Tecnologia e controle de amônia

Manter o controle do nível da amônia é imprescindível em plantas de refrigeração industrial. Isso garante a eficiência e, sobretudo, a segurança do sistema. E entre diversos equipamentos, um dos mais importantes para exercer essa função é a válvula de controle motorizada. Por isso, a dinamarquesa Danfoss fornece a válvula proporcional ICM.

Ela é uma válvula para controle de amônia motorizada com funcionamento proporcional/modulante. Além disso, está presente nas bitolas de 3/4″ até 6”. Assim, a válvula ICM abrange uma alta gama de capacidades térmicas, podendo ser aplicada em uma infinidade de processos e equipamentos. Separadores de líquido, evaporadores, túneis de congelamento, chillers, máquinas de gelo são alguns exemplos.

Diferença entre um sistema on-off e um sistema proporcional no controle de amônia

Entender a diferença entre um sistema on-off e um sistema proporcional é bastante simples quando compreendemos de que forma ocorre a transferência térmica.

Tanto em sistemas de refrigeração industrial quanto em sistemas de aquecimento industrial, a transferência térmica ocorre sempre do corpo quente para o corpo frio. Em uma câmara fria, por exemplo, o ar quente da câmara e a caloria dos produtos será absorvida pelo fluido refrigerante. Assim, a amônia irá evaporar, absorvendo esse calor excedente e mantendo o controle sobre a temperatura do ambiente, produtos e equipamento.

Para que essa transferência térmica do corpo quente para o corpo frio possa ocorrer respeitando um determinado padrão aceitável de temperatura, precisamos contar com um controle para injeção de líquido de amônia e um controle de evaporação da amônia em estado de gás.

O sistema com controle on-off é composto por válvula solenoide que opera na função liga e desliga, além de válvulas reguladoras de expansão manual. Elas são ajustadas para 100% da capacidade do equipamento ou processo em questão.

Já o sistema proporcional irá abrir ou fechar de acordo com a real necessidade do processo naquele momento. Ou seja, segundo a segundo, com a leitura por parte de sensores instalados nos equipamentos e controle por CLP ou controlador dedicado de processos.

Vimos que a diferença entre eles está, basicamente, na linerialidade do seu funcionamento. Isso porque, uma vez que o sistema on-off opera em uma mesma faixa, independentemente do ponto do processo ou da sua demanda real, o sistema proporcional é um sistema pensado para trabalhar exatamente de acordo com o processo, respeitando as necessidades daquele momento.

E o que muda no resultado?

Na prática, quando falamos em energia térmica industrial, sistemas de refrigeração, aquecimento, automação e outros tópicos voltados a este contexto, a linerialidade, ou seja, a frequência estável com que o processo ocorre, é fundamental para pilares como eficiência energética, segurança, qualidade do produto final, manutenção e outros.

Eficiência energética

Quando se trata de eficiência energética, por exemplo, podemos fazer uma comparação simples. Pense no sistema de controle proporcional como um carro na estrada, andando sem nenhum trânsito, acelerando e freando apenas quando existe a real necessidade. Já o sistema de controle on-off seria como um carro andando na cidade com trânsito e semáforos, parando e acelerando com intermitências severas.

Qual desses dois carros você acha que tem maior consumo de combustível? A resposta é tão óbvia quanto para o controle de sistemas térmicos. Quanto mais estável é o processo, menor é o consumo de energia e melhor é o funcionamento de sistema e dos equipamentos de maneira geral.

Segurança

Quando se fala em segurança, um sistema on-off está sempre ajustado para trabalhar em 100% da sua capacidade. Assim, no momento de abertura ou fechamento, esses processos ocorrem de maneira abrupta. Como resultado, temos choques térmicos e hidráulicos, pressurização do sistema, além de trabalho desnecessário do compressor e condensador. Isso, a médio e longo prazo, gera manutenção e desgaste, além do gasto energético superior.

Qualidade

A qualidade do produto final também é alterada. Comparando novamente com um exemplo do cotidiano, imagine uma receita caseira qualquer. Quando você cozinha ou resfria a sua comida lentamente, o sabor, textura, cor e todos aspectos dela certamente ficarão superiores se comparado a esse processo feito de maneira rápida com choques de temperatura abruptos e um diferencial grande entre a temperatura inicial e a temperatura de cozimento ou congelamento.

Destacamos assim apenas alguns dos aspectos de superioridade e tecnologia quando comparamos um sistema on-off a um proporcional. Entretanto, na prática, quando instalamos um sistema proporcional no controle de nossos processos de refrigeração, em especial para sistemas com temperaturas e pressões muito baixas, inferiores a – 20°C, por exemplo, a diferençaé ainda maior.

Válvula ICM Danfoss no controle de amônia

As válvulas motorizadas ICM da série Danfoss ICV Flexline™ são rápidas e simples de manusear, instalar e manter devido ao seu baixo peso e design compacto. Além disso, são o equipamento ideal para quem precisa de um sistema proporcional no controle de amônia.

Ela é ideal para regular o processo de expansão nas tubulações de líquido e controlar a pressão ou a temperatura em tubulações de sucção secas ou úmidas e tubulações de gás quente.

O motor para válvulas ICM está disponível como válvula completa e como um programa de peças.

Confira algumas características técnicas desse modelo:

• – Pressão máxima de trabalho: 52 bar (754psi)
• – Faixa de temperatura ambiente: -60 a 120°C
• – Refrigerantes: CO₂, amônia e outros refrigerantes futuros de alta pressão

Controle de amônia: benefícios da válvula ICM Danfoss

• – Manuseio, instalação e manutenção rápida e fácil.
• – Pouco peso e design compacto.
• – Adequada para refrigerantes naturais, de alta pressão, p. ex. CO₂.
• – Características de controle inigualáveis.
• – Fornece alta pressão de sucção e melhor COP para economia de energia.

Atuador ICAD

O atuador ICAD é o responsável por abrir e fechar a válvula ICM, proporcionalmente à necessidade do sistema. O atuador ICAD também está presente em diferentes versões, possuindo maior ou menor força. Sua escolha se dá de acordo com o tamanho da válvula que irá controlar.

O funcionamento da válvula de controle ICM é proporcional e se dá em conjunto a um sensor de temperatura e a um controlador de processos ou CPL.

Se o transmissor de temperatura da câmara frigorífica ou do equipamento em questão transmite um sinal de aumento de temperatura, o CLP ou controlador comandará o atuador. Assim ele fará a sede da válvula de controle ICM abrir e liberar mais fluxo de amônia, aumentando a transferência de frio.

No caso contrário, quando a temperatura passar do limite inferior aceitável, a válvula irá fechar gradualmente. Isso estabilizará a transferência térmica em uma temperatura ajustada no controlador do equipamento.