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Fundamentos do Vapor

Redução de pressão do vapor

Como produzir vapor de baixa pressão

O vapor para aquecimento é normalmente gerado na caldeira. A pressão deste vapor gerado é geralmente definida para a pressão mais alta exigida dentro de uma instalação.

No entanto, o vapor gerado pela caldeira pode estar muito quente para certas aplicações devido à sua alta pressão. Nestes casos, a pressão do vapor é reduzida, ajustando a sua temperatura ao nível requerido. Esta redução é a principal razão para o ajuste da pressão: para controlar a temperatura.

How to make low-pressure steam

No entanto, o vapor gerado pela caldeira pode estar muito quente para certas aplicações devido à sua alta pressão. Nestes casos, a pressão do vapor é reduzida, ajustando a sua temperatura ao nível requerido. Esta redução é a principal razão para o ajuste da pressão: para controlar a temperatura.

Para controlar a pressão nos sistemas de vapor, é utilizada uma válvula redutora de pressão. Esta válvula se ajusta automaticamente para manter a pressão de vapor desejada, compensando as flutuações no fluxo de vapor. Em sua essência, o mecanismo envolve a construção de uma parte do caminho do fluxo para reduzir a pressão. Este é o principal método para regular a pressão do vapor em aplicações de aquecimento.

Princípios de redução de pressão

A restrição na válvula serve para limitar a vazão do vapor. Ao limitar a vazão do vapor, equilibra o uso e o fornecimento de vapor, ajustando a pressão da seguinte forma:

  • Uso de vapor < fornecimento de vapor ⇒ aumento de pressão
  • Uso de vapor > fornecimento de vapor ⇒ quedas de pressão
  • Uso de vapor = fornecimento ⇒ a pressão permanece estável

Este conceito é mais fácil de entender se você imaginar um cenário onde uma válvula globo ou válvula agulha é usada para ajuste de pressão. Se você tiver uma carga consistente e um fluxo de vapor estável, poderá ajustar a abertura dessas válvulas para uma posição semifixa, o que também reduzirá efetivamente a pressão.

Principles of pressure reduction

No entanto, à medida que a quantidade de produto a ser aquecido flutua, a pressão também varia. Isso significa que a válvula precisará ser ajustada para manter a pressão desejada. Assim que a carga se estabilizar, um ajuste rápido pode manter a pressão novamente na configuração desejada.

Principles of pressure reduction

Como funcionam as válvulas redutoras de pressão

Se você fosse capaz de ajustar a válvula continuamente e reagir às mudanças na carga, você poderia manter a pressão estável. Isto é exatamente o que uma válvula redutora de pressão (PRV) faz automaticamente.

Embora não seja visível do lado de fora, dentro do PRV, um diafragma (ou mecanismo semelhante) funciona em conjunto com uma mola de ajuste para regular automaticamente sua abertura. Isso permite que a PRV ajuste sua abertura, variando de totalmente fechada a totalmente aberta, adaptando-se às diversas condições de carga.

How pressure reducing valves work

A "curva característica pressão-fluxo" usada para avaliar a estabilidade da pressão de uma PRV indica como a pressão secundária é determinada pelo equilíbrio entre demanda e oferta.

pressure-flow characteristic curve

O que acontece com a pressão no lado primário da válvula?

Você pode se perguntar: quando restringimos a vazão usando a válvula, a pressão no lado primário permanece inalterada? O vapor é gerado em uma caldeira. Se a caldeira produzir mais vapor do que o necessário, a pressão do vapor aumentará inevitavelmente.

Para contrariar esta situação, as caldeiras estão equipadas com um sistema de controlo que responde a diversas medições do sistema. Isto permite adequar a quantidade de vapor produzido à demanda, garantindo que a pressão de vapor definida seja mantida. Como apenas a quantidade necessária de vapor é fornecida desde o início, mesmo que a vazão seja restringida pela válvula, não há flutuação drástica na pressão no lado primário.