Quadro de válvulas de amônia Danfoss

Quadro de válvulas de amônia: nosso assunto da aula de hoje.
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O que é um quadro de válvulas de amônia?

O quadro de válvulas também é conhecido como painel de válvulas.
É um conjunto de válvulas montado em formato de quadro.
Utilizado então para controle de um evaporador frigorifico.
Aonde cada uma das linhas possui a sua função específica.

Quais são as linhas de um quadro de válvulas?

O quadro de válvulas possui 4 linhas principais.
Em sistemas com degelo de evaporador.
São estes, então:

• Linha de alimentação de líquido
• Linhas de sucção úmida de gás
• Linha de injeção de gás quente
• Linhas de controle/alívio de degelo

A função da linha de líquido é injetar amônia na fase liquida no evaporador.
Promovendo assim a sua injeção de forma automática.
Através então de uma válvula solenoide. Com vedação em diafragma ou pistão.
Operada por bobina elétrica.

Além da válvula solenoide.
Outros componentes indispensáveis da linha de líquido são válvulas de bloqueio.
O filtro e válvula de expansão, por exemplo.

A linha de líquido. Em sistemas bombeados de amônia irá promover a conexão.
Do separador de líquido bombeado com o evaporador.

Quais são as funções de um quadro de válvulas?

Já, a função da linha de sucção úmida.
É promover a sucção da amônia em forma de gás.
Após a sua evaporação parcial ainda com presença parcial de gotículas de líquido.
Controlando dessa forma o regime de temperatura do sistema em questão.

A linha de sucção promove a interligação.
Entre o evaporador de amônia e o separador de líquido.
Aonde a amônia que retorna em forma de gás é direcionada assim.
Para passar novamente então pelo processo de compressão.
E a amônia liquida é novamente bombeada para os evaporadores.
Destinada então ao processo de evaporação e troca térmica.

A linha de gás quente é uma ramificação da linha de descarga dos compressores.
Onde a amônia comprimida a alta pressão e temperatura é então utilizada.
Para promover assim o processo de degelo nos evaporadores frigoríficos.

Dentro deste processo o gás quente cede assim a sua caloria.
Para o gelo formado em torno de evaporador.
Promovendo assim o derretimento desta camada de gelo.

Processo importante

Porque sem o derretimento desta camada de gelo, ele forma uma barreira.
Entre o fluido refrigerante e o processo.
Prejudicando assim a troca térmica.

Além do processo de refrigeração promovido pelo evaporador frigorifico.

O controle deste gás quente injetado pode ser feito de duas formas.
Por controle de pressão e por sistema de drenagem de líquido.

A linha de controle de degelo trata então destes dois sistemas.
Quando o controle é feito por pressão, uma pressão padrão e continua.
Normalmente entre 5 e 6 bar é ajustada na válvula piloto.
Dessa forma a válvula mantem a pressão de gás quente constante.
Dentro do evaporador durante o tempo definido de degelo.
Lembrando então que este projeto é contínuo e opera durante um período pré-definido.
Já no processo de controle de degelo por drenagem de líquido.

Possuímos assim um apelo grande em eficiência energética.

Visto então que o controle ocorre respeitando o comportamento do processo.
Para explicar melhor este fato vamos entender o sistema.
O gás quente é injetado no evaporador frigorifica.

Após a troca térmica com o gelo, ou seja, após ceder a sua caloria.
Naturalmente este gás quente vai passando por um processo de condensação.
Onde se torna amônia liquida com presença parcial de flash gás.

O controle por purga de líquido promove a retenção deste gás quente.
Dentro do evaporador.
Aumentando assim a eficiência do processo de degelo.

Além disso, diminuindo o tempo com que este processo ocorre.

A boia do sistema, fará então a purga somente do líquido de amônia.
Que por sua vez retorna ao separador de líquido sem a necessidade de ser recomprimido.
Como no caso do gás que retorna no sistema por controle de pressão.

Este segundo fator aumenta a eficiência energética do sistema.
Visto que não há necessidade de recompressão.
Os compressores irão trabalhar menos. E consequentemente gastar menos energia elétrica.
Assim, no sistema de refrigeração industrial em questão.  

Quais são os modelos de quadros de válvulas?

Ainda sobre os modelos de quadros de válvulas.
São usualmente projetados e implementados para controle de evaporadores.
Sendo em sistemas de refrigeração industrial os standards e os de blocos.
Explicamos sobre isso e muito mais em nossos Cursos Vaportec.

Nos quadros standard possuímos uma válvula para cada função.
Um grande volume de soldas e pontos possíveis de vazamento.
E uma maior dificuldade então para execução de manutenção.
Visto que todos os componentes do sistema são unitários e não conjugados entre si.

Já nos quadros que utilizam blocos de válvulas.
Temos então, a possibilidade de conjugar as funções necessárias para controle deste processo.
Em um bloco de válvulas com apenas dois pontos de soldas.
E então possibilidade de 4 a 6 módulos de controle.

Nestes blocos podemos ter, por exemplo, as funções de bloqueio.
Além disso filtro, retenção, solenoide, expansão, expansão eletrônica.
E diversas outras funções complementares entre si.
Bem como sistematicamente no sistema de refrigeração industrial.

Além do formato de válvulas utilizados na construção do quadro.
A própria construção do mesmo pode seguir padrões distintos.

Você pode montar quadros de válvulas verticais, horizontais.
Com ou sem bandeja de gotejamento, com ou sem dreno. Com bandeja em aço inox ou galvanizada e pintada.
Além destas variáveis mais uma série de diferentes normativas.
E conceitos de construção podem ser utilizados.
Desde o suporte das tubulações até o isolamento da bandeja, por exemplo.

Assim, as linhas de válvulas podem sempre ser posicionadas.
De acordo com as melhores práticas de projeto da instalação em questão.
Não possuindo uma construção rígida e pré-definida.

Controle elétrico de quadro de válvulas

O controle e automação de quadros de válvulas.
Pode ser feito através de controlador padrão dedicado ou CLP.

Ambos os equipamentos integrados ao supervisório geral do frigorifico ou planta industrial em questão.
Para transmissão então de dados e histórico.

Quando a opção feita é por um CLP.
A alta dependência da empresa programadora e a grande variedade de programas e equipamentos.

Pode então anexar uma complexidade desnecessária a este sistema.

Criando assim uma dependência de empresas terceiras.
Ou mesmo de colaboradores específicos que dominem os programas de controle em questão.

Quando a opção pelo controlador padrão dedicado é feita.
É possível ter um parâmetro global para operação do quadro de válvulas.
Em um controlador com autoajuste basta ajustarmos os equipamentos utilizados no quadro.
E replicarmos assim este mesmo programa para os demais.
Possuindo padrão, fácil instalação e manutenção do sistema.

Além disso, garantir toda comunicação com o supervisório central da planta produtiva em questão.
Através de protocolos.
Sendo assim, a garantia de histórico e informações qualificadas permanece com igual ou melhor garantia do que quando utilizamos o CLP. Porque este não segue um padrão definitivo de construção e programação.
Sendo como um programa aberto.
O qual depende do programador e parâmetros estabelecidos pelo mesmo.

Prática

Na sede da Vaportec temos um quadro de válvulas conceito, montado em nosso laboratório.
Com estrutura móvel, possibilita sua utilização em eventos e projetos de educação que executamos em plantas industriais de todo Brasil.

Apresentamos em nossos Cursos da Vaportec que podem ajudar você a crescer na sua carreira.
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Estamos à disposição.
Um abraço

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