Design da válvula de segurança

A construção da válvula de segurança inclui necessariamente dois componentes principais: o elemento de fechamento e o regulador, que exerce uma força sobre o elemento sensível. O elemento de fechamento é composto por um obturador e um assento, enquanto o regulador pode ser um mecanismo de mola ou de alavanca.

Válvula de segurança de mola - nos tipos de válvulas, a força da mola se opõe à pressão da água sobre o obturador. A força da mola determina a pressão de ativação, e a faixa de ajuste depende da elasticidade da mola.

A construção confiável e o baixo custo da válvula de segurança com regulador de mola contribuíram para sua ampla aplicação em sistemas de engenharia e em pequenas instalações industriais.

Alguns fabricantes de válvulas de segurança fornecem seus dispositivos com configuração de fábrica para uma pressão específica, enquanto a configuração de outros pode ser feita no local durante os trabalhos de comissionamento, alterando a força de compressão da mola.

Válvula de segurança de alavanca - a pressão da água se opõe à força criada pelo mecanismo de alavanca. A massa da carga e o comprimento da alavanca determinam a pressão de ativação e a faixa de ajuste. As válvulas de alavanca são tão confiáveis quanto as de mola, mas têm um custo um pouco mais alto e são fabricadas com um diâmetro de conexão de DN50 ou mais. As válvulas de alavanca têm ampla aplicação na indústria.

De acordo com a altura do levantamento do obturador, as válvulas de segurança são divididas em válvulas de baixo levantamento e de levantamento completo.

Válvula de segurança de baixo levantamento - a altura do levantamento do obturador não excede 0,05 vezes o diâmetro do assento. Nas válvulas de baixo levantamento, geralmente é utilizado um mecanismo de abertura proporcional. Elas se caracterizam por uma baixa capacidade de passagem, uma construção simples e um custo inferior em comparação com as válvulas de levantamento completo.

Válvula de segurança de levantamento completo - o obturador se eleva a uma altura que é igual ou superior ao diâmetro do assento. Para as válvulas de levantamento completo, geralmente é utilizado um mecanismo de abertura de duas posições. Essas válvulas têm uma alta capacidade de passagem e são instaladas em sistemas com meios compressíveis, como vapor ou ar comprimido. A construção da válvula de segurança de levantamento completo é mais complexa do que a da válvula de baixo levantamento, por isso seu custo é, consequentemente, mais alto.

De acordo com a ação ao alcançar a pressão de início de abertura, as válvulas de segurança são divididas em proporcionais e de duas posições.

Válvulas de segurança proporcionais - abrem-se proporcionalmente ao aumento da pressão, com o levantamento do obturador aumentando uniformemente o volume do meio descartado. Válvulas proporcionais são usadas para água e outros meios não compressíveis, embora a construção não exclua a possibilidade de uso com meios compressíveis.

Comparadas às válvulas de duas posições, as válvulas de segurança proporcionais têm as seguintes vantagens:

Baixo custo
Construção simples
Capacidade de uso para água e outros líquidos
Em sistemas com fluxo de emergência variável, não ocorrem oscilações automáticas
Capacidade de abrir-se exatamente na medida necessária para estabelecer os parâmetros de trabalho

Válvulas de segurança de duas posições - abrem-se instantaneamente ao máximo ao atingir a pressão de abertura. É recomendada sua aplicação para meios compressíveis, como vapor, ar ou gás.

As oscilações automáticas do obturador são a principal desvantagem das válvulas de duas posições. O funcionamento da válvula de segurança em modo de oscilações automáticas é possível:

Em caso de superestimação do tamanho nominal
Em sistemas com fluxo de emergência variável
Se o tempo de aumento do fluxo de emergência até seu valor máximo exceder o tempo de abertura completa da válvula

A aplicação de válvulas de segurança de duas posições para água ou outro líquido não compressível apresenta duas particularidades:

A abertura repentina da válvula provoca um grande desalojo de água e uma queda brusca de pressão.
Após a queda brusca de pressão, a válvula se fechará imediatamente, provocando um golpe hidráulico.