VÁLVULAS VENTOSAS

Prévia do material em texto

ALUNOS:
Thiago marinho dos santos - ra: 
JOÃO PEDRO ARAÚJO - ra:
VÁLVULAS VENTOSAS
ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO – 9° PERÍODO
PROFESSOR: LUCAS FARIA
Niterói
2017
Uma válvula ventosa é um meio de segurança usada para controlar ou limitar a pressão em um sistema. A pressão poderia, de outra forma, aumentar e criar um processo de transtorno, falha de instrumento ou equipamento, ou fogo. A pressão é aliviada ao permitir que o fluido pressurizado flua de uma passagem auxiliar para fora do sistema. A válvula de é projetada ou configurada para abrir com uma pressão de ajuste predeterminada para proteger os recipientes sob pressão e outros equipamentos de serem submetidos a pressões que excedam seus limites de projeto. Quando a pressão de ajuste é excedida, a válvula torna-se o "caminho de menor resistência" à medida que a válvula é forçada a abrir e uma porção do fluido é desviada através da via auxiliar. O fluido desviado (líquido, gás ou mistura líquido-gás) geralmente é encaminhado através de um sistema de tubulação conhecido como um cabeçalho de flare ou um cabeçalho de alívio para um flare de gás central e elevado onde geralmente é queimado e os gases de combustão resultantes são liberados para a atmosfera . À medida que o fluido é desviado, a pressão dentro do recipiente irá parar de subir. Uma vez que atinja a pressão de reposição da válvula, a válvula irá fechar. A destruição geralmente é indicada como uma porcentagem da pressão ajustada e refere-se a quanto a pressão precisa cair antes que a válvula seja novamente instalada. A destruição pode variar de cerca de 2-20%, e algumas válvulas possuem cortes de pressão ajustáveis.
As válvulas de ar em sistemas de tubulação atendem a duas funções primárias. O primeiro é a liberação de ar acumulado que sai da solução dentro de uma tubulação pressurizada. Este ar resultará na formação de bolhas, que se reunirá em pontos altos localizados ao longo do perfil do pipeline. Essa acumulação de ar ocorrerá quando a flutuabilidade da bolha for maior que a energia para transportar a bolha com o líquido. A válvula de ar utilizada para liberar este ar livre é conhecida como válvula ventosa.
A segunda função de uma válvula de ar é admitir ar no sistema quando a pressão interna da tubulação cai abaixo das pressões atmosféricas. Ao adotar ar na tubulação à medida que a condição de vácuo interno se desenvolve, a magnitude da pressão de vácuo pode ser reduzida e, como resultado, ajuda a impedir que a tubulação experimente uma deflexão excessiva e / ou colapso, além de ajudar a evitar a formação de uma condição de vácuo completo em que cavidades de vapor podem formar-se a partir da vaporização do fluido. A válvula de ar usada nesta situação é uma Válvula de ar e vácuo. A válvula de ar e vácuo também é usada para descarregar grandes volumes de ar do sistema de tubagem quando a tubagem é inicialmente preenchida e após a separação da coluna de água. As válvulas de ar podem contribuir para a melhoria da eficiência do sistema de água.
Em sistemas de gás de alta pressão, recomenda-se que a saída da válvula seja ao ar livre. Nos sistemas onde a saída está conectada à tubulação, a abertura de uma válvula dará uma acumulação de pressão no sistema de tubulação a jusante da válvula. Isso geralmente significa que a válvula não volte a assentar quando a pressão ajustada for atingida. Isso significa que a pressão só está funcionando em uma área que é muito menor do que a área de aberturas da válvula. Se a válvula for aberta, a pressão deve diminuir enormemente antes de fechar a válvula e também a pressão de saída da válvula pode facilmente manter a válvula aberta. Outra consideração é que se outras válvulas estiverem conectadas ao sistema de tubulação de saída, elas podem abrir à medida que a pressão no sistema de tubo de escape aumenta. Isso pode causar operação indesejada.
Em alguns casos, a válvula atua como uma válvula de alívio, sendo usada para retornar todo ou parte do fluido descarregado por uma bomba ou compressor de gás de volta a um reservatório de armazenamento ou a entrada da bomba ou compressor de gás. Isso é feito para proteger a bomba ou compressor de gás e qualquer equipamento associado de pressão excessiva. A válvula de derivação e o caminho de derivação podem ser internos (parte integrante da bomba ou compressor) ou externos (instalados como componentes no caminho do fluido). Muitos motores de bombeiros têm tais válvulas para evitar a sobrepressurização de mangueiras de incêndio.
Em outros casos, o equipamento deve ser protegido contra a sujeição a um vácuo interno (isto é, baixa pressão) que é menor do que o equipamento pode suportar. Em tais casos, válvulas de vácuo são usadas para abrir com um limite predeterminado de baixa pressão e para admitir ar ou um gás inerte no equipamento de modo a controlar a quantidade de vácuo.
Válvula ventosa de duplo efeito ou tríplice função 
Existe no mercado válvulas ventosas que combinam os dois efeitos, denominando-se válvula de duplo efeito, tríplice função ou de duplo orifício. As válvulas ventosas de duplo efeito combinam as funções das de efeitos automático e das de efeito cinético.
As válvulas de efeito automático permitem expulsar pequenas quantidades de ar da tubulação quando o sistema está pressurizado. Embora seu orifício seja normalmente muito pequeno e não admita a entrada ou saída suficiente de quantidade de ar para evitar a sobre pressão no enchimento ou a depressão no esvaziamento da tubulação. Por outro lado, as válvulas de efeito cinético possuem grandes orifícios para poder evacuar grandes quantidades de ar no enchimento e admitir grandes volumes no esvaziamento da tubulação.
Embora estas válvulas não possam evacuar pequenas bolhas de ar quando o sistema o sistema está operando normalmente, isto é, pressurizada. Portanto, nem as válvulas de efeito automático, nem as de efeito cinético podem cumprir as três funções mencionadas anteriormente quando utilizadas de forma individual. As válvulas de duplo efeito possuem dois orifícios: um para expulsão e outro para admissão de ar. Podem ter um ou dois flutuadores. 
Durante o enchimento da tubulação a água vai empurrando o ar, o qual vai sendo evacuado para a atmosfera através do grande orifício da válvula cinética. O pequeno orifício de efeito automático permanece aberto durante este processo. Quando a tubulação está completamente cheia, os orifícios se fecham pela ação da água sobre os flutuadores. Uma vez a instalação alcançando a pressão normal de trabalho, o ar vai se acumulando na válvula ventosa e vai sendo evacuado através do pequeno orifício de efeito automático.
A válvula de efeito cinético permanece completamente fechada e só irá abrir quando o sistema for drenado ou se aparecer uma pressão negativa. Em tal caso, o flutuador de efeito cinético cairá imediatamente, abrindo o orifício e permitindo a entrada de ar na tubulação. Neste momento, a válvula ventosa está novamente pronta para evacuar outra vez. Este ciclo se repetirá quantas vezes forem necessárias.
Estas válvulas são denominadas também como tríplice função já que atuam em três momentos diferentes durante o funcionamento da instalação: expulsando o ar das tubulações no momento do enchimento, purgando pequenas quantidades de ar quando a rede está pressurizada e permitindo a entrada de ar no momento da descarga.