No âmbito industrial, a utilização de componentes que garantem o funcionamento dos maquinários de forma segura, qualitativa e efetiva, são mais do que obrigatórios, para que sejam protegidos tanto os processos quanto as pessoas. As válvulas estão dentre os componentes mais requisitados pelas indústrias.
Além da sua presença ser essencial para o funcionamento fluido e seguro de vários processos industriais, as suas diferentes funções e modelos propiciam um serviço diferente para cada necessidade fabril existente.
Tendo em vista a sua grande importância, o assunto do texto de hoje não abordará a válvula em um contexto geral, mas sim, apresentará quais os diferenciais desse dispositivo no contexto da refrigeração.
Então se você tem interesse em aprender mais sobre o assunto, basta nos acompanhar nessa leitura
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Quais os componentes básicos de um sistema de refrigeração?
Para que possamos abordar este assunto específico, devemos relembrar os componentes básicos de um sistema de refrigeração.
Assim, ao citarmos alguns componentes ao longo do texto, você já estará por dentro do assunto e poderá aproveitar mais ainda este conteúdo.
O sistema de refrigeração é, normalmente, composto por:
- Fluido refrigerante
Um fluido volátil que circula através do sistema de refrigeração e é repentinamente convertido entre os estados de líquido e vapor, ao longo do processo.
- Compressor
Este maquinário será responsável por comprimir o fluido refrigerante na condição de vapor superaquecido da pressão de evaporação (baixa pressão) até a pressão de condensação (alta pressão).
- Condensador
É um trocador de calor que opera em alta pressão e a uma temperatura maior do que a do ambiente, sendo possível, então, rejeitar o calor do fluido refrigerante para o ambiente, levando-o da condição de vapor superaquecido até a condição de líquido subresfriado na sua saída.
- Dispositivo de expansão
Após a passagem pelo condensador, o fluido passa por um filtro secador para retirar a umidade e, então, vai para o dispositivo de expansão (válvula ou capilar) para que a sua pressão seja reduzida, implicando na mudança de fase do fluido refrigerante, de líquido para vapor.
- Evaporador
Após a expansão do fluido, a sua temperatura cai e o mesmo é enviado para o evaporador, que irá trocar calor com o sistema (refrigerando-o, visto que a sua temperatura é baixa se comparada com o ambiente local).
Quais são os diferenciais de uma válvula utilizada em um sistema de refrigeração?
Depois de uma breve introdução e um lembrete acerca dos componentes de um sistema de refrigeração, podemos começar o assunto principal do texto.
As válvulas utilizadas para o sistema de refrigeração necessitam de particularidades, quando comparadas com as válvulas comuns, visto a variação significante da temperatura e pressão ao percorrerem os componentes do sistema mencionados acima.
1. Propriedades físicas dos materiais
Além das microestruturas das válvulas serem projetadas para o uso específico, através de tratamentos térmicos (como a normalização, têmpera, revenimento, entre outros), a composição de diferentes materiais (ligas) no produto ligas contribuem para a sua usabilidade.
Aços comuns, por exemplo, são inadequados para comporem partes do sistema de refrigeração, visto que se tornam frágeis a baixas temperaturas, o que pode ocasionar em trincas.
2. Vedação íntegra
A vedação responsável deve ser atributo obrigatório em quaisquer tipos de válvulas.
A menção da vedação para válvulas em sistemas de refrigeração deve-se ao fato do diferente risco às pessoas ou aos produtos (como alimentos) se um fluido refrigerante entre em contato, como a amônia.
A amônia, por ser um fluido refrigerante tóxico, já foi abolida em diversos processos que possam ser comprometidos se em contato com o fluido, mas este ainda é utilizado em diversas outras necessidades industriais.
3. Válvulas de dreno de óleo apropriadas
Utilizando a amônia como exemplo, novamente, podemos supor um caso hipotético em que um operador fará a drenagem de óleo em um sistema que contenha amônia como fluido refrigerante, utilizando uma válvula de dreno de óleo comum.
Ao drenar o óleo para análise de qualidade do mesmo, através de uma segunda via de uma válvula de bloqueio, a amônia pode estar presente em forma líquida, juntamente com impurezas provenientes do fluxo do fluido no decorrer do tempo.
Essas impurezas podem dificultar a passagem do fluido para a sucção (drenagem) e, ao abrir mais a segunda via da válvula de bloqueio, pode ocasionar em vazamento demasiado desse fluido que é tóxico.
Assim, ao utilizar válvulas de dreno rápido de óleo, além do benefício proporcionado pela mesma quanto à praticidade na coleta de óleo, esse tipo de válvula possui um dispositivo de segurança que há de fechá-la automaticamente se o operador não a fizer, por algum motivo.
4. Válvulas reguladoras de pressão
Para um sistema de refrigeração, a aplicabilidade das válvulas devem estar de acordo com as pressões deste sistema.
Visto que o sistema apresenta diferentes pressões para degelo, condensação, evaporação e sucção, de acordo com o fluido refrigerante, as válvulas reguladoras devem ser corretamente selecionadas de acordo com o fluido e com a pressão de trabalho nas etapas.
Além disso, para o caso do degelo,
5. Dimensionamento das válvulas de expansão
A válvula de expansão, que é um dos mencionados componentes de um sistema de refrigeração, deve ser controlada de modo que a expansão ocorra, realmente, nessa válvula.
Se ocorrer uma má aplicação do tamanho da válvula em relação ao tamanho da linha, há possibilidades de que a expansão esperada nessa válvula, ocorra na válvula solenóide, o que gera problemas para o sistema em geral.
6. Controle da temperatura e pressão
Para o controle de temperatura e pressão, normalmente utilizam-se válvulas operadas por piloto.
Assim, o funcionamento da válvula varia de acordo com a pressão (de evaporação, por exemplo) presente nas extremidades dos pistões da válvula.
Neste contexto, a automação do processo entra no assunto, ao adicionar sensores de temperatura, pilotos e módulos eletrônicos ou elétricos, juntamente com controladores de processo automatizados.
Através de controladores proporcionais, integrais, derivativos e suas combinações, o erro mínimo de operação será corrigido automaticamente, de acordo com o necessário, além de proporcionar um funcionamento dos demais componentes do sistema.
Saber esses diferenciais vai te ajudar a fazer escolhas mais assertivas sempre que você estiver procurando uma boa válvula para os seus processos produtivos.
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