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Reduzindo custos e aumentando a eficiência da turbina

No mercado de turbinas de eletricidade e gás, a concorrência entre fabricantes de turbinas e compressores se tornou ainda mais difícil. As decisões são tomadas principalmente com base nos preços e eficiência. Economizar escolhendo as válvulas de controle e segurança corretas com base na aplicação se tornou ainda mais importante.

Novas tecnologias e novos designs em válvulas ajudam a aumentar a eficiência das turbinas e a reduzir custos ao mesmo tempo que aumentam a segurança, por exemplo, instalando um alívio de pressão mais rápido em caso de desarme de um compressor ou de um compressor de turbina de gás.

Novos desenvolvimentos em válvulas borboletas podem oferecer um aumento de capacidade de até 75% comparados com designs tradicionais. Isso significa, por exemplo, que as aplicações de válvulas de alívio da turbina de gás ou as aplicações de descarga do compressor e válvulas de escape de sucção podem se beneficiar dos novos designs, seja pela maior segurança devido ao alívio mais rápido ou pela redução do tamanho da válvula para economizar nos gastos. Uma válvula de alívio CL150 de 16" pode ser substituída por uma válvula CL 150 de 14" com praticamente a mesma capacidade. Em caso de emergência, a nossa excepcional válvula borboleta de 14" será capaz de aliviar o compressor ou o compressor da turbina de gás no mesmo tempo que uma válvula convencional de 16". Uma válvula menor não apenas oferece economia direta, ela também permite uma tubulação com diâmetro menor, que também significa menos gastos.

Válvula Metso BWX

A eficiência de turbinas de vapor também pode ser aumentada se as novas válvulas borboleta de alta capacidade forem usadas no controle da entrada e no desarme da turbina. Devido à maior capacidade da válvula, a perda de pressão ao longo da válvula é diminuída, e mais energia de vapor é disponibilizada para a turbina.

Um melhor desempenho das válvulas é atraente sobretudo para compressores ou turbinas que precisam ser restaurados, possibilitando um aumento na eficiência e na segurança.

Os designs das novas válvulas borboleta têm um disco com alto valor de Cv, sede metálica completa e poço dentado. Os sistemas da sede e a conexão do disco do poço não precisam de fixadores, como parafusos ou pinos. Essa alteração específica do design oferece mais segurança, já que não existem mais elementos que podem se soltar dentro da tubulação, resultando em danos às pás ou a outras partes internas do compressor ou da turbina.

Os novos materiais da gaxeta e do mancal oferecem mais economias para as aplicações em turbinas e compressores – 40% menos torque devido à sede 100% metálica – que permite que a válvula e a gaxeta do atuador pesem 20% menos.

Para aplicações que requerem operações com maior precisão de controle, alta capacidade e carga completa, como o controle de gás combustível, e também para derivações no compressor, a válvula de esfera segmentada em V oferece excelente controlabilidade. As válvulas de segmento para controle de gás combustível são usadas há décadas em turbinas de gás industrial, mas o novo design aumentou sua faixa de capacidade. Atualmente, a capacidade da válvula começa em Cv = 0,5 e vai até Cv = 23.000 (1” – 32"). Devido a uma capacidade muito mais alta que as válvulas de globo, as válvulas de segmento economizam em custos diminuindo o dimensionamento da tubulação.

Como opção, a válvula pode ser equipada com controles especiais que oferecem atenuação de ruído e equilibram a vazão para uma maior precisão de controle.

Para pressões diferenciais mais altas, tal como válvulas de antissobretensão e válvulas de derivação, válvulas esféricas com sede 100% metálica com novos controles atenuadores de ruído oferecem excelente precisão no controle e controlabilidade enquanto reduzem o ruído em até 30 dBA. Elas produzem um valor de Cv muito mais alto que quando comparadas, por exemplo, a uma válvula de globo. Também nesse caso, a diminuição do dimensionamento da válvula e da tubulação diminui custos.

Além disso, os controles da válvula esférica atenuadoras de ruído têm a vantagem de autolimpeza, comparados aos controles de labirinto da válvula de globo – especialmente em aplicações de compressores, onde os gases acumulam hidratos que podem levar à obstrução do pequeno orifício. Os obturadores de válvulas esfera atenuadoras de ruído de última geração são projetados para se autolimpar quando a válvula está na posição totalmente aberta. Logo, jamais poderá acontecer uma obstrução completa, mesmo em condições que usam gás sujo.

No fim das contas, prestar atenção especial aos detalhes é importante, pois tudo isso conta para diminuir custos e aumentar a eficiência das turbinas e compressores.

TEXTO: Andreas Pischke, Metso

Publicado na revista Valve World, na seção Power generation (Geração de energia) em outubro de 2017

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