Comprensión de las válvulas de control de vapor

Para reducir simultáneamente la presión y la temperatura del vapor al nivel requerido por un estado de trabajo específico, el vaporválvulas reguladorasse utilizan. Estas aplicaciones frecuentemente tienen presiones y temperaturas de entrada extremadamente altas, las cuales deben reducirse considerablemente. Como resultado, el forjado y la combinación son los procesos de fabricación preferidos para estosválvulacuerpos porque pueden soportar mejor la carga de vapor a alta presión y alta temperatura. Los materiales forjados permiten mayores tensiones de diseño que los fundidosválvulaLos cuerpos tienen una estructura cristalina mejor optimizada y una consistencia intrínseca del material.

Gracias a la estructura forjada, los fabricantes pueden ofrecer con mayor facilidad grados intermedios y hasta la Clase 4500. Cuando las presiones y temperaturas son más bajas o se necesita una válvula en línea, los cuerpos de válvula fundidos siguen siendo una opción sólida.

El cuerpo de válvula combinado forjado permite la inclusión de una salida extendida para controlar la velocidad del vapor a presiones más bajas, en respuesta a las frecuentes y drásticas variaciones en las características del vapor causadas por la disminución de la temperatura y la presión. De manera similar, los fabricantes pueden ofrecer conexiones de entrada y salida con diferentes presiones nominales para adaptarse mejor a las tuberías cercanas ante una disminución de la presión de salida, mediante el uso de válvulas de control de vapor combinadas forjadas.

Además de estos beneficios, combinar las operaciones de enfriamiento y reducción de presión en una sola válvula ofrece las siguientes ventajas con respecto a dos unidades separadas:

1. Mejor mezcla del agua pulverizada como resultado de la optimización de la zona de expansión turbulenta del elemento de descompresión.

2. Una relación variable mejorada

3. La instalación y el mantenimiento son bastante sencillos porque se trata de un equipo.

Podemos ofrecer una variedad de válvulas de control de vapor para satisfacer diversas necesidades de aplicación. Aquí presentamos algunos ejemplos típicos.

válvula de control de vapor

La válvula reguladora de vapor, que incorpora la tecnología más avanzada para el control de la temperatura y la presión del vapor, combina el control de la presión y la temperatura del vapor en una sola unidad de control. Ante el aumento de los precios de la energía y las exigencias operativas más estrictas de las plantas, estas válvulas responden a la demanda de una mejor gestión del vapor. La válvula de control de vapor ofrece un mayor control de la temperatura y una mayor reducción del ruido que la estación de reducción de temperatura y presión con la misma función, y además presenta menos limitaciones en cuanto a las necesidades de instalación y las tuberías.

Las válvulas reguladoras de vapor cuentan con una sola válvula que controla tanto la presión como la temperatura. El diseño, el desarrollo, la mejora de la integridad estructural y la optimización del rendimiento operativo y la fiabilidad general de las válvulas se logran mediante el análisis de elementos finitos (FEA) y la dinámica de fluidos computacional (CFD). La robusta construcción de la válvula de control de vapor demuestra que puede soportar toda la caída de presión del vapor principal, y el uso de tecnología de reducción de ruido en la trayectoria del flujo ayuda a minimizar el ruido y las vibraciones no deseados.

Las rápidas variaciones de temperatura que se producen durante el arranque de la turbina se compensan con el diseño aerodinámico de las válvulas de control de vapor. Para una mayor vida útil y para permitir la expansión ante la deformación por choque térmico, la jaula está cementada. El núcleo de la válvula cuenta con una guía continua, y se utilizan insertos de cobalto para lograr un sellado metálico hermético con el asiento de la válvula, además de proporcionar material de guía.

La válvula reguladora de vapor cuenta con un colector para pulverizar agua una vez que disminuye la presión. El colector dispone de boquillas activadas por contrapresión y geometría variable para optimizar la mezcla y evaporación del agua.

La presión de vapor aguas abajo de los sistemas de condensación centralizados, donde pueden producirse condiciones de saturación, es el uso previsto inicialmente para esta boquilla. Este tipo de boquilla mejora la adaptabilidad del dispositivo al permitir un caudal mínimo menor. Esto se logra reduciendo la contrapresión en la boquilla dP. Otra ventaja es que el destello se produce en la salida de la boquilla en lugar de en el obturador de la válvula rociadora cuando se aumenta la presión dP de la boquilla en aberturas más pequeñas.

Cuando se produce un destello, la fuerza del resorte del obturador de la válvula en la boquilla la cierra para evitar cualquier alteración. La compresibilidad del fluido cambia durante el destello, lo que provoca que el resorte de la boquilla la cierre y vuelva a comprimir el fluido. Tras estos pasos, el fluido recupera su estado líquido y puede ser moldeado de nuevo en el enfriador.

Boquillas de geometría variable y activadas por contrapresión.

La válvula reguladora de vapor dirige el flujo de agua alejándolo de la pared de la tubería y dirigiéndolo hacia el centro. El número de puntos de pulverización varía según la aplicación. Si la diferencia de presión es significativa, el diámetro de salida de la válvula reguladora se amplía considerablemente para satisfacer el mayor volumen de vapor requerido. Para lograr una distribución más uniforme y homogénea del agua pulverizada, se instalan más boquillas alrededor de la salida.

Un diseño optimizado de los componentes internos de una válvula reguladora de vapor permite su uso a temperaturas y presiones de funcionamiento más elevadas (hasta la clase ANSI 2500 o superior).

La estructura de obturador equilibrado de la válvula de control de vapor ofrece un sellado de clase V y características de flujo lineal. Las válvulas de control de vapor suelen utilizar controladores de válvula digitales y actuadores de pistón neumáticos de alto rendimiento para completar un recorrido completo en menos de 2 segundos, manteniendo una respuesta escalón de alta precisión.
Las válvulas reguladoras de vapor pueden suministrarse como componentes independientes si la configuración de la tubería lo requiere, lo que permite el control de la presión en el cuerpo de la válvula y el desobrecalentamiento en el enfriador de vapor posterior. Además, si no resulta económicamente viable, también es posible combinar desobrecalentadores enchufables con cuerpos de válvula rectos fundidos.