  • Em aplicações específicas como por ex:  “DP com carga total” for  <20% do DP sem carga usar porcentagem igual
  • Em projetos onde o DP dobrar como 2:1.  sugere-se o uso do tipo de abertura rápida;

 

Características de tipos fluxo 

•  Igual a Porcentagem
  
  • Para processos rápidos;
  •  Para alta rangeabilidade;
  • Quando a dinâmica do sistema não é bem conhecida;
  •  No trocador de calor, onde a mudança na taxa do produto exige maior mudança no aquecimento ou no resfriamento;
  • Quando a maior parte do DP for no sistema e não na válvula;
  •  A o DP da válvula é alta em vazões baixas, em vazões altas baixa;
  • Quando o sobredimensionamento for desejável devido a dados limitados;
  • Para circuitos anteriores de controle de pressão;
  • Para a maioria dos circuitos de controle de fluxo;

 

• Aberturas e fechamento rapido 
  • Para controle on-off;
  • Quando a capacidade máxima da válvula é necessária rapidamente;
  • Para válvulas conectadas diretamente, como reguladores de bomba, reguladores de contrapressão e reguladores redutores de alta capacidade> 25 mm;

 

•  Linear
  • Para processos lentos;
  • Quando mais de 40% do DP do sistema ocorre através da válvula;
  • Quando grandes mudanças no processo resultam de mudanças na carga;
  • Quando um medidor de vazão é usado;
  • Para a maioria dos loops de controle de nível;
  • Para malhas de controle de pressão lenta;
  • Loops em que a medição é linear e o DP na válvula é pequeno;
  • Sistemas de válvulas de 3 vias;
  • Válvulas de 2 vias em serviço de 3 vias;

 

• Outras características para aplicações especiais são:
  • Hiperbólico;
  •  raiz quadrada
• Válvulas com características de fluxo linear :
  • Processo Linear e diferencial de pressão (DP) constante;
• Válvulas de igual porcentagem :
  • DP varia com o fluxo e processos nos quais o ganho diminui quando o fluxo através da válvula aumenta;
• Válvulas de abertura rápida :
  • Produz uma grande variação na taxa de vazão, para uma pequena
    variação na posição da haste, esse tipo de válvula é comumente utilizada em sistemas de controle on-off .
  • Se a característica de vazão inerente for linear, a válvula tende a uma abertura rápida
  • Se a característica de vazão inerente for igual porcentagem, a válvula tende a uma abertura linear

 

Design do corpo (características dos tipos)

• Válvula gaveta / guilhotina; 
  • Turbulência reduzida;
  • Resposta rápida;
  • Auto-limpeza;
  • Fechamento apertado;
  • Alta rangeabilidade (100: 1);
  • Característica linear;
  • Atuadores diretos disponíveis;
  • Fluido deve estar limpo

 

• Globo de Sede Dupla;
  • Alta capacidade de fluxo em comparação com sede simples;
  • Alta rangeabilidade;
  • Requer atuador menor que a porta única (design balanceado);
  • Sede reversível;
  • Usado para tamanhos> 50,8 mm;
  • Altas taxas de vazamento> 1%;
  • Recuperação de baixa pressão;
  • Pode ocorrer erosão;
  • Não é eficiente para alto fluxo, baixo DP

 

• Globo de sede simples:
  • Alta rangeabilidade;
  • Bom fechamento/blogueio;
  • Plug´s/obturador reversíveis;
  • Usado para tamanhos <50,8 mm;
  • Projetos desbalancelanceados exigem atuadores maiores;
  • Recuperação de baixa pressão

 

• Globo de 3 vias
  • Bom para misturar e desviar;
  • Frequentemente usado para controle de temperatura de trocadores de calor;
  • Não pode controlar o fluxo total;
  • Precisa conhecer as condições de fluxo com precisão;

 

• Corpo dividido:
  • Bom controle;
  • Fechamento apertado
  • Construção simples e econômica
  • Manutenção fácil
  • Livre de acumulos onde o fluido possuam sedimentos / sólidos;
  • Queda de pressão limitada devido à orientação superior;

 

• Ângulo de Venturi:
  • Bom controle;
  • Alta capacidade, boa variabilidade;
  • Fechamento apertado;
  • Minimiza a erosão;
  • Economiza espaço;
  • Pode lidar com lamas e lamas;
  • Bom para piscar;
  • Disponível apenas> 50,8 mm;

 

• Diafragma;
  • Alta capacidade;
  • Baixo custo;
  • Autolimpante;
  • Diafragma protege as peças do fluido;
  • Fechamento stanque  se a pressão for baixa;
  • Fom para fluidos corrosivos;
  • Não apresenta  características de controle;
  • Baixa rangeabilidade;
  • Baixa vida util do diafragma;
  • Não serve para aplicações com alto DP;
  • Temperatura limitada pelo material do diafragma;

 

• Borboleta
  • Alta capacidade;
  • Aconômico em tamanhos grandes;
  • Alta característica de recuperação;
  • Bom para serviços de chorume;
  • Espaço mínimo para instalação;
  • Disponível em tamanhos grandes;
  • Torques de operação são altos;
  • Fechamento apertado depende de vedações resilientes;
  • Controle de limitação limitado;

 

• Esfera
  • Alta capacidade;
  • Bom controle, variabilidade;
  • Custo razoável;
  • Bom para serviços de chorume;
  • Pressão operacional limitada;
  • Não é bom para aplicações de alto DP;

Classificação de pressão-temperatura, tipo de válvula e C _V

• Necessidade de estabelecer Cv (65 a 75% do CV nominal), pressão e temperatura, por exemplo. Classe ANSI 150, classe 300 etc.
• Limitações do CV da válvula de retenção para estabelecer os tipos de válvulas disponíveis que atendem aos requisitos de CV

Pressão Diferencial de Corte, Tipo e Tamanho da Válvula

• Estabelecer DP máximo para a válvula ,conforme  mais o tamanho da válvula
• Tipos de válvulas de retenção disponíveis que excedem as  especificações de DP máximo e do tamanho.

Pressão Diferencial de Aceleração, Erosão e Estabilidade

• Estabelecer DP de estrangulamento normal, propriedades do fluido (gás, líquido, abrasivo, não abrasivo)
• Tipo de válvula de retenção e internos para lidar com condições de DP e fluidos

Faixa de temperatura de operação da válvula

• Estabelecer a temperatura máxima e mínima do processo
• Tipos de válvulas de retenção adequadas para a faixa de temperatura (esfera, globo e material – aço inoxidável, aço carbono, etc.)
• Intervalos típicos são:

•  

 

Características de fluxo inerente

• Estabelecer a característica de fluxo necessária (linear,% igual, abertura rápida etc.) e a rangeabilidade necessária
• Tipo de válvula de retenção que fornece rangeabilidade adequada para determinada característica

Taxa máxima de vazamento

• Estabelecer taxa de vazamento aceitável no máximo. DP como% da capacidade da válvula (% da CV da válvula).
• Selecione a válvula para ficar dentro dos seguintes limites

Conexões da extremidade da válvula