Rede de dutos
O produto se move entre as unidades da planta ao longo da rede de dutos.
A leiteria também possui sistemas condutores para outros meios - água, vapor, soluções de limpeza, refrigerante e ar comprimido. A presença de um sistema de eliminação de águas residuais também é imperativa. Todos esses sistemas não diferem entre si em princípio. A única diferença está nos materiais de que são feitos, no desenho das peças e nas dimensões dos tubos.
Todas as partes em contato com o produto são de aço inoxidável. Outros sistemas usam materiais diferentes - por exemplo, ferro fundido, aço, cobre, alumínio. Os plásticos também são usados na fabricação de linhas de água e ar, e cerâmicas para drenagem e tubulações de resíduos.
Nesta seção, falaremos apenas sobre a tubulação do produto e suas peças. A tubulação auxiliar é descrita na seção sobre equipamentos auxiliares.
O sistema de tubulação do produto inclui os seguintes acessórios: • Tubos retos, cotovelos, tês, redutores e acoplamentos
• Acessórios especiais - visores, cotovelos de instrumentos, etc.
• Válvulas para parar e mudar a direção do fluxo
• Válvulas de controle de pressão e fluxo
• Suportes para tubos.
Por questões de higiene, todas as partes em contato com o produto são de aço inoxidável. Existem dois tipos principais usados: AISI 304 e AISI 316. O último é freqüentemente referido como aço resistente a ácidos. Os seguintes graus de aço sueco correspondem (embora não completamente) a eles:
| EUA | AISI 304 | AISI 316 | AISI 316L |
| Suécia | SIS 2333 | SIS 2343 | SIS 2359 |
Fig. 1 Alguns tipos de acessórios que são soldados em dutos. 1 Tees 2 Redutores 3 Cotovelos
Escopo de aplicação e vida útil
A proteção realizada por meio de válvula de retenção é utilizada em todos os tipos de dutos, bombas, tanques, nos quais seja possível uma alta pressão interna. Uma vantagem funcional apreciada neste tipo de equipamento é a prevenção de vazamento do conteúdo da tubulação em caso de falha em qualquer local.
Válvulas de retenção são usadas em sistemas onde água, gás, óleo ou produtos químicos são bombeados. A durabilidade é determinada pelo fato de o equipamento ser feito de materiais inoxidáveis, o que exclui a destruição por corrosão.
Conexões
As juntas permanentes são soldadas (Fig. 1). Lá. onde o desencaixe é necessário, a conexão é geralmente feita na forma de um bocal roscado, no qual um anel intermediário é colocado e uma porca de bloqueio é aparafusada, ou como um bocal com um anel intermediário e uma braçadeira (fig. 2) .
A presença de uma união permite o desencaixe sem perturbar outras partes do oleoduto. Portanto, este tipo de acessórios é utilizado para conectar elementos de equipamentos tecnológicos, instrumentos, etc., que mais cedo ou mais tarde terão que ser removidos para limpeza, reparo ou substituição.
Diferentes países têm diferentes padrões de acessórios. Esses padrões incluem SMS (Padrão Sueco para Equipamentos de Laticínios), que também é reconhecido internacionalmente, DIN (Alemanha), BS (Inglaterra), IDF / ISO * e ISO Clamps (amplamente utilizado nos EUA).
Cotovelos, tês e acessórios semelhantes estão disponíveis, permitindo a instalação por soldagem e tendo locais para soldagem. Neste último caso, as conexões podem ser encomendadas com uma porca ou parte interna da conexão, ou com um conector de aperto.
Todas as conexões devem ser devidamente vedadas para evitar vazamentos de fluido do sistema ou ar sendo puxado para o sistema, o que causará problemas no processo posterior.
Acessórios especiais
Os visores são instalados em linha nos locais onde uma verificação visual da disponibilidade do produto é necessária.
Cotovelos com acessórios para dispositivos são usados para instalar termômetros e manômetros. O sensor deve ser instalado a montante para fornecer a leitura mais precisa. Nubs especiais são projetados para inserir válvulas de amostragem. As conexões de instrumentos também podem ser equipadas com soquetes especiais para soldagem direta ao tubo durante a instalação.
Fig. 3. Sampler.
Fig.4 Rolha para amostragem para análise microbiológica.
Sampler
Esses acessórios devem ser instalados em pontos estratégicos da linha de produção para amostras de produtos para análise. Para fins de controle de qualidade, como determinar o teor de gordura do leite ou o nível de acidez (pH) de produtos lácteos fermentados, as amostras podem ser coletadas usando o amostrador mostrado na Figura 3.
Ao determinar a condição sanitária da linha de produção, o método de amostragem praticado deve eliminar completamente o risco de introdução de qualquer contaminação do ambiente externo na tubulação. Para isso, é utilizado um tampão de sucção (ver Fig. 4). Existe um tampão de borracha na parte inferior deste tampão. Primeiro, a rolha é removida e todas as partes da rolha que podem introduzir qualquer contaminação na amostra são completamente desinfetadas (geralmente com um cotonete embebido em uma solução contendo cloro antes da amostragem). Em seguida, uma agulha de uma seringa médica é inserida no produto por meio de um tampão de borracha e uma amostra é retirada com ele.
Amostras de produtos assépticos (tratados termicamente em temperaturas tão altas que são virtualmente estéreis) são sempre coletadas por meio de uma válvula de amostragem asséptica para evitar a reinfecção.
Válvulas. Sistemas de válvula
Existem muitas juntas na rede de dutos através das quais o produto flui de uma linha para outra, mas que às vezes tem que se sobrepor para que dois fluxos de fluidos diferentes possam se mover ao longo dessas duas linhas sem se misturarem.
Quando as linhas estão isoladas uma da outra, qualquer vazamento deve ir para o dreno, e qualquer possibilidade de um líquido entrar em outro deve ser excluída.
Este é um problema comum no projeto de fábricas de laticínios. Produtos lácteos e soluções de limpeza são alimentados por diferentes dutos e não devem ser tocados. A Figura 5 mostra quatro soluções possíveis para esse problema.
Fig. 5 Sistemas de válvula de mistura usados na indústria alimentícia. 1 Cotovelo giratório para mudar manualmente o fluxo para outro canal 2 Três válvulas de corte podem executar a mesma função 3 Uma válvula de corte e uma válvula de comutação podem fazer o mesmo trabalho 4 Uma válvula à prova de mistura é suficiente para desligar e mudar o fluxo
Tipos de válvulas para dutos
tatiana_z Equipment 10.01.2019
As válvulas usadas em sistemas de dutos são dispositivos mecânicos que, dependendo de suas características de projeto, misturam, distribuem e alteram a taxa de fluxo do meio de trabalho.
A funcionalidade é determinada pela trajetória de movimento do elemento de portão, que, ao se mover, permite regular o funcionamento do duto. Neste caso, a peça pode ter a forma plana e cônica, bem como mover-se para frente e para trás ou ao longo de uma trajetória de arco.
Válvulas para dutos
O desempenho de certas funções é mais frequentemente usado como o principal recurso de classificação de válvulas de tubulação, que podem ser dos seguintes tipos:
- desligar;
- mistura;
- segurança;
- regulatório;
- levantamento reverso;
- giratório reverso.
As válvulas de corte se distinguem pelo fato de que podem interromper completamente o fluxo do meio de trabalho quando a válvula está em movimento. O movimento desta parte na válvula de mistura mistura vários fluxos do meio de trabalho.
Por sua vez, as válvulas de tubulação de segurança desempenham uma função de proteção. Via de regra, seu desempenho é baseado nos parâmetros de pressão do meio de trabalho. Quando ultrapassado os valores críticos, a válvula se abre e permanece nesta posição até que a pressão volte ao normal. Na maioria das vezes, a transição da posição aberta para a posição fechada é realizada por uma mola, cuja força elástica impulsiona o elemento de obturador, dependendo da pressão do meio de trabalho.
As válvulas de controle são ainda mais sofisticadas. Seu elemento de obturação pode ser acionado dependendo de vários parâmetros do ambiente de trabalho, desde pressão até temperatura e composição. Com a ajuda de válvulas de controle, um certo modo de operação do sistema de dutos é garantido. Uma grande seleção de válvulas de controle é apresentada no site da Eurostep.
Válvulas de retenção de levantamento são válvulas de encanamento que são usadas para regular o fluxo reverso do meio de trabalho, até que ele pare completamente. A transição da válvula para a posição aberta ou fechada depende da magnitude da pressão dentro da tubulação. Ao mesmo tempo, ele se move perpendicularmente à direção do fluxo do meio de trabalho. Essas válvulas são usadas para proteger o sistema de tubulação.
As válvulas de tubulação do tipo de retenção oscilante diferem na trajetória do movimento do elemento de válvula. Ele gira em torno de um eixo acima do centro de sua sela. Existem dois tipos de dispositivos - normais e sem choque. As válvulas de retenção rotativas convencionais se distinguem pelo fato de que o choque quando são acionadas não afeta seriamente a operação da própria válvula ou de todo o sistema de tubulação. Por sua vez, os dispositivos sem choque proporcionam um movimento suave do elemento do obturador, que é realizado por amortecedores hidráulicos ou mecânicos. Sua presença limita significativamente as opções de instalação da válvula - apenas na posição horizontal.
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Válvulas Globo
O corpo da válvula tem uma sede da haste da válvula na extremidade da haste. A haste, que é acionada por uma manivela ou mecanismo pneumático, levanta a válvula da sede e a abaixa de volta (consulte a figura 6).
Fig. 6 Válvula de corte com sede manual e válvula de comutação com sede pneumática. Os atuadores da válvula de desligamento e de comutação são intercambiáveis.
A válvula globo com sede também está disponível como uma versão comutável.
Essa válvula tem de três a cinco orifícios. Quando a válvula é abaixada, o fluido flui da entrada 2 para a saída 1, e quando a válvula é elevada para a sede superior, o fluxo é direcionado através da saída 3, conforme mostrado na figura 7.
Fig. 7 Válvulas de fechamento e comutação com diferentes posições centrais e designações correspondentes no gráfico de processo.
Este tipo de válvula pode ter até cinco orifícios. Seu número é determinado por requisitos tecnológicos.
Atuadores controlados remotamente estão disponíveis em uma variedade de opções. Por exemplo, uma válvula pode ser aberta com ar comprimido e fechada com uma mola ou vice-versa. Também pode ser aberto e fechado com ar comprimido (ver fig. 8).
Fig. 8 Exemplos de atuadores pneumáticos.1 Válvula abre com mola e fecha com ar comprimido 2 Válvula fecha com mola e abre com ar comprimido
Os atuadores também estão disponíveis para posições intermediárias de válvula e para abertura e fechamento de dois estágios.
O controle da válvula (fig. 9) é freqüentemente instalado como um bloco no atuador da válvula. Este bloco contém sensores de posição de válvula que enviam informações para o sistema de controle principal. Uma válvula solenóide é construída no duto de ar para o atuador da válvula ou para a unidade de controle. Um sinal elétrico ativa a válvula solenóide e permite que o ar comprimido entre no atuador. Isso faz com que a válvula abra ou feche conforme necessário. Quando fornecido, o ar comprimido passa pelo filtro, liberando-o de óleo e outros contaminantes que podem interferir no bom funcionamento da válvula. Quando a válvula solenóide é desligada, o suprimento de ar é cortado e o ar é retirado da válvula na tubulação do produto, através da saída na válvula solenóide.
Fig. 9 Indicador de posição do plugue da válvula montado no atuador.
Designações gráficas. Acessórios para tubos. GOST 2.785-70
GOST 2.785-70. SÍMBOLOS SÍMBOLOS GRÁFICOS. ACESSÓRIOS PARA TUBULAÇÃO
Sistema unificado para documentação de projeto. Designações gráficas. Acessórios para dutos
Data de introdução 01-01-1971
APROVADO E INTRODUZIDO EM AÇÃO pela Resolução do Comitê de Padrões, Medidas e Instrumentos de Medição do Conselho de Ministros da URSS, datado de 6 de abril de 1970. No. 451
SUBSTITUA GOST 11628-65 em termos de acessórios para dutos e GOST 3463-46 em termos de acessórios para dutos
REPUBLICAÇÃO. Janeiro de 1998
1. Este padrão estabelece símbolos gráficos convencionais para válvulas de dutos em diagramas e desenhos de todas as indústrias e construção. A norma não se aplica a acionamentos hidráulicos e pneumáticos e produtos da principal produção de equipamentos de aviação. 2. Os tamanhos das designações não são estabelecidos pela norma. 3. As designações de válvulas, dependendo do tipo de conexão e tipo de controle, são realizadas com base em uma combinação de designações desta norma e designações estabelecidas pelas normas pertinentes do Sistema Unificado para Documentação de Projeto.
| Nome | Designação | |
| DESIGNAÇÃO DE VÁLVULAS DE FINALIDADE GERAL | ||
| 1. Válvula de corte (válvula): | ||
| a) posto de controle | ||
| b) canto | ||
| 2. Válvula (válvula) de três vias | ||
| 3. Válvula, válvula de controle: | ||
| a) posto de controle | ||
| b) canto | ||
| 4. Válvula de retenção (válvula de retenção): | ||
| a) posto de controle | ||
| b) canto | ||
| Nota: O movimento do meio através da válvula deve ser do triângulo branco para o preto | ||
| 5. Válvula de segurança: | ||
| a) posto de controle | ||
| b) canto | ||
| 6. Válvula de aceleração | ||
| 7. Válvula redutora | ||
| Observação. O ápice do triângulo deve ser direcionado para o aumento da pressão | ||
| 8. Válvula de ar automática (êmbolo) | ||
| 9. Válvula de gaveta | ||
| 10. Obturador giratório | ||
| 11. Guindaste: | ||
| a) posto de controle | ||
| b) canto | ||
| 12. Válvula de três vias: | ||
| a) designação geral | ||
| b) com um plugue em forma de T | ||
| c) com plugue em forma de L | ||
| 13. Guindaste de quatro vias | ||
| 14. Válvula final: | ||
| Completo | Simplificado | |
| a) designação geral | ||
| b) dobramento de água | ||
| c) travamento automático para lavatório | ||
| d) sanita para lavatório | ||
| e) banho | ||
| f) mictório | ||
| g) ação de contato de descarga | ||
| h) laboratório | ||
| i) bombeiro (válvula de incêndio): | ||
| para conectar uma mangueira | ||
| para conectar duas mangueiras | ||
| j) regar | ||
| 15. Válvula de ajuste duplo | ||
| Observação. Uma designação simplificada pode ser usada apenas na documentação para construção. | ||
| 16. Misturador: | ||
| a) uso geral | ||
| b) com bico giratório | ||
| c) com rede de banho | ||
| d) com válvula de fechamento automático para lavatório | ||
| e) ulnar médico | ||
| DESIGNAÇÕES DE VÁLVULAS USADAS PREVENTEMENTE NA DOCUMENTAÇÃO PARA CONSTRUÇÃO NAVAL | ||
| 17. Válvula de corte de retenção: | ||
| a) posto de controle | ||
| b) canto | ||
| Observação. O movimento do meio de trabalho através da válvula deve ser direcionado do triângulo branco para o preto | ||
| 18. Válvula de retenção | ||
| 19. Válvula de fechamento automático | ||
| 20. Válvula de corte de alta velocidade: | ||
| a) para abertura | ||
| b) para fechar | ||
| 21. Válvula de partida | ||
| 22. Válvula de sede dupla | ||
| 23. Válvula para manômetro | ||
| 24. Válvula de sinal de segurança | ||
| 25. Batendo: | ||
| a) sem fechamento forçado | ||
| b) com fechamento forçado | ||
| 26Válvula de passagem de passagem (para petroleiros) | ||
| 27. Válvula de descarga | ||
| 28. Caixa de três válvulas: | ||
| a) desligamento | ||
| b) desligamento irreversível | ||
| c) irrevogavelmente administrável | ||
| Observação. O número de quadrados na designação deve corresponder ao número de válvulas na caixa | ||
| Observação. Os nomes entre parênteses correspondem à terminologia usada na indústria de construção naval. | ||
Válvulas de gaveta
A válvula gaveta (na Fig. 10) é uma válvula de corte. Para a operação de comutação, duas válvulas devem ser usadas.
Válvulas de gaveta são frequentemente usadas ao trabalhar com produtos que são suscetíveis a estresse mecânico - iogurte e outros produtos lácteos fermentados, uma vez que a resistência hidráulica da válvula é pequena e, portanto, a queda de pressão na válvula e a turbulência são insignificantes. Essas válvulas são muito boas para produtos de alta viscosidade e, como uma válvula direta, podem ser instaladas em tubos retos.
Uma válvula deste tipo geralmente consiste em duas abas idênticas, entre as quais um o-ring é instalado. Um disco aerodinâmico está localizado no centro da válvula. Geralmente, apóia-se em buchas para evitar que a haste esfregue contra o corpo da válvula.
Quando o disco está na posição aberta, a válvula oferece muito pouca resistência ao fluxo. Na posição fechada, o disco é selado com um anel de borracha.
Fig. 10 Válvula de gaveta manual na posição aberta (esquerda) e fechada (direita).
Verifique o princípio de funcionamento da válvula
Em primeiro lugar, deve-se notar que as válvulas de retenção não são instaladas "por precaução", mas apenas se necessário, se não houver outra solução técnica. Isso se deve ao fato de que os elementos costumam apresentar considerável resistência hidráulica, dependendo do projeto. Isso apresenta algumas limitações ao usar válvulas de retenção para aquecimento de circulação natural. O motivo é a pressão muito baixa do refrigerante no sistema.
Uma exceção são as válvulas de gravidade com válvula borboleta, alguns de seus modelos são capazes de abrir o caminho para o refrigerante a uma pressão mínima de 0,001 bar.
Apesar das diferenças de design, a maioria dos produtos é fornecida com uma peça chave - a mola. É um atuador que fecha a válvula quando as condições normais mudam, e este é o princípio da válvula de retenção. O esforço despendido para superar a elasticidade da mola determina a quantidade de resistência hidráulica do mecanismo. Para circuitos com diferentes parâmetros de operação, são selecionados produtos que têm a elasticidade e a maciez correspondentes da mola.
Sobre o que atua a mola? Sua função é manter o dispositivo de travamento fechado, este é seu estado normal. Então, o fluxo de líquido fluindo de um lado pode superar a força da mola, abrir o obstáculo e ir mais longe ao longo do tubo. Uma tentativa de mudar a direção do fluxo e o fluxo na outra direção não levará a nada - o dispositivo de fechamento irá bater, apoiando-se na maré no corpo. Neste ponto, existe um elemento de vedação que torna a válvula de retenção do sistema de aquecimento totalmente estanque.
As válvulas de corte projetadas para funcionar em circuitos de aquecimento são feitas dos seguintes materiais:
- ferro fundido cinzento;
- aço;
- latão;
- aço inoxidável.
Controle automático
Um acionamento a ar é usado para o controle automático da comporta deslizante (Fig. 11). Os seguintes modos de operação são possíveis:
• Mola para fechar / ar para abrir (válvula fechada na posição neutra)
• Mola aberta / fechada por ar (válvula aberta na posição neutra)
• Abertura e fechamento de ar.
O disco gira facilmente até tocar o anel de vedação. Além disso, é necessária mais força para comprimir a borracha.Um atuador tipo mola convencional produz força máxima no início do curso quando a força mínima é necessária,
e no final da braçada, quando o esforço deveria ser maior, ele apenas enfraquece. Portanto, é preferível usar acionamentos que forneçam a força necessária em cada momento de operação.
Outro tipo de válvula de gaveta é uma válvula flangeada (ver fig. 12).
Na verdade, é semelhante ao tipo de válvula gaveta já descrito, mas difere por ser fixada entre dois flanges soldados à tubulação. Funciona da mesma forma que uma válvula gaveta convencional. Durante a operação, ele é aparafusado aos flanges. Durante a manutenção, os parafusos são afrouxados e a válvula pode ser facilmente removida para o trabalho.
Fig. 11 O princípio de operação do acionamento pneumático do amortecedor de deslizamento.
Fig. 13 Válvula de encaixe de duas sedes, obturador balanceado com sede móvel integral. 1 Atuador 2 Porta superior 3 Bujão superior 4 Câmara de drenagem 5 Eixo oco conectando-se à atmosfera 6 Porta inferior 7 Bujão inferior com equilíbrio
Válvulas à prova de mistura
As válvulas deste tipo (fig. 13) podem ser de sede simples ou dupla, mas aqui falaremos sobre a opção de sede dupla (fig. 13) como a mais típica para este tipo de válvula.
A válvula de sede dupla possui duas sedes independentes com uma câmara de drenagem entre elas. Esta câmara deve ser ventilada para a atmosfera para fornecer garantias completas contra fluxos de mistura - no caso de vazamento de uma das sedes. Quando a válvula de dupla sede é comandada para operar, a câmara entre seus corpos superior e inferior é fechada, então a válvula se abre, conectando as tubulações superior e inferior. Quando a válvula é fechada, primeiro, o plugue superior da válvula corta o suprimento de líquido da tubulação superior e, em seguida, a câmara de drenagem se comunica com a atmosfera. Isso não resulta em nenhuma perda significativa do produto durante a operação.
É importante que o obturador inferior seja balanceado hidraulicamente para evitar a abertura da válvula e a subsequente mistura de fluidos como resultado do golpe de aríete.
Durante a lavagem, um dos fechos da válvula abre ou uma linha CIP externa é conectada à câmara de drenagem. Algumas válvulas podem ser conectadas a uma fonte externa para limpar as partes da válvula que estiveram em contato com o produto.
Uma válvula sem mistura de sede única tem uma ou duas sedes, mas para o mesmo obturador. O espaço entre os dois núcleos se comunica com a atmosfera. Antes que esta válvula comece a operar, esta câmara de drenagem é fechada por pequenas válvulas de retenção. Quando a lavagem é necessária, uma linha CIP externa é conectada à câmara de drenagem por meio dessas válvulas.
Fig. 14 Três tipos de válvulas não misturadoras. 1 Válvula de sede dupla com uma arruela para uma sede móvel 2 Válvula de sede dupla com lavagem externa 3 Válvula de sede única com lavagem externa
Verifique o princípio de funcionamento da válvula
A funcionalidade bastante simples deste dispositivo mecânico é construída com base no princípio da resistência. O fluxo de água de alta pressão pressiona contra a mola, que é instalada no núcleo do corpo de latão. Essa mola é comprimida, transferindo a força de retorno para a placa de metal. Como resultado, a passagem do fluido através da válvula é aberta. Quando a pressão do fluxo de água diminui, a placa fecha e a mola é equalizada, evitando completamente o movimento do fluxo de água (ar ou gás), além de fornecer proteção confiável contra vazamentos e contaminação do ambiente de trabalho.
Outra função útil da válvula de retenção é o controle constante do movimento da água no sistema. Graças à válvula de retenção instalada com um design muito simples e confiável, a água não pode "quebrar" o tubo mudando a direção do fluxo. Além disso, a válvula torna a operação dos sistemas automáticos de abastecimento de água mais segura para uso em uma residência privada.A manutenção da válvula não requer habilidades especiais - o dispositivo instalado opera de forma autônoma e raramente falha.
Ao instalar equipamentos caros como uma bomba elétrica ou um acumulador hidráulico, você deve sempre ter o cuidado de instalar uma válvula de retenção no sistema de tubulação. Uma válvula confiável e de alta qualidade de um fabricante confiável sempre manterá uma pressão de fluxo de água estável dentro da faixa normal, bem como manterá a quantidade ideal de água na tubulação.
Feedback e controle de válvula
Indicação de posição
Vários tipos de instrumentos podem ser instalados na válvula, mostrando sua posição (ver Fig. 15), dependendo do sistema de controle de todo o complexo. Isso inclui microinterruptores, interruptores indutivos de proximidade, sensores Hall. Essas chaves enviam sinais de feedback ao sistema de controle.
Quando apenas interruptores são instalados nas válvulas, é necessário que cada válvula tenha uma válvula solenóide correspondente no gabinete da válvula solenóide montada na parede. Quando um sinal é recebido, a válvula solenóide direciona o ar comprimido para a válvula instalada na tubulação e, quando o sinal é interrompido, a válvula solenóide interrompe o fornecimento de ar.
Nesse sistema (1), cada válvula é fornecida com um cabo elétrico individual e sua própria mangueira de ar.
A unidade de combinação (2) é geralmente montada no atuador da válvula. Inclui os mesmos sensores de posição acima, e a válvula solenóide é instalada junto com os sensores. Isso significa que uma mangueira de ar pode fornecer ar para várias válvulas, mas cada válvula ainda precisa de um cabo separado.
Fig. 15 Sistemas de indicação da posição da válvula. 1 Apenas sensores 2 Unidade de combinação no atuador de válvula 3 Sistema de exibição e controle
Tipos de válvula
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Válvulas de vários tipos são um dos elementos de tubulação mais exigidos. Seu objetivo é bloquear o fluxo de gás ou líquido no gasoduto, para regular sua força e direcioná-lo. Durante a operação, eles sofrem cargas constantes e, portanto, estão sujeitos a um desgaste maior.
Existem vários tipos de válvulas, dependendo da finalidade e do dispositivo.
1. Válvulas de corte ou válvulas... Sua principal aplicação é interromper cegamente o fluxo em um oleoduto. Normalmente, isso requer pouco esforço ao girar o parafuso. Uma válvula de qualidade fecha hermeticamente, eliminando até as menores lacunas, para uma vedação completa.
2. Válvula de retenção do tipo giratório... Sua função é desligar a tubulação em caso de queda de pressão, para evitar a formação de fluxo reverso. O obturador em tais válvulas gira em torno de um eixo que é deslocado do centro. Dependendo da estrutura, duas modificações são distinguidas - válvulas simples e válvulas sem choque. No primeiro, o eixo de rotação é removido do pipeline e, no segundo, ele o cruza.
3. Válvula de retenção do tipo de elevação... A válvula se estende automaticamente perpendicularmente à direção do fluxo na tubulação. Válvulas de pé especiais instaladas no início da tubulação também são usadas. Freqüentemente, são equipados com uma malha de filtro especial.
4. Válvula de segurança - um elemento importante de qualquer tubulação de alta pressão. É acionado se a pressão interna subir acima do nível crítico. Após a despressurização, ele retorna ao estado fechado. As mais utilizadas são as válvulas com mecanismo de mola. A mola é selecionada dependendo da pressão máxima necessária. Isso torna possível fabricar válvulas para uma ampla gama de pressões de operação usando molas de elasticidade diferente.
5. Válvulas de controle... Eles são um elemento complexo que consiste em peças eletrônicas e mecânicas. A parte eletrônica monitora vários parâmetros na tubulação - temperatura, pressão, densidade. Com base nos dados recebidos, a posição da válvula é alterada. Tais válvulas são utilizadas em mecanismos onde é necessário criar condições específicas para o fluxo do processo tecnológico.
6. Válvulas de mistura... Eles são usados para misturar fluxos de vários dutos. Desta forma, a temperatura dos líquidos é regulada ou as misturas necessárias são preparadas.
Controlo total
É realizado por meio de uma unidade de sensor de posição, mostrada na Fig. 9, que é especialmente projetada para o controle do computador. Esta unidade inclui um indicador de posição, uma válvula solenóide e um dispositivo eletrônico que pode controlar até 120 válvulas com apenas um cabo e uma mangueira de ar (item 3 na Figura 15). Esta unidade pode ser programada centralmente e é barata de instalar.
Alguns sistemas também podem, sem receber sinais externos, abrir válvulas para liberar as sedes. Eles também podem contar o número de cursos da válvula.
Essas informações podem ser usadas para planejar atividades de serviço.
Válvulas de controle
As válvulas de corte e desviador são simples - eles ou
aberto ou fechado. Para uma válvula de controle, o diâmetro do orifício pode mudar gradualmente. Esta válvula é projetada para controlar com precisão o fluxo e a pressão em vários pontos do sistema.
Válvula de redução de pressão (na Fig. 17) mantém a pressão necessária no sistema. Se cair, a mola pressiona a válvula contra a sede. Assim que a pressão aumenta para um determinado nível, a pressão no obturador da válvula supera a mola e a válvula abre. Ajustando a tensão da mola, a válvula pode ser aberta com uma certa pressão hidráulica.
Válvula de controle manual (fig. 18) tem uma haste com um plugue de formato especial.
Girar o botão de ajuste move a válvula para cima ou para baixo, diminuindo ou aumentando a passagem e, portanto, a taxa de fluxo ou pressão. A válvula possui uma escala graduada.
Fig. 19 Válvula com controle de fluxo pneumático.
Fig. 20 Válvula de pressão constante.
Fig. 21 Princípio de operação de uma válvula de pressão constante ao regular a pressão a montante da válvula. 1 Equilíbrio entre o ar e o produto 2 A pressão do produto diminui, a válvula fecha e a pressão do produto aumenta novamente, subindo para o nível definido 3 A pressão do produto aumenta, a válvula abre e a pressão do produto cai para o nível definido
Fig. 22 Válvula de pressão constante com bomba de reforço para regular a pressão do produto que excede a pressão de ar comprimido real
Válvula de controle pneumático (fig. 19) funciona da mesma maneira descrita acima. O conjunto da sede da válvula também é semelhante a uma válvula manual. Conforme a válvula é abaixada em direção à sede, o caminho do fluxo se estreita gradualmente.
Este tipo de válvula é projetado para regular automaticamente a pressão, o fluxo e o nível durante o processo. Na linha de produção é instalado um sensor que reporta continuamente os valores do parâmetro medido ao dispositivo de controle, que faz os ajustes necessários na posição da comporta para manter o valor ajustado.
Válvula de pressão constante - um dos mais comumente usados (fig. 20). O ar comprimido é alimentado através de uma válvula redutora de pressão no espaço acima do diafragma. A pressão do ar é alterada pela válvula redutora de pressão até que o manômetro do produto mostre o valor necessário. A pressão do produto alvo é então mantida constante, independentemente das mudanças nas condições operacionais. O princípio de operação de uma válvula de pressão constante é mostrado na figura 21.
A válvula responde instantaneamente às mudanças na pressão do produto. A diminuição da pressão do produto resulta em um aumento da força no diafragma do lado da pressão do ar, que
permanece constante. O obturador da válvula é então movido para baixo com o diafragma, o fluxo é limitado e a pressão do produto é aumentada para um nível predeterminado.
O aumento da pressão do produto faz com que o efeito que ele exerce no diafragma exceda a pressão do ar comprimido de cima. Nesse caso, a veneziana é empurrada para cima, aumentando o diâmetro do canal por onde passa o produto. A taxa de fluxo aumentará até que a pressão do produto caia para um nível predeterminado.
Esta válvula está disponível em duas versões - para manter uma pressão constante a montante ou a jusante da válvula. A válvula não pode regular a pressão do produto se a pressão de ar disponível for inferior à pressão do produto necessária. Nesses casos, uma bomba de reforço pode ser instalada acima da válvula, e a válvula pode então operar em pressões de produto que são o dobro da pressão de ar comprimido real.
Válvulas que fornecem pressão constante a montante são freqüentemente instaladas após separadores e pasteurizadores. E aquelas que mantêm uma pressão de saída constante são utilizadas nas linhas em frente às máquinas de embalagem.
Variedades de válvulas de controle
Dependendo do projeto dos órgãos reguladores, as válvulas são divididas em:
A válvula globo, por sua vez, pode ter 1 ou 2 sedes. As conexões de sede única têm um orifício de passagem; essas estruturas são instaladas em dutos de pequenos diâmetros (até 150 mm). A válvula de 2 sedes tem a vantagem de um plugue balanceado e pode ser usada em sistemas com pressão de até 6,5 MPa e diâmetro de até 300 mm... O êmbolo de fechamento pode ser feito em configuração de haste, gatilho ou agulha.
Diagrama de projeto de válvula de célula
Em acessórios do tipo gaiola, o portão tem a forma de um cilindro oco movendo-se dentro de uma abertura - uma gaiola, que atua simultaneamente como um dispositivo de guia e uma unidade de produção. O próprio cilindro possui uma perfuração radial, por meio da qual a pressão na tubulação é regulada. As características do projeto das conexões da gaiola garantem o nível mínimo de ruído e vibração durante a operação da válvula.
Ao contrário das válvulas globo e de gaiola, que podem ser equipadas com um atuador manual, as válvulas de diafragma estão disponíveis exclusivamente com atuadores pneumáticos ou hidráulicos. Uma membrana de borracha elástica (menos frequentemente uma membrana de PTFE) serve como uma porta nele. O drive pode ser remoto ou embutido.
Como a flexibilidade do diafragma pode causar erros na regulação da pressão, a válvula é equipada com uma unidade adicional - um posicionador que controla a posição espacial da haste conectando o diafragma ao atuador. As vantagens das estruturas de membrana incluem a resistência do selo de borracha a meios quimicamente agressivos e à corrosão, o que torna possível a utilização de tais conexões em dutos na indústria química e em linhas de transporte de derivados de petróleo.
Projeto da válvula de diafragma
A válvula carretel regula o nível de pressão do meio de trabalho girando o obturador (carretel) em um determinado ângulo, o que leva à abertura ou fechamento parcial do orifício. De acordo com o princípio de funcionamento, tais válvulas são semelhantes às válvulas de esfera convencionais, na maioria das vezes são utilizadas na indústria de energia.
A vantagem das válvulas carretel é a necessidade de esforço mínimo no controle da válvula, uma vez que a pressão do fluido no orifício praticamente não resiste ao movimento do elemento de fechamento.No entanto, tais projetos não são formas de garantir a estanqueidade total do corte do meio de trabalho quando a sede é fechada; portanto, eles praticamente não são usados em dutos de alta pressão.
Marcando
Os requisitos técnicos para válvulas de controle são fornecidos no documento regulamentar GOST No. 12893 “Válvulas de controle de sede simples, dupla sede e gaiola”. De acordo com as disposições do GOST, todas as válvulas têm uma marcação de tipo unificada 21h10nzh, em que:
- 21 - tipo de conexões (os reguladores de pressão possuem nomenclatura numérica 21 e 19);
- h - material do corpo (h - ferro fundido, c - aço carbono, b - latão ou bronze, tn - titânio, p - plástico);
- 10 - tipo de acionamento (neste caso - mecânico, 6 - pneumático, 7 - hidráulico);
- nzh - material para a fabricação de superfícies de vedação, aço inoxidável.
O principal fabricante nacional de válvulas é a Avangard (Starooskolsk Valve Plant). Entre as empresas estrangeiras destacam-se as firmas Dafnoss (Dinamarca), Bugatti (Itália) e FAR (Itália).
A palavra "válvula" veio do idioma alemão para a língua russa não muito tempo atrás ─ no século 18. Nele, Klappe significa cobertura. Na verdade, como uma tampa, uma válvula é capaz de abrir e fechar a passagem de algo.
As válvulas cercam uma pessoa em todos os lugares. Eles são parte dele. As válvulas cardíacas que regulam o movimento do sangue são encontradas em todos os seres vivos, em cujo peito o coração bate.
As válvulas fecham os bolsos de jaquetas, casacos, bolsas. As válvulas são usadas em tipografia (válvula de capa de livro). Eles não são estranhos à arte - com a ajuda das válvulas dos instrumentos de sopro, o ar exalado dos pulmões se transforma em sons musicais.
As válvulas são amplamente utilizadas na engenharia: válvula do motor, válvula da bomba, válvula do compressor. Todo entusiasta de carro sabe o que é um ajuste de válvula ou substituição de válvula. E finalmente
Sistemas de válvula
Para minimizar o número de becos sem saída e poder distribuir o produto entre as diferentes partes da leiteria, as válvulas são agrupadas em blocos. As válvulas também isolam as linhas individuais para que uma linha possa ser lavada enquanto outras linhas circulam o produto.
Deve haver sempre um orifício de drenagem aberto entre os fluxos do produto e da solução de limpeza, bem como entre os fluxos do produto.
Fig. 23 Tanques de serviço de pente com válvula. As válvulas na plataforma do tanque estão localizadas de forma que os fluxos de produto e soluções de limpeza que entram e saem dos tanques não se cruzem
Suportes de tubo
Os dutos são colocados de dois a três metros acima do piso da leiteria. Todas as unidades e peças da tubulação devem ser facilmente acessíveis para inspeção e manutenção. A tubulação deve ser ligeiramente inclinada (1: 200-1: 1000) para garantir a autodrenagem. Não deve haver "bolsas" ao longo de todo o comprimento dos dutos, para que o produto ou solução de limpeza não se acumule ali.
Os tubos devem ser fixados com segurança. Por outro lado, a fixação dos tubos não deve ser muito rígida para excluir qualquer deslocamento. Em altas temperaturas do produto ou solução de limpeza, os tubos sofrem uma expansão significativa. O alongamento e as cargas de torção resultantes nas curvas e no equipamento devem ser compensados de uma determinada forma. Essa circunstância, assim como o fato de várias montagens e detalhes tornarem o sistema de tubulação mais pesado em grande medida, exigem alta precisão de cálculos e alto profissionalismo dos projetistas.
Fig. 24 Exemplo de suportes de tubo padrão.
Definição de válvulas
Válvula
É um dispositivo, que é um dos elementos dos encaixes do duto, projetado para abrir, fechar e regular o fluxo do meio de trabalho. O meio de trabalho pode ser líquido (água, metais líquidos, etc.), gasoso (ar, nitrogênio, oxigênio, etc.) e em outros estados.
Vamos considerar vários tipos de válvulas de acordo com o princípio de operação:
- desligar;
- mistura;
- segurança;
- regulatório;
- válvulas de retenção;
- cortar.
