Válvula PRV

O que é válvula PRV?

PRV significa válvula redutora de pressão. Uma válvula PRV é uma válvula de controle utilizada para reduzir a alta pressão de entrada não regulada para pressão de saída constante, apesar das flutuações na pressão a montante. Uma válvula PRV reduz o excesso de pressão em um sistema de tubulação. Esta válvula também é conhecida como regulador redutor de pressão. As válvulas PRV são usadas em aplicações como vapor, água, gás e indústrias petrolíferas. A válvula PRV ajuda a reduzir a pressão para níveis de trabalho seguros antes que o fluido atinja qualquer aparelho de encanamento dentro da área de aplicação. Uma pressão muito alta pode resultar em problemas de bombeamento e, portanto, as válvulas PRV são muito necessárias para evitar tais problemas. Um bom exemplo de aplicação de uma válvula PRV é freqüentemente encontrado em um sistema municipal de abastecimento de água onde ela é usada para reduzir a pressão do fluxo de água para garantir que não haja danos aos dispositivos de bombeamento quando ela flui para o sistema de tubulação doméstica.

Figura: Válvula PRV.

Componentes de uma válvula PRV

Corpo da válvula

Este é o componente usado para abrigar as partes internas da válvula PRV. Os fabricantes de válvulas PRV projetam o corpo usando materiais fortes, como aço inoxidável e aço carbono, para garantir que ele tenha resistência suficiente para suportar a pressão do fluido, bem como cargas de peso de outros componentes.

Manusear

Este é um componente sobre o qual o operador da válvula pode aplicar força para girar um parafuso que se move para baixo ou para cima para variar a pressão do fluido.

Diafragma

Este é o componente de uma válvula PRV que é pressionada para cima para permitir que a válvula abra para permitir o fluxo de fluido para a tubulação de baixa pressão.

Parafuso de ajuste

Este é um parafuso com uma porca de segurança e é usado para mudar a pressão da mola. O parafuso é girado do cabo e se move para cima ou para baixo para mudar a pressão.

Filtro

Este é um componente usado para filtrar a sujeira ou detritos da linha principal para evitar o bloqueio da válvula PRV.

Porta de entrada

Esta é a porta através da qual o fluido em alta pressão entra na válvula PRV.

Porta de saída

Esta é a porta pela qual passa o fluido que deixa a válvula. Este é o fluido cuja pressão foi regulada de modo a não danificar os dispositivos de bombeamento a jusante.

Primavera

A mola é usada para mudar a pressão na qual a válvula PRV abre.

Figura: Componentes de uma válvula PRV.

Como funciona um PRV?

Um fabricante de válvulas PRV projeta esta válvula com um formato de cúpula. Esta válvula é instalada antes da válvula de fechamento, onde a pressão do fluido precisa ser regulada para evitar danos em outros acessórios de tubulação. Os fabricantes de válvulas PRV projetam esta válvula com um parafuso de ajuste na parte superior. Há um diafragma com mola variável na válvula que é usado para alargar e estreitar automaticamente com base na quantidade de pressão de fluido que entra na válvula PRV. Quando o fluido entra na válvula PRV a alta pressão, o mecanismo interno comprime o diafragma para reduzir o fluxo do fluido. Isto pode ajudar a reduzir a pressão do fluido, o que então reduz as tensões sobre os acessórios e tubulações instalados além da válvula PRV. Por outro lado, quando a pressão do fluido que entra reduz, o diafragma se alarga permitindo que mais fluido flua através da válvula. Um parafuso de ajuste montado na parte superior pode ser apertado para aumentar a tensão na mola interna (isto diminui a pressão do fluido na saída) ou afrouxado para permitir que o fluido flua livremente através da válvula (o que aumenta a pressão do fluido de saída). Quando o sistema de tubulação é protegido pela válvula PRV, as válvulas internas dos aparelhos, válvulas de fechamento e torneiras têm menor probabilidade de vazamento de fluido e as flutuações de pressão do fluido são niveladas para fora.

Tipos de válvulas PRV

Válvula PRV de ação direta

Esta é uma válvula PRV ideal para pequenas cargas de pressão onde o controle preciso da pressão do fluido não é necessário. Os fabricantes de válvulas PRV projetam esta válvula para ter tamanho compacto, fácil instalação e baixo custo. Entretanto, esta válvula tem maior variação de pressão ajustada em relação a outras válvulas PRV. Os fabricantes de válvulas PRV projetam esta válvula para serviços no ponto de uso. A válvula PRV de ação direta é o tipo mais simples de válvula PRV. Esta válvula opera com fole convoluto ou com diafragma plano. Esta válvula tem uma precisão de +/- 10% do ponto de ajuste a jusante. Esta válvula é projetada de tal forma que o movimento da mola de ajuste ajuda a abrir a válvula diretamente. A compressão da mola produz uma força de abertura que ajuda a aumentar o fluxo do fluido. Quando a pressão aumenta a jusante, o nivelamento ocorre quando a pressão a jusante é alimentada para o lado inferior da mola de ajuste para contrabalançar a compressão da mola. A força compressiva da mola é restrita para aumentar a sensibilidade suficiente da mola ao nível superior com mudanças na pressão a jusante. Isto resulta em um simples controle da pressão do fluido através do orifício da válvula. Entretanto, o fluido com alta vazão causa variação de pressão.

Figura: Válvula PRV de ação direta.

Válvula PRV operada por piloto

Esta é uma válvula PRV utilizada para grandes cargas que precisam de controle de pressão próxima. Estas válvulas fornecem uma resposta rápida às mudanças de carga e são adequadas para uma ampla gama de vazões de fluido em relação aos tipos de ação direta. As válvulas PRV operadas por piloto são maiores e são mais caras. Os fabricantes de válvulas PRV projetam esta válvula para usar uma válvula piloto para carregar um diafragma ou pistão que aumenta a força para baixo necessária para abrir a válvula maior. Isto aumenta a grande capacidade de fluxo com baixa variação de pressão. O fechamento e a abertura da válvula piloto podem ser controlados equilibrando a força entre a pressão secundária e a mola de ajuste. A válvula piloto ajuda a fornecer pressão ao diafragma ou ao pistão da válvula principal. A força de descida resultante da pressão do fluxo piloto é multiplicada pelas áreas do diafragma ou do pistão. Isto melhora a abertura da válvula grande ou principal, o que aumenta as taxas de vazão muito altas.

Devido a esta multiplicação, uma pequena mudança na abertura da válvula piloto resulta em uma mudança significativa no fluxo do fluido e na pressão a jusante através da válvula principal. Como tal, quando a força da mola de ajuste faz uma pequena mudança no piloto, resulta em uma resposta rápida e uma ampla faixa de vazões. As válvulas PRV operadas por piloto têm a vantagem de controle de pressão apertado a jusante e resposta rápida. Os fabricantes de válvulas PRV produzem dois tipos de válvulas operadas por piloto que são:

• Válvula PRV pilotada internamente. Esta válvula tem duas válvulas que são a válvula principal e a válvula piloto em uma unidade. A precisão desta válvula é de cerca de +/- 5%.
• Válvula PRV pilotada externamente. Este tipo utiliza diafragmas duplos ao invés de operadores de pistão no tipo pilotado internamente. Esta válvula tem uma precisão de +/- 1%.

Figura: Válvula PRV operada por piloto.

Fatores a considerar ao adquirir uma válvula PRV

Pressão operacional

Os fabricantes de válvulas PRV projetam diferentes válvulas PRV para uso em diferentes níveis de pressão. Cada válvula tem os níveis de pressão de saída e de entrada. Os níveis de pressão de entrada e saída da aplicação precisam ser conhecidos para selecionar a melhor válvula PRV. Isto também ajudará a determinar a precisão necessária.

Requisitos de fluxo de fluidos

A seleção da válvula PRV correta precisará de uma para conhecer a vazão do fluido e o tamanho da tubulação para garantir que a tubulação e a válvula suportarão tais cargas de fluxo. Uma válvula operando com cargas muito altas pode sofrer vazamentos e, portanto, perdas.

Tipo de mídia

Algumas válvulas PRV são destinadas ao uso em fluidos não corrosivos, enquanto outras são destinadas ao uso em fluidos corrosivos, viscosos e ou que contenham partículas sólidas. Como tal, conhecer o tipo específico de fluido ajudará o fabricante ou fornecedor da válvula PRV a fornecer a melhor válvula para aquele trabalho.

Temperatura de operação

Os fabricantes de válvulas PRV usam materiais diferentes para fabricar componentes diferentes da válvula PRV. Cada material tem suas propriedades térmicas diferentes de outros materiais. Como tal, é importante conhecer a faixa de temperatura de operação para que o fabricante ou fornecedor da válvula PRV selecione a melhor válvula que não possa ser danificada por temperaturas baixas ou muito altas.

Aplicações de uma válvula redutora de pressão

• Eles são utilizados no abastecimento doméstico e comercial de água. As válvulas PRV são usadas para regular a pressão da água da tubulação municipal até a tubulação que alimenta os aparelhos domésticos. Isto ajuda a evitar vazamentos de água e danos às torneiras.
• As válvulas PRV são usadas para reduzir a pressão em umidificadores, aquecedores de unidade, esterilizadores e outros equipamentos de processo.
• Estas válvulas são utilizadas em sistemas de ar comprimido, tais como ferramentas acionadas, pneus infláveis e limpeza, entre outros.
• Eles também são utilizados em usinas a vapor para regular o fluxo de vapor e água.
• As válvulas PRV são utilizadas em operações de mineração.
• Eles são utilizados no corte e solda de oxicorte.
• Eles são usados em hospitais para controlar o fluxo de oxigênio.

Vantagens das válvulas PRV

• As válvulas PRV podem ser automatizadas ou manuais.
• Estas válvulas são rápidas em operação.
• As válvulas PRV são de projeto simples e compacto.
• Eles estão livres de vazamento de fluidos.
• Estas válvulas não precisam de controladores de feedback ou aparelhos de medição separados.
• As válvulas PRV são fáceis de manter.
• Eles são confiáveis em suas operações.
• Eles podem ser usados em aplicações de baixa e alta temperatura.
• Eles são versáteis, pois são usados para servir em várias indústrias.
• Estas válvulas ajudam a evitar danos nos encanamentos devido ao excesso de pressão da fonte principal.
• As válvulas PRV ajudam a melhorar as taxas de fluxo de fluido confortáveis e constantes.

Desvantagens das válvulas PRV

• As válvulas PRV são caras.
• Elas ocupam muito espaço de instalação em relação a outras válvulas.

Resolução de problemas de válvulas PRV

Excesso de pressão durante condições normais de carga

• Materiais estranhos ou sujeira estão entupidos entre o cabeçote e o assento da válvula piloto. Abra a válvula de acordo com as instruções do fabricante da válvula PRV e limpe a sujeira ou materiais estranhos.
• Materiais estranhos entre o assento e o cabeçote da válvula principal. Limpar o assento e o cabeçote.
• As linhas ou orifícios de detecção de pressão são bloqueados. Remover os materiais de bloqueio e limpar as linhas e orifícios.

Excesso de pressão durante cargas leves

• Sujeira entre o assento e a cabeça da válvula principal. Abrir a válvula PRV e limpar a sujeira.
• A válvula de desvio está vazando ou não está fechada hermeticamente. Aperte a válvula de desvio e repare-a conforme necessário.

A válvula PRV não abre

• Diafragma com defeito. Substituir o diafragma.
• O orifício está bloqueado. Remover a sujeira de bloqueio.
• O assento da válvula piloto está entupido de sujeira. Limpe o assento da válvula piloto ou substitua-o conforme necessário.
• Bloqueio no coador da tubulação. Limpar o coador.

Baixa pressão de entrega

• O ajuste da válvula piloto não foi devidamente ajustado. Ajuste-a à pressão recomendada pelo fabricante da válvula PRV.
• Válvula de tamanho inferior ao normal. Verifique a carga em relação à classificação dada pelo fabricante da válvula PRV.

Válvula não fecha

• A válvula de desvio está vazando ou está aberta. Reparar a válvula.
• Linha de detecção de piloto bloqueada. Remover os materiais de bloqueio.
• Piloto rompido. Substituir a montagem do diafragma piloto.

Sumário

PRV significa válvula redutora de pressão. Esta é uma válvula de controle usada para regular a alta pressão de entrada para pressão de saída constante. Esta redução de pressão é necessária, pois ajuda a evitar danos aos dispositivos de bombeamento a montante. Tais dispositivos são projetados para suportar baixa pressão de fluido e, portanto, a necessidade de uma válvula PRV. Os fabricantes de válvulas PRV projetam esta válvula com uma alça usada para ajustar a pressão de fluido necessária. A manopla tem uma haste roscada e uma mola que ajuda a aumentar ou diminuir o nível de pressão a jusante da válvula PRV. Existem vários tipos destas válvulas e as duas mais comuns são válvulas PRV de ação direta e válvulas PRV operadas por piloto. Estas válvulas são usadas em aplicações como usinas a vapor, fornecimento de água municipal, hospitais, compressores de ar e operações de mineração, entre outras. As vantagens desta válvula são versatilidade, operação rápida, projeto simples e compacto, vazamento zero, alta resistência e operações confiáveis. Entretanto, as válvulas PRV são caras em comparação com outras válvulas. Além disso, estas válvulas são de grande tamanho e, portanto, ocupam um grande espaço de instalação.