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O que é uma válvula de alívio de pressão? Explicação sobre a válvula de alívio de pressão

Válvula de alívio de pressão

Em sistemas de líquidos e gases, as sobrecargas de pressão podem causar danos. Uma válvula de alívio de pressão ajuda a evitar isso, o que a torna um acessório essencial nos sistemas de tubulação de sistemas de abastecimento de água, caldeiras, compressores e equipamentos similares. Junte-se a nós e mergulhe no mundo dessas válvulas, explicando tudo sobre elas.

O que é uma válvula de alívio de pressão?

Uma válvula de alívio de pressão (PRV) é uma válvula que, como o próprio nome sugere, libera o excesso de pressão em sistemas de fluxo para evitar danos aos componentes. Em outras palavras, ele ajuda a manter a pressão do sistema dentro de níveis seguros.

Você também pode chamar a PRV de válvula de liberação de pressão, válvula de redução de pressão ou simplesmente válvula de alívio. Entretanto, ela não deve ser confundida com uma válvula de alívio de segurança, que tem um projeto ligeiramente diferente e opera de forma distinta.

Função da válvula de alívio de pressão

As válvulas redutoras de pressão permitem que o fluido escape em caso de aumento de pressão, evitando assim uma sobrecarga e protegendo várias peças do sistema contra danos.

Ele pode reduzir a pressão a jusante, por exemplo, ou a montante, dependendo do tipo de sistema e do nível de proteção necessário.

Esses dispositivos são usados em linhas de abastecimento de água, sistemas de irrigação, compressores de ar e caldeiras. Eles descarregam a mídia durante um aumento de pressão, protegendo as peças do sistema contra danos.

Componentes da válvula de alívio de pressão
Componentes da válvula de alívio de pressão
Recurso: https://youtu.be/vfz_CM0ygs4?

Peças da válvula de alívio de pressão

Uma PRV é composta por um componente de controle de fluxo, um elemento sensor de pressão conectado a uma mola e o corpo ou alojamento da válvula. Vamos dar uma breve olhada na função de cada parte.

Mecanismo de controle de fluxo

O mecanismo de controle de fluxo é a seção que se abre para liberar a pressão do fluido e se fecha quando a pressão cai para níveis normais. Na maioria dos casos, é um poppet ou uma esfera.

Elemento sensor de pressão

O elemento sensor de pressão é a parte que detecta a pressão do fluxo e responde movendo-se para abrir a válvula. Pode ser um pistão ou diafragma.

Corpo da válvula

O corpo da válvula envolve todas as partes dessa válvula. Dependendo do desempenho necessário, como impacto ou pressão e resistência à corrosãoO invólucro pode ser de latão, alumínio, aço inoxidável ou plástico.

Princípio de funcionamento da válvula de alívio de pressão ilustrado
Princípio de funcionamento da válvula de alívio de pressão ilustrado
Recurso: https://youtu.be/PkQAyF4bmqY?

Como funciona uma válvula de alívio de pressão?

A operação da válvula de alívio de pressão depende da força exercida por um fluido sob pressão. Ela tem um mecanismo de detecção de pressão que a abre quando a pressão excede um valor predefinido, permitindo a ventilação do meio por meio de uma abertura auxiliar.

  • A válvula é fechada quando os níveis de pressão estão dentro dos níveis seguros, e o elemento da válvula (um disco ou poppet) é pressionado contra sua sede pela força de uma mola.
  • Se a pressão subir acima de um limite definido (pressão de ruptura), a válvula começa a abrir, ventilando ou descarregando o meio por uma porta e para fora do sistema.
  • Um aumento adicional na pressão faz com que a válvula continue abrindo até o limite máximo de pressão.
  • A queda de pressão resulta no fechamento da válvula; a força da mola agora é maior do que a do sistema.

Uma PRV pode usar diretamente a pressão do fluxo para abrir ou depender da pressão do piloto para realizar a mesma função.

Válvula de alívio de pressão de ação direta

A válvula de alívio de ação direta depende diretamente da pressão do sistema para funcionar. Ela se abre quando a pressão sobe para níveis excessivos e se fecha quando cai para limites seguros.

Válvula de alívio de pressão controlada

Uma válvula de alívio controlada tem sua operação controlada por outra válvula. A outra válvula é do tipo de ação direta que se conecta a ela por meio de uma mangueira ou uma PRV elétrica que usa um solenoide válvula.

Válvula de liberação de pressão de ação direta
Válvula de liberação de pressão de ação direta
Recurso: https://www.youtube.com/watch?v=VpNf6NWTOL4

Tipos de válvula de alívio de pressão

Três variações de válvulas redutoras de pressão estão disponíveis atualmente, classificadas por seus projetos e métodos de operação. São PRVs de ação direta, operadas por piloto e baseadas em solenoides. Veremos mais sobre esses tipos de válvulas a seguir.

Válvula de alívio de pressão de ação direta

Um tipo de ação direta consiste em portas de entrada e saída, o componente liga/desliga e uma mola mecânica. O elemento liga/desliga permite que a válvula abra ou feche sob a ação da pressão e pode ser um poppet, uma esfera ou um diafragma.

Por outro lado, a mola se conecta ao componente de controle de fluxo e geralmente é ajustável ou não ajustável. As válvulas de ação direta com molas ajustáveis podem ser ajustadas para responder a níveis de pressão específicos.

Válvula de alívio de pressão operada por piloto

O PRV operado por piloto tem dois poppets, o principal e o piloto. Uma mola macia sustenta o poppet principal, enquanto o poppet piloto tem uma mola rígida.

No estado fechado, o pressão exercida pela mídia em ambos os poppets é semelhante. Durante uma carga de pressão, o poppet piloto se abre para descarregar a mídia, reduzindo o nível de pressão acima do poppet principal e fazendo com que ele se abra.

Dessa forma, a válvula piloto controla a operação da válvula principal ou poppet. Esses tipos de PRV são melhores para sistemas maiores do que as válvulas de ação direta.

Válvula de alívio de pressão operada por solenoide

Um solenoide opera esse tipo de válvula de liberação de pressão, abrindo-a e fechando-a para atender aos níveis de pressão definidos para o meio que flui por ela.

Uma PRV operada por solenoide oferece a vantagem da precisão ao liberar o excesso de pressão. Ela também facilita o ciclo de diferentes níveis de pressão usando várias válvulas.

Outra vantagem da válvula de alívio operada por solenoide é sua capacidade de suportar operação remota. Dessa forma, ela é mais valiosa nos sistemas automatizados de fábricas e outros ambientes industriais.

Válvulas de alívio de pressão e de segurança de pressão
Válvulas de alívio de pressão e de segurança de pressão
Recurso: https://youtu.be/-R5kBKn1BZc?

Válvula de alívio de pressão vs. Válvula de segurança de pressão

Muitas pessoas usam os termos válvula de alívio de pressão e válvula de segurança de pressão para significar a mesma coisa. Entretanto, as duas válvulas diferem em termos de projeto, finalidade e mecanismos de funcionamento.

1. A válvula de alívio é mais um acessório regulador de pressão, ajudando a proteger os componentes do sistema contra danos causados pela pressão. A PSV é mais uma conexão de segurança, ajudando a evitar explosões perigosas.

2. A válvula de alívio abre gradualmente a cada aumento de pressão. Uma PSV abre repentinamente quando a pressão do sistema atinge um nível específico e fecha quando toda a pressão é descarregada.

3. Uma válvula redutora de pressão abre lenta e silenciosamente. As válvulas de alívio de segurança abrem rapidamente com um estalo seguido de um ruído sibilante ou swoosh.

A válvula de alívio de pressão em um tanque de água quente
A válvula de alívio de pressão em um tanque de água quente
Recurso: https://youtu.be/z5ItEW_Ubgw?

Aplicações da válvula de alívio de pressão

A aplicação da válvula PRV abrange muitos setores em que as pressões hidráulicas ou pneumáticas podem danificar componentes sensíveis. A válvula evita a sobrepressão nesses sistemas, ventilando os fluidos ao detectar um acúmulo. Os usos comuns incluem:

Válvula de alívio de pressão para água

Em sistemas de bombeamento em que um bomba centrífuga Se a bomba de água de superfície opera em um circuito fechado, a baixa pressão pode ser um problema, causando cavitação. A instalação de uma PRV mantém o nível de pressão dentro dos níveis toleráveis e protege a bomba contra danos.

Válvula de alívio de pressão para compressor

Os sistemas pneumáticos, como os compressores, usam ar pressurizado e outros gases para funcionar. Apesar disso, a pressão excessiva pode causar falhas. A PRV evita que a pressão ultrapasse os níveis definidos em compressores de ar e aplicações semelhantes.

Válvula de alívio de pressão para sistema de água quente

O fluxo de fluidos aquecidos causa aumento de pressão. Se não for regulada, essa pressão pode subir a níveis perigosos. As válvulas de alívio de pressão e as conexões mantêm essa pressão baixa.

Válvula redutora de pressão
Válvula redutora de pressão
Recurso: https://youtu.be/n3xcv1BKbrc?

Dimensionamento da válvula de alívio de pressão

Se a sua aplicação requer uma PRV, você quer saber o que procurar ao comprar uma ou como dimensioná-la. Com base nos requisitos de sua aplicação, os pontos a seguir devem ajudá-lo a encontrar a melhor válvula de alívio de pressão.

  • Encontre um tamanho que seja compatível com seu sistema ou equipamento. Isso garante que a conexão possa ventilar ou descarregar a quantidade necessária de fluido.
  • Considere os níveis mínimo e máximo de pressão de seu sistema. Sua válvula preferida deve ter classificações que se ajustem estritamente a esses limites de baixa e alta pressão.
  • Procure um material que resista ao ambiente de sua aplicação. Suas opções incluem latão, bronze, aço inoxidável, ferro fundido ou plástico.

Conclusão

A válvula de alívio de pressão é um componente crucial em sistemas de pressão. Ela se abre em condições de sobrepressão e se fecha quando a pressão volta ao normal. Sua ação evita situações em que sobrecargas podem danificar partes delicadas de seu equipamento hidráulico ou pneumático.

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