Quando a válvula está em ciclo, a qualidade do controle pode ser observada medindo e traçando o fluxo que sai da válvula e operando a entrada da válvula, como corrente (para válvulas controladas por uma bobina) ou comprimento do passo (para válvulas controladas por um motor de passo ). Este artigo discutirá as características da curva de desempenho da válvula em particular, onde o fluxo começa e como a tendência da curva indica certas características da válvula e suas consequências.
Ao selecionar uma válvula, é necessário observar muitos parâmetros, mas quando equipamentos sensíveis estão envolvidos e a precisão é crítica para a aplicação, como na análise de fluidos, as características de elevação do fluxo devem ser consideradas, porque o fluxo inicial pode afetar surpreendentemente a vida e a vida de todo o sistema. correr. Por exemplo, se a válvula permitir um aumento repentino no fluxo, poderá causar um choque hidráulico (também conhecido como golpe de aríete ou golpe de aríete). Isto pode ser visto na Figura 1, onde a área circulada mostra o pico de fluxo acentuado que ocorre quando a válvula é levantada ou aberta.
A elevação repentina geralmente se deve à forma como a superfície de vedação interna da entrada (geralmente o bico) se encaixa na superfície de vedação de atuação da válvula, mais comumente uma válvula de gatilho com borracha aderida à sua superfície. Infelizmente, a natureza da borracha (borracha fluorada, EPDM, etc.) torna-a fácil de aderir, deformar e degradar, o que em alguns casos pode fazer com que o gatilho grude no bico antes de se soltar repentinamente. Irregularidades mecânicas também podem causar ou contribuir para um aumento repentino da vazão, mas estão muito relacionadas ao desenho da válvula, como molas e até mesmo ao atrito.
Certos tipos de válvulas possuem características que as tornam mais adequadas para reduzir a elevação do fluxo ou oscilação e martelamento, como válvulas de gaveta, válvulas de esfera ou válvulas de agulha. Para limitar a corrente de partida na sua aplicação, o orifício operacional da válvula precisa ser variável em sua área livre. Uma válvula de controle típica, como uma válvula de gatilho ou uma válvula de carretel, possui um orifício fixo. Portanto, a elevação na superfície de vedação atua em toda a circunferência do orifício. Isto leva a um pico inicial de fluxo. Por exemplo, uma placa de orifício de 0,006 com uma elevação de controle de 0,001 representará 6,5% do fluxo total, o que equivale a uma elevação ou salto repentino.
O choque hidráulico pode causar vibração, ruído e até ruptura/falha de tubos ou vedações. Especialmente para sistemas sensíveis, garantir um aumento suave e consistente no fluxo é fundamental, não apenas durante a vida útil da máquina ou no cronograma de manutenção. Mudanças repentinas no fluxo, por mais curtas que sejam, podem ser particularmente prejudiciais e dispendiosas no controle de aplicações críticas (como medicação ou controle de ventilação), e isso também é verdade quando se utilizam instrumentos para medir vários aspectos do sistema, como miniaturas manguitos de pressão arterial. O pico repentino do fluxo pode ser muito alto e muito rápido para que o medidor possa medir e transmitir a tempo, o que resultará em leituras imprecisas ou incompletas.
Um pico de fluxo acentuado também pode significar que meios prematuros ou excessivos entram na tubulação. Para aplicações críticas (como extração de amostras), isso pode desperdiçar reagentes/solventes caros e até mesmo levar a análises imprecisas. Também é necessário considerar o estado do próprio meio, como sangue ou outros fluidos sensíveis que são propensos à hemólise ou homólise, onde as células ou compostos do fluido são decompostos. A turbulência aumentará o afrouxamento das ligações químicas, portanto, minimizar as interrupções ou turbulência no fluxo evitará danos ou destruição de amostras delicadas. Portanto, as válvulas usadas em aplicações de precisão devem fornecer um perfil de fluxo que minimize a turbulência, protegendo componentes, instrumentos internos e componentes de fluido contra danos. Por este motivo, recomenda-se a utilização de “partida suave” (ver Figura 2). Ao contrário do boost mostrado anteriormente, o “soft start” fornece uma introdução suave do fluxo antes de aliviar suavemente o fluxo proporcional (cada corrente ou passo fornecido).
Garantir que a curva de fluxo siga a mesma tendência válvula a válvula, especialmente as características de elevação, é importante para a consistência na produção e para aumentar a confiança no produto; afinal, um excelente controle de baixo custo que permite o fluxo de microlitros só é excelente quando é repetível. No entanto, deve-se também admitir que não existem duas válvulas com exatamente o mesmo desempenho, porque não existem duas válvulas exatamente iguais. Portanto, deve haver uma faixa na qual todas as válvulas irão operar. Ao selecionar válvulas, a faixa deve ser entendida e entendida para que todas as válvulas em qualquer lote sejam suficientemente uniformes e possam operar conforme esperado em uma determinada aplicação. Isto envolve especialmente a decolagem.
Portanto, sempre que você escolher uma válvula, é importante prestar atenção às características de levantamento da válvula e considerar se ela irá suportar ou dificultar a aplicação.
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Horário da postagem: 01 de dezembro de 2021
