Vàlvula reductora de pressió vs vàlvula de seguretat i descàrrega vs vàlvula d'excedent: diferències, principis de funcionament i guia de selecció

Vàlvula reductora de pressió vs vàlvula de seguretat i descàrrega vs vàlvula d'excedent: quina és la diferència?

Les vàlvules reductores de pressió, les vàlvules de seguretat i descàrrega i les vàlvules d'excedent pertanyen totes a la família de les vàlvules de control de pressió, però no són intercanviables. Cadascuna controla un costat diferent del sistema, funciona en condicions diferents i s'instal·la en una ubicació diferent.

Si els confonem durant la selecció, podrem patir una pressió aigües avall inestable, una sobrecàrrega contínua de la bomba o cicles freqüents de la vàlvula. Aquesta guia compara els tres tipus en un llenguatge senzill, amb els principis de funcionament, les posicions d’instal·lació i consells pràctics per a la selecció en condicions operatives reals.

Taula de comparació ràpida

Com triar ràpidament

Si cal reduir i estabilitzar la pressió després de la vàlvula, trieu una vàlvula reductora de pressió.

Si cal limitar la pressió al costat d’entrada, primer pregunteu-vos si la vàlvula s’obre només durant una sobrepresió anormal o si necessita descarregar-se amb freqüència/contínuament.

Només per a sobrepresions anormals, normalment la millor opció és una vàlvula de seguretat de descàrrega.

Per a l’extracció freqüent o contínua de líquid, normalment és més adequada una vàlvula de desbordament.

1. Vàlvula reductora de pressió: Redueix i estabilitza la pressió aigües avall

Vàlvula reductora de pressió pilotada (de ferro dúctil, amb brida, 25 P), instal·lada en sèrie per reduir i estabilitzar la pressió aigües avall.

Principi de funcionament

Una vàlvula reductora de pressió s’instal·la en sèrie a la canonada. El medi circula per un orifici estrangulador situat a l’interior de la vàlvula, provocant una caiguda de pressió. La pressió aigües avall es retroalimenta mitjançant una membrana o un pistó i es compensa amb la tensió d’un ressort. Quan la pressió d’entrada o el cabal aigües avall varien, el tap de la vàlvula s’ajusta automàticament per mantenir la pressió de sortida dins de l’interval establert.

Tipus

Tipus membrana: menor fricció, més adequat per a aplicacions que requereixen alta sensibilitat de regulació i resposta ràpida. La precisió de regulació pot arribar al 2 %–3 % segons les dades dels assaigs de vàlvules reductores de precisió.

Tipus de pistó: adequat per a pressions d’entrada més elevades. Les vàlvules reductores d’alta pressió poden suportar pressions d’entrada fins a 350 bar.

Consells de selecció

Cabdal: no triï la mida només segons la mida de la connexió. Si el cabdal real supera la capacitat de regulació de la vàlvula, la pressió a la sortida pot disminuir notablement. En aquest cas, triï una mida més gran o una vàlvula amb millors característiques de cabdal. Si la vàlvula és massa gran, pot funcionar durant llargs períodes amb una obertura molt petita, reduint-ne l’estabilitat de regulació.

Filtració: per a fluids que continguin partícules, instal·li un filtre abans de la vàlvula reductora de pressió. Preferiblement, triï vàlvules amb filtre d’entrada integrat. Moltes vàlvules reductores de precisió i d’alta pressió incorporen un filtre de 25 μm.

2. Vàlvula de seguretat de descàrrega: protecció contra sobrepressió en condicions anormals

Vàlvula de seguretat de descàrrega amb ressort (vermella, de brida) instal·lada en paral·lel per a la protecció contra sobrepressió anormal.

Principi de funcionament

Una vàlvula de seguretat de descàrrega s’instal·la en paral·lel a l’equipament o la canonada protegits. Quan la pressió és inferior al valor ajustat, la molla manté el tapó de la vàlvula contra el seient, de manera que la vàlvula roman tancada. Quan la pressió d’entrada arriba a l’interval d’obertura, la vàlvula s’obre i descarrega el medi. Un cop la pressió baixa, es tanca novament.

Aplicació

Les vàlvules de seguretat de descàrrega solen utilitzar segells tous de cautxú, que proporcionen un bon segellat quan estan normalment tancades. Són adequades per a la protecció contra sobrepressió causada per condicions anòmales, com ara el tancament accidental d’una vàlvula, l’expansió tèrmica del medi o la fallada de components reguladors de pressió. Com que els segells tous no són ideals per a obertures freqüents i prolongades, una vàlvula de seguretat de descàrrega no s’ha d’utilitzar com a regulador normal de pressió de procés ni com a element de descàrrega per derivació contínua.

Consells de selecció

Pressió d’ajust: No l’ajusteu massa a prop de la pressió de treball normal, ja que, d’altra manera, la vàlvula podria obrir-se i tancar-se amb freqüència.

Capacitat d’escapament: Determini la mida segons el flux màxim possible de sobrepresió en el sistema. Asseguri’s que la vàlvula pugui evacuar una quantitat suficient de medi a temps. Si el flux d’escapament és inferior al flux que entra al sistema, la pressió pot continuar pujant.

3. Vàlvula de desbordament: Protecció contra sobrepresió i control de la pressió a la sortida de la bomba

Vàlvula de desbordament roscada d’acer inoxidable per a derivació a la sortida de bombes de líquid i control de pressió.

Principi de funcionament

Les vàlvules de desbordament (també anomenades vàlvules de derivació de pressió) s’utilitzen principalment en sistemes de líquids, habitualment a la sortida de bombes de desplaçament fix. Quan la demanda de l’accionador disminueix, una vàlvula de control es tanca o la resistència del sistema augmenta, la pressió a la sortida de la bomba puja. Aleshores, la vàlvula de desbordament s’obre i retorna part del líquid al dipòsit, a l’entrada de la bomba o a un altre costat de baixa pressió, limitant així la pressió a la sortida de la bomba.

En comparació amb una vàlvula de seguretat per sobrepressió, que es centra en la descàrrega d’una sobrepressió anormal, una vàlvula de derivació és més adequada per al control de la pressió a la sortida d’una bomba quan es requereix una descàrrega de líquid freqüent o contínua. Les dues no es poden substituir simplement en funció de la pressió de reglament.

Dues aplicacions principals

1. Quan la pressió del sistema puja de forma anormal, la vàlvula de derivació s’obre i descarrega líquid per limitar la pressió màxima.

2. Quan una bomba de desplaçament fix subministra un cabal continu, la vàlvula de derivació descarrega el cabal excedent segons la demanda del sistema i participa en la regulació de la pressió a la sortida de la bomba.

Consells de selecció

Pressió i cabal: Confirmeu la pressió de reglament, el cabal màxim de sortida de la bomba, la demanda normal del sistema, el cabal excedent màxim i la diferència de pressió a través de la vàlvula.

Estructura i freqüència d’actuació: En funció de l’obertura ocasional, de l’acció freqüent o de la derivació contínua, comproveu l’estructura de l’assentament, el material del segell, la resistència a les vibracions, la capacitat de cabal i la vida útil.

Línia de retorn i calor: Comproveu el diàmetre del tub de retorn i la pressió de contrapressió a la sortida. Durant el vessament continu, la estrangulació del líquid genera calor. Avaluï la pujada de temperatura del medi, el volum del dipòsit i la capacitat de refrigeració del sistema.

Selecció segons l’aplicació

Per accelerar la selecció, aparelleu el tipus de vàlvula amb el servei real:

Estabilització de la pressió de vapor o gas comprimit → Vàlvula pilotada de reducció de pressió (normalment oberta, instal·lada en sèrie)

Protecció contra sobrepressió en canonades i recipients amb descàrrega rara → Vàlvula de seguretat i alliberament càrrega per molla (normalment tancada, instal·lada en paral·lel)

Sortida de bomba de desplaçament positiu amb derivació líquida freqüent o contínua → Vàlvula d’extravessament d’acer inoxidable (en paral·lel, a la sortida de la bomba)

4. Preguntes freqüents

Pot una vàlvula de seguretat i alliberament substituir una vàlvula d’extravessament per al control de la pressió a la sortida de la bomba?

Una vàlvula de seguretat d’alvament pot gestionar sobrepressió anormal en aplicacions adequades, però no és necessàriament adequada per a obertures freqüents o descàrregues contínues. Quan una bomba de desplaçament fix necessita regulació de pressió de derivació a llarg termini, normalment una vàlvula d’excedent és l’elecció correcta.

Es pot utilitzar una vàlvula d’excedent per a la protecció contra sobrepressió?

Una vàlvula d’excedent pot limitar la pressió màxima en sistemes líquids adequats. No obstant això, si els codis aplicables o les normes de disseny exigeixen explícitament una vàlvula de seguretat , una vàlvula d’excedent general no es pot utilitzar com a substitut.

Cal protecció de descàrrega a valle d’una vàlvula reductora de pressió?

Depèn de la pressió admèsible dels equips a valle i del risc d’error del sistema. Si un error de la vàlvula reductora de pressió pogués fer que la pressió a valle superés els límits de l’equip, cal instal·lar un dispositiu independent de descàrrega de pressió.

5. Informació necessària per a la selecció de la vàlvula

Per ajudar els enginyers o proveïdors a determinar el tipus de vàlvula adequat i la idoneïtat del producte, prepareu la informació següent:

Mitjà, corrosivitat, viscositat i netedat

Pressió d’entrada i pressió de sortida objectiu

Cabdal normal, cabdal màxim o cabdal de descàrrega necessari en condicions anormals

Temperatura de treball, tipus de connexió, freqüència d’operació i pressió contrària a la sortida

Conclusió

Les vàlvules reductores de pressió, les vàlvules de seguretat i descàrrega i les vàlvules de derivació controlen totes la pressió, però resolen problemes diferents. La clau és identificar quin costat del sistema necessita control de pressió, si la vàlvula funciona normalment oberta o normalment tancada, i si la descàrrega és ocasional o contínua.

Per als compradors i enginyers estrangers, l’enfocament més segur consisteix a seleccionar segons les condicions de treball, no només segons el nom. Proporcioni el mitjà, la pressió, el cabdal, la temperatura i la freqüència d’operació, i resultarà molt més fàcil confirmar el tipus de vàlvula adequat.