Problemas de seleção de válvulas de controle automático

I. Escolha da válvula de regulação com base em sua função de uso 1. Função de regulação 1) É necessário que a válvula de regulação funcione de maneira suave. 2) O desempenho de ajuste é bom quando a abertura é pequena. 3) Escolha as características de fluxo desejadas. 4) Atender à relação de ajuste. 5) Baixa resistência e grande relação de vazão (relação entre o parâmetro de vazão nominal da válvula e seu tamanho nominal). 6) Velocidade de ajuste rápida. 2. Quantidade de vazamento e diferença de pressão de interrupção! Esses dois fatores são inseparáveis e estão interligados. O volume de vazamento deve atender aos requisitos do processo, e devem existir medidas de proteção para garantir a confiabilidade das superfícies de vedação ； A diferença de pressão de corte (a diferença de pressão quando a válvula reguladora está fechada) precisa ser considerada, para que a válvula reguladora escolhida tenha força suficiente para superá-la; caso contrário, isso pode levar à escolha de um atuador excessivamente grande ou pequeno. 3. Prevenção de entupimentos! Mesmo que o meio que passa pelo válvula reguladora esteja limpo, ainda pode haver problemas de entupimento. Isso acontece porque resíduos como óxido presentes nos canais são levados até a válvula reguladora, causando entupimentos. Portanto, é necessário levar em consideração a capacidade da válvula reguladora de prevenir tais entupimentos. Geralmente, as válvulas de regulação de curso angular possuem um desempenho muito melhor em termos de prevenção de entupimentos, em comparação com as válvulas de regulação de curso linear. Portanto, em situações onde há risco de entupimento, recomenda-se o uso de válvulas de regulação de curso angular. 4. Resistência à corrosão! Inclui resistência à erosão, à cavitação e à corrosão em geral. Isso envolve a escolha do material dos válvulas de controle e seu tempo de vida útil, além de questões econômicas. Deve-se escolher uma válvula de regulação que tenha boa resistência à corrosão e um preço razoável. 5. Resistência à pressão e à temperatura! Isso envolve a escolha da pressão nominal e da temperatura de operação da válvula reguladora. Principalmente, é necessário escolher adequadamente o material do corpo da válvula de regulação e os materiais dos componentes internos. Por exemplo, a pressão máxima de operação do aço carbono é de 42 MPa, e a temperatura máxima de operação é de 425 graus Celsius ； A pressão máxima de operação do aço austenítico é de 32 MPa, e a faixa de temperatura de operação fica entre -196 e 600 graus Celsius ； Aço resistente ao calor (aços de molibdênio com teor de molibdênio de pelo menos 0,4%, bem como aços de cromo-molibdênio) tem uma pressão máxima de operação de 42 MPa e uma temperatura máxima de operação de 570 graus Celsius. 6. Determinação do tipo de válvula de regulação com base nos efeitos econômicos gerais: 1) Alta confiabilidade. 2) Longa vida útil. 3) Fácil manutenção, com peças de reposição suficientes. 4) A relação entre desempenho do produto e seu preço é adequada. 7. Sequência de seleção dos tipos de válvulas de regulação
De acordo com as vantagens e desvantagens das válvulas de regulação, bem como com os princípios mencionados acima, a sequência de seleção das válvulas de regulação é a seguinte: válvula esférica de abertura em V – válvula borboleta – válvula de regulação de tipo sleeve – válvula de regulação de assento único – válvula de rotação excêntrica – válvula esférica – válvula de regulação angular – válvula de três vias – válvula de diafragma.

II. Escolha do atuador
Entre os atuadores, o mais utilizado é o atuador pneumático; em seguida, vem o atuador elétrico. Os atuadores hidráulicos são menos utilizados, enquanto os atuadores inteligentes ainda estão em fase de desenvolvimento. Portanto, ao escolher o atuador, o foco recai na comparação entre atuadores pneumáticos e elétricos. São levados em consideração, principalmente, aspectos como confiabilidade, segurança, economia e sensibilidade. III. Escolha da válvula 1. Considerações das condições de processo Antes de escolher a válvula, é necessário realizar uma análise detalhada do processo de controle, coletando dados suficientes para entender as exigências do sistema em relação à válvula de regulação, incluindo aspectos como desempenho operacional, confiabilidade e segurança. Ao escolher a válvula de regulação, deve-se optar pela mais adequada, ou por aquela que seja relativamente adequada e tenha custo menor. Se as condições de uso não são muito rigorosas e vários tipos podem ser utilizados, então o critério a ser considerado é o custo ； Se as condições de uso são exigentes, há poucos tipos disponíveis para escolha ； Em casos extremos. Por exemplo, o meio é um lodo corrosivo, e o sistema opera sob altas pressões ； Quando o meio de trabalho contém partículas altamente abrasivas e há efeito de vaporização, torna-se difícil encontrar a válvula de regulação adequada. A seguir, discute-se como se deve considerar a escolha das válvulas sob diferentes condições de processo ； Como resolver situações complexas e abrangentes? (1) Vaporação e cavitação! As condições de ocorrência e os detalhes específicos já foram explicados anteriormente. A evaporação por flash e a cavitação, além de afetarem o cálculo do coeficiente de vazão, também causam vibrações, ruído e danos aos materiais. Vaporização e cavitação ocorrem apenas em meios líquidos. A primeira fase da cavitação é a evaporação instantânea. A pressão de saída da válvula é mantida abaixo da pressão de vapor saturado do líquido, mas isso acaba causando erosão nos componentes internos da válvula. Como a velocidade do fluido é mais alta perto da linha de contato entre o núcleo da válvula e o assento da válvula, é aqui que ocorre a deterioração. A superfície do núcleo da válvula, após a destruição por flash evaporação, apresenta marcas de desgaste. Na segunda fase da cavitação, a pressão atrás da válvula aumenta acima da pressão de vapor saturado. Devido à ruptura repentina das bolhas, toda a energia se concentra no ponto de ruptura, gerando uma força de impacto enorme, que pode chegar a milhares de newtons. Isso causa danos graves ao núcleo da válvula, ao assento da válvula e ao corpo da válvula. Esse tipo de dano é chamado de erosão por cavitação. Esse efeito é semelhante ao de areia sendo borrifada na superfície do núcleo da válvula, rasgando a camada superficial sólida e criando uma superfície externa áspera, parecida com buracos. Os efeitos destrutivos causados pela cavitação são extremamente graves. Em condições adversas de grande diferença de pressão, que causam efeito de cavitação, as superfícies de vedação do corpo da válvula e do assento da válvula, que possuem alta dureza, também só podem ser utilizadas por um curto período de tempo. Nesse caso, deve haver métodos e medidas adequados para a seleção da válvula de regulação. (2) Desgaste: O corpo da válvula, o assento da válvula e o meio em contato direto sofrem desgaste devido à constante restrição e interrupção do fluxo. Quando a velocidade do fluxo é alta e o meio contém partículas sólidas, o desgaste é muito grave. O efeito de desgaste causado pelo impacto das partículas sólidas está relacionado à energia cinética dessas partículas. A magnitude dessa energia cinética, por sua vez, depende da velocidade do fluxo do meio e do tamanho das partículas. De acordo com as teorias da física, o grau de desgaste é diretamente proporcional à massa das partículas, e também é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade do meio. Isso mostra o quão grande é a influência da velocidade. Quando o meio é uma suspensão contendo partículas abrasivas em alta concentração, a superfície de contato entre o núcleo da válvula e o assento da válvula sofre um atrito intenso a cada fechamento. Devido à compressão repetida das partículas, o conjunto de vedação acaba se desgastando. Com o passar do tempo, pode ocorrer uma vedação inadequada. Ao escolher válvulas, é necessário prestar atenção ao desgaste, devendo ser adotadas medidas e soluções apropriadas. 3. Corrosão: Em ambientes sujeitos a corrosão, as válvulas de regulação devem ter uma estrutura o mais simples possível, pois isso facilita a aplicação de revestimentos, especialmente aqueles que são bastante caros. A escolha do tipo de válvula deve ser adequada ao meio corrosivo utilizado. Podem ser utilizados válvulas de regulação de assento único ou duplo feitas de aço inoxidável austenítico ou duplex, bem como de ligas especiais (Hastelloy, Inconel, Monel, etc.). Também é possível optar por válvulas de diafragma, válvulas com abraçadeiras, válvulas borboleta revestidas ou válvulas esféricas. Válvulas de borboleta podem ser fabricadas com ligas fundidas ou submetidas a um processo de revestimento eletrolítico. Válvulas esféricas e angulares podem ser fabricadas com barras ou peças forjadas, e os anéis de vedação podem ser feitos de politetrafluoretileno reforçado. Válvulas de canto podem ser revestidas com tântalo ou outros materiais resistentes à corrosão. Se a camada de revestimento for muito fina, ela não terá efeito protetor contra a corrosão. Se o meio for um ácido orgânico ou inorgânico extremamente forte, pode-se utilizar uma válvula de regulação totalmente feita de titânio. (4) Diferença de pressão alta: Primeiramente, é necessário considerar os materiais das superfícies do corpo da válvula de regulação e do assento da válvula. Esses materiais devem ser capazes de resistir às altas velocidades e pressões do meio em que estão inseridos. Estruturalmente, é necessário ter uma boa orientação, a fim de garantir a estabilidade do plano de fluxo. Além dos efeitos das forças dinâmicas, também é preciso eliminar os fatores que causam instabilidade no atuador. A válvula mais utilizada é a válvula de regulação. Válvula de fluxo em formato de ângulo ou válvula de fluxo do tipo 2: os componentes internos da válvula, de tipo balanceado, permitem reduzir as exigências em relação ao mecanismo de acionamento. Quando não há componentes internos de válvula de equilíbrio, pode-se usar o tipo de fluxo aberto, pois é o mais estável. Se o meio de expulsão for corrosivo, é melhor usar um sistema de fechamento do fluxo. Porque, ao usar o modo de fluxo aberto, o meio acaba danificando as peças principais. Sob a ação de uma grande diferença de pressão, é fácil que o líquido sofra ebulição e formação de cavitação; por isso, é necessário utilizar válvulas de regulação para evitar essa situação. 6. Alta temperatura: Ao escolher a válvula de regulação, é necessário levar em consideração o uso de materiais para o corpo da válvula e seus componentes internos que tenham resistência a altas temperaturas, como WC6, WC9, ou aços inoxidáveis austeníticos, aços inoxidáveis bidirecionais, Inconel, entre outros. Os materiais utilizados não devem se fundir, sofrer deformação plástica ou fluência devido à alta temperatura. O espaço não pode ser muito pequeno. 7\Baixa temperatura + Quando a temperatura está abaixo de ), )’, é necessário usar materiais para o invólucro e para os componentes internos que sejam resistentes a baixas temperaturas. Na faixa de temperaturas baixas de -29 a -196 °C, é necessário que os materiais do invólucro e dos componentes internos possuam uma tenacidade ao impacto suficiente. É necessário usar meios especiais para manter a capacidade térmica da válvula, protegendo-a dos efeitos do resfriamento. Além disso, é preciso manter a temperatura na área do selo acima de 0 graus.

Andar 2: faz sentido considerar a alta temperatura, a diferença de pressão e a equação de equilíbrio de pressão 25*15

Gostaria de pedir conselhos aos especialistas: embora as válvulas de canto tenham melhor capacidade de evitar o entupimento em comparação com as válvulas de curso reto, seu custo também é bem maior. Como deve-se considerar isso?

O nível de projeto de remoção de óxidos de nitrogênio das empresas ambientais não é nada impressionante.

O núcleo da válvula é feito de 316, e o corpo da válvula, de 304.

Atuador de membrana pneumática, válvula de assento único; o material do corpo da válvula é 304, enquanto o núcleo da válvula e o assento são feitos de 316 ou 316L. É incluída uma válvula redutora de pressão e um localizador de válvula. Sem levar em conta os custos, prefira-se sempre um localizador inteligente.

Válvula de um assento, grande capacidade, porcentagem constante

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