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Válvula Piloto ICS Danfoss: nosso assunto da aula de hoje.
Para ver mais conteúdos como esse, acesse nossos Cursos Certificados Vaportec.
Vamos falar sobre a válvula de controle de amônia Danfoss modelo ICS.
Conhecemos como uma servo válvula.
A válvula ICS controla-se por pilotos.
Diferentes combinações de pilotos resultam em diferentes funções.
Como por exemplo:
- solenoide
- controle de pressão
- controle proporcional
As servo válvulas operadas por piloto ICS pertencem à família ICV da Danfoss.
A válvula é composta então por três componentes principais:
- corpo da válvula
- módulo de função
- tampa superior
As servo válvulas operadas por piloto ICS.
São válvulas que operam-se por piloto.
Servem então para:
- regular pressão,
- temperatura
- função ON/OFF
- proporcionais em sistemas de refrigeração
Pode-se usar as válvulas ICS nos lados de alta e baixa pressão.
Tanto em linhas de sucção úmida e seca.
Como em linhas de líquido sem mudança de fase.
Ou seja, onde não ocorre expansão na válvula.
A válvula ICS 1 tem uma conexão para apenas um piloto.
O modelo ICS 3 tem então conexão para três pilotos.
Recursos e características importantes da válvula piloto ICS
Fabricam a válvula ICS para aplicações de refrigeração industrial.
Com uma pressão máxima de trabalho de 52 bar g/ 754 psi g.
A válvula ICS é aplicável a HCFC, HFC, R717 e amônia.
Além de R744 em CO2.
As conexões da válvula piloto ICS incluem solda de topo e solda de encaixe.
Sendo assim uma válvula de baixo peso e design compacto.
Conceito Modular:
- Cada corpo de válvula está disponível com vários tipos. E tamanhos de conexão diferentes.
- A revisão da válvula na ICS 25-80 é feita substituindo o módulo de função.
- Possível converter a válvula servo operada por piloto ICS em válvula operada por motor ICM.
Pode-se usar a linha padrão de válvula piloto em todos os tamanhos de válvulas ICS.
Por isso, a válvula piloto pode ser aparafusada diretamente na válvula ICS.
Eliminando assim a necessidade de conexões de solda.
Ou então linhas piloto externas.
A tampa superior pode ser então girada em qualquer posição possível.
Sem afetar então o funcionamento da válvula.
Seguindo com as características, vamos falar então de funcionamento.
As válvulas ICS são projetadas.
Assim como válvulas operadas por piloto.
Elas requerem um diferencial de pressão mínimo para abrir.
Quando a diferença de pressão for 0 bar/0 psi. Fecha-se a válvula ICS.
Se a diferença de pressão for de 0,2 bar/3 psi ou mais. A válvula ICS estará totalmente aberta.
Em diferenças de pressão entre 0,07 bar/1 psi e 0,2 bar/3 psi.
O grau de abertura será então proporcional.
Duas das três conexões de pressão piloto (S1 e S2) são conectadas em série.
Enquanto conecta-se a terceira (P) em paralelo a S1 e S2.
Isso permite usar diferentes combinações de válvulas piloto.
Proporcionando assim inúmeras variações nas funções de controle.
As válvulas ICS são aprovadas de acordo com o padrão europeu.
Especificado na Diretiva de Equipamentos de Pressão. Têm a marca CE.
O Conceito ICS
O conceito ICS se desenvolve em torno de um princípio modular.
Isso oferece então a possibilidade de combinar módulos de função.
Além das tampas superiores com tamanho especial do corpo da válvula.
Ela está disponível em uma variedade de possibilidades de conexão.
Assim existem oito corpos de válvulas disponíveis.
ICV 25, ICV 32, ICV 40, ICV 50, ICV 65, ICV 100, ICV 125 e ICV 150. Variando de ¾” até 6”.
Como falamos anteriormente.
Cada corpo de válvula ICS tem sua própria tampa com porta para um ou três pilotos.
De acordo com a aplicação em questão.
No ICS, várias inserções – módulos de função – estão disponíveis.
Para fornecer assim diferentes capacidades.
O módulo de função é basicamente a sede da válvula.
Ou seja, o núcleo de controle da válvula ICS.
Esse que definirá então a sua vazão e capacidade.
Nesta tabela podemos observar então de forma clara as diferentes vazões.
De acordo com o orifício do módulo de função de cada uma das válvulas ICS.
Na válvula ICS 25 nós temos orifícios de 5 até 25 milímetros para um mesmo corpo de válvula.
Ou seja, a válvula pode ser uma ICS 25 de 1 polegada.
Por exemplo, sua capacidade pode variar de 1,7 metro cubico hora para até 11,7 metros cúbicos por hora.
Possuindo uma grande variação mesmo com uma mesma bitola de conexão.
Função: válvula piloto
A principal ICS é uma válvula piloto.
O tipo de válvula piloto usada determina então a função.
A ICS com válvula piloto controla o fluxo de refrigerante.
Por modulação ou liga/desliga.
De acordo com a válvula piloto e o status da válvula principal.
Pode-se usar o fuso manual então para abrir a sede da válvula.
Assim existe um grau de abertura da válvula principal.
Ele é determinado pela diferença de pressão diferencial entre a pressão p2.
Essa que atua no topo do servopistão (3b) e a pressão p3.
Que atua então na parte inferior do servo pistão.
Quando a diferença de pressão for 0. Fecha-se a válvula principal totalmente.
Aliás, se a diferença de pressão for de 0,2 bar (3 psi) ou maior. A válvula principal estará totalmente aberta.
Em diferenças de pressão (p2- p3) entre 0,07 bar (1 psi) e 0,2 bar (3 psi).
O grau de abertura será então proporcional.
A porta do cone (3e) é em forma de V.
Dessa forma fornece boas características de regulagem para válvulas principais.
Principalmente operadas por piloto mesmo em baixas cargas.
Pressão de saída de válvula
P3 pressão é igual à pressão de saída da válvula (P4).
Devido a uma folga entre a haste do pistão (3g) e o módulo de função.
O grau de abertura da válvula ICS é, portanto, controlado pela aplicação de P2 pressão.
Agindo assim no topo do pistão servo.
Que é igual ou maior que a pressão de saída da válvula (P4).
A pressão máxima pode atuar na parte superior do servopistão (3b).
P2 normalmente corresponde à pressão.
P1- Pressão de entrada da válvula principal ICS.
Pressão de entrada p1 é conduzido.
Através dos canais perfurados (1a, 1b, 2f, 2b (piloto), 2a, 2d).
No corpo da válvula (1) e tampa (2) através das válvulas piloto individuais.
E no topo do servo pistão (3b).
O grau de abertura das válvulas piloto individuais determina a magnitude da pressão p2.
Portanto, o grau de abertura da válvula principal.
O orifício de equalização (3f) no servo pistão (3b) garante que a pressão p2 é balanceado.
De acordo com o grau de abertura da válvula piloto.
Pode-se equipar a versão ICS 3 com uma, duas ou três válvulas piloto.
Para que assim sejam possíveis até três funções de regulagem.
Se usar a conexão piloto externa, mais funções podem ser adicionadas então.
Versão piloto do ICS três
As portas piloto estão relacionadas da seguinte forma:
- As válvulas piloto instaladas nas portas SI e SII são conectadas em série.
- A válvula principal operada por piloto ICS 3 será totalmente fechada se apenas uma das válvulas piloto conectadas em série estiver fechada.
- A principal só pode abrir se a válvula piloto estiver aberta ao mesmo tempo.
A válvula piloto instalada na conexão P é conectada em paralelo às válvulas piloto nas conexões SI e SII.
A ICS estará totalmente aberta. Se a válvula piloto em P estiver totalmente aberta.
Independentemente do grau de abertura das válvulas piloto SI e SII.
Fecha-se a válvula ICS totalmente. Se a válvula piloto em P estiver totalmente fechada.
E pelo menos uma das válvulas em SI ou SII estiver totalmente fechada ao mesmo tempo.
A relação entre as válvulas piloto nas portas SI, SII e P será vista a seguir.
Quando o ICS não estiver equipado com três válvulas piloto.
A porta não usada deve ser vedada com um bujão cego.
Se o bujão for montado como uma unidade montada.
Fecha-se A + B, os canais da porta específica.
Quando apenas a parte superior, A, do plugue estiver encaixada, os canais das portas em questão estarão abertos.
Na possibilidade de o grau de abertura da válvula principal ICS não for uma função da pressão de entrada da válvula principal. Ou se mais de três funções são necessárias.
Conexões SI, SII ou P
Pode-se equipar as conexões SI, SII ou P com um niple.
Para a conexão da pressão piloto externa.
Isso se aplica então a todas as versões do ICS.
A pressão à qual a linha piloto externa está conectada.
Determinará então a pressão p2no topo do servo pistão.
As válvulas piloto instaladas nessa linha piloto externa determinarão a função da válvula principal.
As instaladas em linhas externas devem ser montadas em uma carcaça tipo CVH.
Dependendo da função das válvulas piloto, a característica de regulação ICS torna-se:
- Ligado desligado
- proporcional
- integral
- cascata
As válvulas principais ICS são, portanto, especialmente adequadas para todas as formas de sistemas.
Principalmente de regulação de temperatura e pressão.
Uma visão geral dos tipos de válvulas piloto disponíveis pode-se encontrar na literatura:
“Válvulas piloto para válvulas principais operadas” (AI248786497190).
A seguir, vários exemplos de configuração.
Por isso, estes são apenas para fins explicativos.
No entanto, usando a literatura sobre válvulas piloto.
Por exemplo, são mais fáceis de compreender.
Nesta imagem e tabela podemos observar então.
Com quais combinações entre pilotos abertos e fechados.
O comportamento da válvula ICS será de igual forma ficar aberto ou permanecer fechada.
Agora vamos observar a vista explodida da válvula ICS.
Primeiro da válvula ICS até o diâmetro 65/80.
Depois seguimos com a ICS 100 até a 150.
Com internos maiores e mais robustos.
Reparos para válvulas Danfoss
Lembramos sempre dos reparos para válvulas Danfoss.
Eles se fornecem em três tipos de parâmetro.
São eles então:
- Reparo de inspeção,
- fornecimento das juntas principais,
- serve para abertura,
- inspeção visual,
- limpeza e fechamento da válvula.
Reparo de vedação, fornecimento das juntas principais e de todas as vedações da válvula.
Usando em processos de manutenção preventiva e programada.
Reparo overhaul, fornecimento das juntas principais.
Todas as vedações e também dos componentes metálicos da válvula.
Neste reparo o único componente que não se fornece é o corpo da válvula.
Reparo utilizado para manutenção corretiva das válvulas.
Então, este sistema de reparos se estende para toda linha.
Das válvulas de refrigeração industrial da Danfoss.
Desde as válvulas solenoide, de bloqueio, controle e outras.
Agora vamos ver alguns exemplos de configuração da válvula ICS Danfoss.
De acordo com a montagem dos pilotos.
Regulagem de pressão constante.
Regulagem de pressão diferencial
Aplicação em regulagem liga e desliga.
Função válvula solenoide normal fechada.
Aplica-se na regulagem com pressão de controle externo
Aplicação: Regulagem liga e desliga.
Função válvula solenoide normal aberta
Regulagem pressão cárter.
Ajuste de pressão máxima.
Aplicação em regulagem de temperatura com controle eletrônico
Todas essas configurações observadas são para as válvulas ICS 1.
Ou seja, válvulas com porta para um piloto controlador.
Agora iremos observar as funções disponíveis na válvula ICS 3.
Considerando então a aplicação de até três pilotos de controle.
Regulagem de pressão constante combinada com desligamento elétrico.
Para esta função o piloto solenoide EVM se instala na porta S1.
Instala-se o piloto de pressão constante CVP na porta S2.
Para a porta P instala-se o bujão cego A+B.
Aplica-se na regulagem de pressão constante.
Combinada então com abertura elétrica total.
Para esta função o piloto solenoide EVM se instala na porta S1.
O bujão cego A+B instalad-se então na porta S2.
Para a porta P instala-se o piloto de pressão constante CVP.
Funcionando então em paralelo.
Regulagem de pressão constante combinada com desligamento elétrico e abertura total.
Para esta função o piloto solenoide EVM se instala na porta S1.
O piloto de pressão constante CVP instala-se então na porta S2.
Para a porta P se instala o piloto solenoide EVM.
Funcionando então em paralelo.
Aplicação na regulagem de pressão constante com comutação.
Entre duas pressões de evaporação pré-definidas.
Para esta função o piloto solenoide EVM se instala na porta S1.
O piloto de pressão constante CVP instala-se então na porta S2.
Para a porta P se instala um segundo piloto de pressão constante CVP.
Funcionando assim em paralelo.
Aplica-se na regulagem de pressão de controle externa.
Com desligamento elétrico combinado com regulação de pressão constante.
Para esta função o conector externo se instala na porta S1.
O piloto solenoide EVM instala-se então na porta S2.
Para a porta P se instala um piloto de pressão constante CVP.
Funcionando assim em paralelo.
Aplicação: exemplos
Regulagem de pressão constante.
Com pressão de controle externa combinada com abertura elétrica total.
Para esta função o conector externo se instala na porta S1.
Então o piloto de pressão constante CVP instala-se na porta S2.
Já, para a porta P se instala um piloto solenoide EVM. Que funciona em paralelo.
Aplicação na regulagem de pressão constante.
Tem o desligamento elétrico combinado com pressão de controle externa.
Nessa função o piloto solenoide EVM se instala na porta S1.
Já, o piloto de pressão constante CVP se instala na porta S2.
Para a porta P instala-se um conector externo.
Funcionando assim em paralelo.
Aplica-se a válvula solenoide com pressão de controle externa.
Isto é, para controle de pequenas quedas de pressão.
Nessa função o conector externo se instala na porta S1.
Então o piloto solenoide EVM instala-se na porta S2.
Para a porta P se instala um bujão A+B.
Aplicação na regulagem de pressão diferencial combinada com desligamento elétrico.
Para esta função o piloto solenoide EVM se instala na porta S1.
Já o piloto de pressão diferencial CVPP instala-se na porta S2.
Para a porta P se instala um bujão A+B.
Aplica-se na regulagem de pressão diferencial.
Combinada com abertura elétrica total.
Para esta função o bujão tipo A se instala na porta S1.
Então o piloto de pressão diferencial CVPP se instala na porta S2.
Na porta P instala-se um piloto solenoide EVM.
Funcionando assim em paralelo.
A regulagem de pressão diferencial.
Combinada com abertura e desligamento elétrico.
Nessa função, o piloto solenoide EVM se instala na porta S1.
Já o piloto de pressão diferencial CVPP instala-se na porta S2.
Para a porta P se instala um piloto solenoide EVM.
Funcionando então em paralelo.
Válvula piloto: exemplos
Explicamos sobre isso e muito mais em nossos Cursos Vaportec.
Uma ampliação posterior da instalação é geralmente muito cara.
Aplicação: Regulagem de pressão constante combinada com desligamento elétrico.
Isto é, para esta função o piloto solenoide EVM se instala na porta S1.
O piloto de pressão constante CVP se instala na porta S2.
Para a porta P se instala um bujão A+B.
A regulagem de pressão constante.
Combinada com abertura elétrica total.
Para esta função o piloto solenoide EVM se instala na porta S1.
O bujão tipo A se instala na porta S2.
Para a porta P se instala um piloto de pressão constante CVP.
Funcionando assim em paralelo.
A aplicação é na regulagem de pressão constante combinada com desligamento elétrico.
Além disso, tem abertura elétrica total.
Nessa função o piloto solenoide EVM se instala na porta S1.
Já o piloto de pressão constante CVP instala-se na porta S2.
Para a porta P se instala um piloto solenoide EVM.
Funcionando então em paralelo.
A regulagem de pressão constante.
Com comutação entre duas pressões de evaporação pré-definidas.
Para esta função o piloto solenoide EVM se instala na porta S1.
O piloto de pressão constante CVP se instala na porta S2.
Para a porta P instala-se outro piloto de pressão constante CVP.
Que funciona então em paralelo.
Aplicação em regulagem de pressão diferencial combinada com desligamento elétrico.
Isto é, para esta função o piloto solenoide EVM se instala na porta S1.
O piloto de pressão diferencial CVPP se instala na porta S2.
Para a porta P instala-se um bujão A+B.
Válvula piloto: mais exemplos de aplicação
A regulagem de pressão diferencial combinada com abertura elétrica total.
Quando nessa função o bujão tipo A se instala na porta S1.
Já o piloto de pressão diferencial CVPP instala-se na porta S2.
Para a porta P se instala um piloto solenoide EVM.
Que funciona então em paralelo.
Aplica-se na regulagem de pressão diferencial.
E é combinada com abertura e desligamento elétrico.
Nesse caso, o piloto solenoide EVM se instala na porta S1.
Mas, o piloto de pressão diferencial CVPP se instala na porta S2.
Para a porta P instala-se um piloto solenoide EVM.
Funcionando assim em paralelo.
A aplicação é para a regulagem de pressão constante.
Sempre combinada com abertura e desligamento elétrico.
Por isso, o piloto solenoide EVM se instala na porta S1.
Então o piloto de pressão constante CVP se instala na porta S2.
Para a porta P instala-se um piloto solenoide EVM normalmente aberto.
Que funciona assim em paralelo.
Aplicação é na regulagem da pressão do cárter combinado com desligamento.
Aqui, o piloto solenoide EVM se instala na porta S1.
O piloto de pressão CVC se instala na porta S2.
Para a porta P instala-se um bujão A+B.
A regulagem da pressão do cárter combinado com regulação da pressão de evaporação.
Por isso, o piloto de pressão constante se instala na porta S1.
Assim, o piloto de pressão CVC se instala na porta S2.
Para a porta P é instalado um bujão A+B.
Aplica-se na regulagem da pressão do cárter em baixas queda de pressão.
Então, o conector externo se instala na porta S1.
Já o piloto de pressão CVC se instala na porta S2.
Para a porta P é instalado um bujão A+B.
Válvula piloto: exemplos de regulagem
Aplicação: Regulagem da pressão do cárter.
Combinada com regulagem de pressão constante e desligamento elétrico.
Então, o conector externo é instalado na porta S1.
Juntamente com uma válvula CVH com piloto de pressão constante CVP.
Além disso, outra válvula CVH com piloto solenoide EVM.
O piloto de pressão CVC é instalado na porta S2.
Para a porta P é instalado um bujão A+B.
Regulagem de by-pass de gás quente combinado com desligamento elétrico.
Por isso, o piloto solenoide EVM é instalado na porta S1.
O piloto de pressão CVC é instalado na porta S2.
Para a porta P é instalado um bujão A+B.
Aplicação que se indica: regulagem de pressão constante.
Com desligamento elétrico e proteção contra alta pressão.
Principalmente quando a linha de sucção está fechada.
Então, o piloto solenoide EVM é instalado na porta S1.
O piloto de pressão constante CVP é instalado na porta S2.
Para a porta P é instalado um segundo piloto de pressão constante CVP.
Funcionando assim em paralelo.
Regulagem de temperatura de mídia controlada eletronicamente.
Combinada então com desligamento elétrico.
Por isso, o piloto solenoide EVM é instalado na porta S1.
O piloto de controle CVE é instalado na porta S2.
Para a porta P é instalado um piloto solenoide EVM.
Que funciona em paralelo.
Aplicação na regulagem de temperatura de mídia controlada eletronicamente.
Então, combinada com desligamento elétrico e abertura total.
Aqui o piloto solenoide EVM é instalado na porta S1.
Já o piloto de controle CVE é instalado na porta S2.
Na porta P é instalado um piloto solenoide EVM.
Funcionando assim em paralelo.
Exemplos adicionais
Aplicação: regulação da temperatura do meio controlada eletronicamente.
Combina-se com o desligamento elétrico e mudança para regulação de pressão constante.
Nessa função o piloto solenoide EVM é instalado na porta S1.
Assim o piloto de controle CVE é instalado na porta S2.
Para a porta P é instalado um piloto de pressão constante CVP.
Que funciona então em paralelo.
Regulação da temperatura do meio controlada eletronicamente.
Com proteção de baixa pressão de evaporação combinada com abertura ampla.
Aqui o piloto solenoide de pressão constante CVP é instalado na porta S1.
E então o piloto de controle CVE é instalado na porta S2.
Para a porta P é instalado um piloto solenoide EVM.
Funcionando assim em paralelo.
Aplica-se na regulagem de temperatura do meio controlada eletronicamente.
Tem a proteção de baixa pressão de evaporação combinada com mudança para regulação de pressão constante.
Por isso o piloto solenoide de pressão constante CVP é instalado na porta S1.
Dessa forma, o piloto de controle CVE é instalado na porta S2.
Para a porta P é instalado um segundo piloto de pressão constante CVP.
Funcionando, aliás em paralelo.
Vamos observar então uma tabela de capacidade.
Por exemplo. as válvulas ICS aplicadas em linhas de liquido.
Com ou sem mudança de fase.
As capacidades estão expressas nas colunas da direita. Em kilo watts.
De acordo com a temperatura de evaporação podemos ver a capacidade.
Também observando o modelo de válvula ICS.
Por exemplo, observamos a válvula ICS 40.
Com vazão de 27m³/h a uma temperatura de evaporação de 019.
Assim resultará em uma capacidade nominal de 2825Kw.
Esta capacidade está relacionada a aplicação acima.
Antes do separador de líquido.
Aplicações x Capacidade
Para outras aplicações, mudam as capacidades.
Na aplicação na alimentação do evaporador, por exemplo.
Observamos assim a mesma válvula ICS 40.
Considerando a mesma temperatura de -10 graus.
Mas, com um resultado muito diferente. Conforme segue:
Para este caso a capacidade é de 868KW.
Conforme observado na tabela, na linha ICS 40 e na coluna -10.
Referente então à temperatura de evaporação em questão.
Vamos tratar da mesma válvula instalada na linha de sucção úmida.
Conforme aplicação abaixo:
Nesta aplicação observamos uma capacidade nominal.
Para a mesma válvula ICS 40 em um mesmo regime de -10 ser reduzida para 115KW.
Sinalizando assim o comportamento do refrigerante.
De acordo com a parte do processo a que o mesmo é submetido.
Com as variações de pressão, vazão, volume e estado.
Seguindo então nesta mesma linha.
Vamos observar assim a sucção seca.
Entre o separador de líquido e o compressor. Conforme fluxo abaixo:
Dessa forma, observamos um aumento de capacidade.
Para agora de 181KW.
Considerando ainda a válvula ICS40 e a temperatura de evaporação de -10 graus.
Seguindo então com as aplicações.
Podemos ainda ter aplicação na linha de descarga.
Muito comum em sistemas com ajuste de capacidade de compressores, por exemplo.
Conforme segue:
Ainda seguimos com uma sinalização de aumento de capacidade em relação a sucção úmida.
Posteriormente a sucção seca.
Encerrando a parte de aplicações.
Seguimos destacando novamente o sistema modular da válvula ICS.
Grande diferencial em relação aos principias concorrentes globais.
Facilitando a instalação, manutenção e operação da válvula.
Como por exemplo, segue abaixo vista em componentes da válvula ICS 25 Danfoss.
Válvulas de grande porte
Para as válvulas de grande porte.
A ICS 100 até a válvula ICS 150.
Segue então um fornecimento diferenciado.
Ainda dentro da linha de alta modularidade das válvulas Danfoss.
Um destaque especial a válvula ICV PM.
Isto é, a antiga válvula de controle da Danfoss.
Extremamente dissipada no mercado de refrigeração industrial entre os anos 80, 90 e início dos anos 2000.
Era a válvula PM que saiu de linha há mais de 15 anos.
Porém em instalações mais antigas.
Onde não se quer cortar e soldar a tubulação.
Para um modelo mais atualizado como uma ICS, ICM ou ICLX, por exemplo.
Existe então a possibilidade de utilizar uma ICV PM.
Por isso essa válvula construída na nova plataforma ICV.
Mas, com flanges iguais da PM.
Sendo a instalação facilitada. Conforme segue abaixo:
A válvula ICV PM é fornecida do diâmetro 25 até 65.
Conforme imagem:
Válvula piloto: conclusão
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