A maioria dos sistemas de transporte pneumático é projetada a partir do soprador, de trás para frente. O diâmetro do tubo é calculado, as curvas são contadas, o filtro é dimensionado e as válvulas são encaixadas no espaço que sobra. Depois, o sistema opera com 20 por cento mais ar do que o cálculo prometia, e a válvula se torna a suspeita. Esta nota trata de para onde essa pressão realmente vai, o que cada tipo de válvula acrescenta e como comparar duas opções antes de comprar, em vez de depois de comissionar.

Uma válvula é um item pequeno numa linha longa e, num sistema de fase diluída, é realmente uma pequena parte do orçamento total de pressão. O problema é que é a parte com a geometria menos previsível. Tubo é tubo: um fabricante conhece o diâmetro interno e o raio de curvatura. Uma válvula tem um corpo, um assento, um atuador, uma obstrução no percurso do fluxo e, num desviador, um ramal que altera a direção do material. Tudo isso está na linha e nada disso aparece no cálculo de transporte pneumático a menos que alguém o coloque lá.

O resultado é um sistema em que o soprador é escolhido para uma pressão que a linha não entrega de fato. A solução rápida usual é aumentar o volume de ar, o que aumenta a velocidade, o que aumenta o desgaste em cada curva a jusante da válvula. É assim que um problema de queda de pressão se transforma em um problema de manutenção dezoito meses depois.

A queda de pressão só significa algo em relação a uma linha de base, e a linha de base é definida pelo modo de transporte.

Alta velocidade, baixo carregamento de sólidos e uma pressão do sistema geralmente abaixo de 1 bar. O material viaja em suspensão a qualquer velocidade entre 15 e 30 m/s, e a pressão cai de forma bastante uniforme ao longo da linha porque o atrito é distribuído. Neste modo, uma válvula pode representar alguns por cento do total, mas como todo o sistema opera a baixa pressão, alguns por cento é a diferença entre um soprador padrão e o próximo tamanho acima.

Baixa velocidade, alto carregamento de sólidos e pressão do sistema de 1 a 6 bar. O material se move em tampões ou ondas a 3 a 8 m/s. O perfil de pressão é irregular: sobe enquanto um tampão se forma, mantém-se enquanto o tampão viaja e cai quando ele se dissipa. A parcela da válvula no total é menor em termos percentuais — os números absolutos são simplesmente maiores —, mas a válvula agora está em uma região de alta pressão e precisa manter essa pressão enquanto opera, o que é um requisito mecânico e não de fluxo.

Se você ainda está decidindo qual modo se adequa ao seu material, a comparação geral está em nossa válvulas de transporte pneumático página; o restante desta nota assume que você escolheu uma.

Os valores abaixo são a ordem de grandeza que observamos na prática, expressos como comprimento equivalente de tubo reto com o mesmo diâmetro interno. Eles existem para permitir que você compare os tipos entre si. Não substituem a verificação da sua própria linha e pressupõem uma válvula totalmente aberta.

Duas coisas decorrem dessa tabela. A primeira é que uma válvula pinch de passagem total não é apenas de baixa perda, ela é quase invisível para o sistema, razão pela qual é comum em serviço abrasivo onde não se pode prescindir de velocidade. A segunda é que, em um desviador, a perda de pressão pertence à geometria do ramal e não à válvula, portanto, mover o ramal ou alongar a transição pode ser mais importante do que trocar a válvula.

Nossa válvula pinch pneumática da série VF é o caso de passagem total: DN40 a DN300, corpo de alumínio flangeado, a luva fazendo a vedação e o furo permanecendo contínuo. Para comutação de linha, a escolha entre desviador de esfera KFQ, Desviador de plugue KFZ e Desviador de aba VAB geralmente é feito com base no dever de vedação e no desgaste do material, e não apenas na queda de pressão. Onde é necessário um fechamento compacto entre flanges, a válvula borboleta de assento inflável PZD troca uma pequena perda permanente por um comprimento face a face muito curto.

O ar é a parte cara de um sistema pneumático, e é caro na proporção da pressão. Um soprador ou compressor que fornece um determinado volume contra uma pressão mais alta consome mais energia, e a relação é quase linear dentro da faixa de uma determinada máquina. Aumente a queda de pressão da linha em 10 por cento com o volume inalterado e você paga aproximadamente 10 por cento a mais para operar o fornecimento de ar, a cada hora, durante a vida útil da planta.

Esse é o argumento honesto para uma válvula de baixa perda de carga. Raramente se ganha no preço de compra, porque uma válvula de passagem plena geralmente custa mais do que uma borboleta wafer. Ganha-se no custo operacional e no fato de que uma válvula que não adiciona velocidade não adiciona desgaste às curvas atrás dela.

A fase densa muda a aritmética. Ali o compressor trabalha a vários bar, e o ar comprimido nessa pressão custa consideravelmente mais por metro cúbico do que o ar de soprador de baixa pressão. Na fase densa, o argumento para reduzir qualquer restrição é mais forte, não mais fraco.

A posição importa tanto quanto o tipo, e é a parte mais frequentemente ignorada porque o layout é fixado pela planta e não pelo engenheiro de transporte.

A queda de pressão de uma válvula não é fixa para toda a vida. Duas coisas a alteram.

O primeiro é o desgaste da sede. Uma sede de elastômero que sofreu atrito com material abrasivo perde seu perfil, a linha de vedação se alarga, e uma válvula que vedava no início da campanha começa a vazar internamente. Em um desviador isso é pior do que em uma válvula de bloqueio, porque um ramo inativo com vazamento rouba ar do ramo de transporte sem se manifestar como um vazamento visível.

O segundo é o inchaço e endurecimento da luva ou da sede. A borracha natural endurece com o calor e com certos óleos; o EPDM resiste a ambos, mas incha em alguns serviços com hidrocarbonetos. Uma luva endurecida abre menos completamente com a mesma pressão de ar, o que estrangula silenciosamente a linha. Se a capacidade de um sistema diminui ao longo de um ano, verifique a luva antes de culpar o soprador.

É por isso que tratamos a luva e a sede como peças de desgaste programadas, e não como falhas. A seleção de materiais para essas peças é abordada com mais detalhes em nosso guia de válvulas para pós e sólidos a granel.

Antes de especificar, coloque estes quatro números em uma linha:

Se a resposta ao terceiro ponto for não, o argumento da perda de carga já está perdido — um redutor para uma válvula menor custa mais do que a válvula economiza. Essa única verificação elimina a maioria das más seleções que vemos.

Se nos enviar o material, a taxa em toneladas por hora, a distância de transporte e um esboço da linha com as posições das válvulas marcadas, diremos qual válvula instalaríamos em cada ponto e onde achamos que a pressão realmente irá. Se a resposta for que a nossa válvula é a escolha errada para uma posição, diremos isso. Escreva para zjxnjx@126.com, ou veja a gama completa na nossa lista de produtos.

A ZHEJIANG XINGNENG MACHINERY CO., LTD. fabrica válvulas pinch, válvulas desviadoras, válvulas íris e válvulas borboleta com sede inflável para serviço com pós, sólidos a granel e transporte pneumático.