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Silêncio! Atenuação de ruídos com válvulas rotativas em aplicações de controle de vazão de gás e vapor

O ruído pode ser um problema, mesmo em aplicações com pressões de vapor baixas e médias, resultando em situações como vibrações pesadas ou perigos para saúde, segurança ou ambiente.

Em instalações de processamento, é possível ouvir ruídos gerados pela vazão ou pelos fluidos. Evitar o excesso de ruído é uma exigência comum em muitas fábricas de petróleo e gás. O limite comum de ruídos é de 85 dBA. O vapor é muito usado em indústrias, como a de produção de energia, onde a alta pressão cai e a vibração pode ser preocupante. Quando se trabalha com vapor, é provável que seja necessário controlar o ruído e as grandes quedas de pressão. O dimensionamento e a escolha das válvulas requerem atenção especial para garantir que elas também sejam limpas, seguras e confiáveis.

Cuidando das descargas

A proteção contra descargas do compressor é uma aplicação exigente que requer controle de ruído. A instabilidade da capacidade é acompanhada por um ruído característico conhecido como "bombeamento" ou "descarga". A violenta oscilação da pressão do gás resultante pode causar danos ao compressor em poucos segundos. A válvula antissobretensão deve ser capaz de passar aprox. 100% da capacidade de um compressor, reagir rapidamente, lidar com as grandes quedas de pressão e reduzir o ruído enquanto mantém um fechamento estanque para evitar perdas de energia.

Atendendo às demandas de ruído

Décadas se passaram desde que a primeira válvula de controle rotativo anticavitação de baixo ruído, a Neles® Q-Ball™, surgiu no fim da década de 1970, com novos desenvolvimentos, tais como difusores, válvulas de esfera segmentada e disco silenciador aparecendo nos anos 1980.

A experiência e o aprimoramento constituíram a base para novos passos no controle de ruídos. A nova Q2-trim é a segunda geração da tecnologia Q-trim e foi projetada para reduzir o alto ruído aerodinâmico a um nível tolerável. A ideia foi criar um controle de atenuação de ruídos altos, que leva essa atenuação a um novo patamar de desempenho.

A ciência da atenuação de ruídos

A atenuação de ruídos em aplicações de vapor pode ser realizada de várias formas: Tratando a “fonte”, por exemplo, com modificações na válvula e no controle, ou tratando o “caminho”, abafando o ruído gerado com soluções como silenciadores. Tratar a fonte geralmente é a opção escolhida, já que ela também garante uma operação confiável do processo, evitando os altos níveis de vibração mecânica associados ao ruído.

O tratamento da fonte pode ser realizado por pelo menos quatro métodos: controle de velocidade, controle de acústica, controle de localização e uso de difusores.

A velocidade dentro do obturador de uma válvula de controle pode ser contida usando uma diminuição de pressão multifásica e aumentando a área de saída do obturador da válvula, minimizando a velocidade e a pressão da vazão e maximizando o volume de gás. O ruído acústico pode ser controlado de duas formas: divisão de vazão em diversas correntes e modificação do próprio campo acústico. O controle de localização envolve projetar um obturador de válvula para que a localização e a forma das correntes crie a menor quantidade de ruído possível. Dividir a queda de pressão entre uma válvula de controle e um difusor à jusante oferece uma forma eficaz de reduzir ainda mais o ruído.

Dimensionamento da válvula e previsão de ruído

O dimensionamento computadorizado de válvulas de controle e a previsão de ruído chegaram durante a década de 1980 com os programas de dimensionamento, que funcionavam como ferramentas para avaliar o desempenho real da válvula de controle. Atualmente, os programas de dimensionamento de válvulas são essenciais para prever adequadamente o ruído da válvula e controlá-lo no geral. As equações de ruído aerodinâmico para dimensionamento de válvulas de controle foram definidas utilizado normas internacionais como a IEC 60534-8-3.


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