Como Dimensionar Válvulas de Bloqueio (Ou válvulas de serviço) SVA-S/SVA-L em Sistemas de Amônia (NH₃): Guia Técnico Completo

Como Dimensionar Válvulas de Bloqueio (Ou válvulas de serviço) SVA-S/SVA-L em Sistemas de Amônia (NH₃): Guia Técnico Completo

Introdução

Em sistemas de refrigeração industrial, especialmente os que utilizam amônia (NH₃) como fluido refrigerante, a seleção e dimensionamento correto das válvulas de serviço é fundamental para garantir segurança, confiabilidade e eficiência operacional. As válvulas de serviço Danfoss SVA-S (standard) e SVA-L (baixa perda de carga) são amplamente utilizadas nesses sistemas, desempenhando funções críticas de isolamento, manutenção e controle de fluxo.

Dimensionar essas válvulas requer análise detalhada das condições do sistema, características do fluido, parâmetros operacionais e requisitos normativos. Este artigo apresenta um guia técnico passo-a-passo, baseado na documentação Danfoss, para que engenheiros, projetistas, técnicos e compradores façam escolhas precisas, seguras e alinhadas às melhores práticas industriais.

Sumário

1. Entendendo as Válvulas SVA-S e SVA-L
2. Critérios de Dimensionamento para Sistemas de NH₃
3. Procedimento de Seleção e Cálculo do Diâmetro Nominal
4. Tabela Técnica: Vazão vs. Diâmetro Nominal (DN)
5. Exemplo Prático de Dimensionamento
6. Boas Práticas de Instalação e Montagem
7. Benefícios do Suporte Elektra para sua Aplicação

1. Entendendo as Válvulas SVA-S e SVA-L

As válvulas SVA-S e SVA-L da Danfoss são projetadas especificamente para sistemas de refrigeração industrial com amônia (NH₃) e outros fluidos compatíveis. Suas principais diferenças envolvem o design interno:

• SVA-S (Standard): Válvula de serviço padrão, com passagem normal, indicada para aplicações gerais.
• SVA-L (Low Pressure Drop): Válvula de serviço de baixa perda de carga, projetada para sistemas que exigem mínima restrição ao fluxo, como linhas de sucção e descarga de alta vazão.

Ambas as versões são válvulas globo, com corpo em aço e obturador metálico, oferecendo elevada estanqueidade, robustez e facilidade de manutenção.

2. Critérios de Dimensionamento para Sistemas de NH₃

O dimensionamento correto envolve os seguintes parâmetros:

• Vazão de amônia (kg/h ou m³/h): Determina o tamanho da válvula.
• Pressão de operação (bar): Influencia a queda de pressão máxima admissível.
• Temperatura do fluido: Afeta a densidade do NH₃ e, portanto, o dimensionamento do orifício.
• Perda de carga máxima admissível (Δp): Depende da posição da válvula (linha de sucção, líquido, descarga etc.).
• Características do sistema: Layout, distâncias e componentes adjacentes.

Recomendações Normativas (ASHRAE, IIAR, ABNT NBR):
Evite perdas de carga acima de 0,03 bar para sucção.
Em linhas de líquido, admitem-se Δp até 0,1 bar.
Vazão máxima baseada no regime mais crítico (carga total do evaporador, por exemplo).

3. Procedimento de Seleção e Cálculo do Diâmetro Nominal

Passo 1: Calcule a vazão mássica de NH₃

• Para linhas de líquido: Q_liq (kg/h) = Capacidade frigorífica (kcal/h) / Latent heat (kcal/kg)
• Para linhas de vapor: Use entalpia específica conforme o ponto de operação.

Passo 2: Determine a perda de carga admissível (Δp)

• Sucção: normalmente até 0,03 bar
• Líquido: até 0,1 bar

Passo 3: Consulte o gráfico/tabela de capacidade (Danfoss SVA)
Passo 4: Selecione o modelo adequado

• SVA-L para linhas críticas (menor Δp)
• SVA-S para aplicações gerais

Equação-Padrão para Cálculo de Kv (Vazão em função do Δp):

Q = Kv × √(Δp / ρ)
Onde:
Q = vazão volumétrica (m³/h)
Kv = coeficiente da válvula (m³/h, Δp=1 bar e água a 20°C)
Δp = queda de pressão (bar)
ρ = densidade do fluido (kg/m³)

4. Tabela Técnica: Vazão de NH₃ vs. Diâmetro Nominal (Exemplo Danfoss SVA)

Notas técnicas:
Valores para amônia líquida (ρ ≈ 600 kg/m³, 0°C).
Consulte sempre a ficha técnica atual do produto; estes valores são ilustrativos.

5. Exemplo Prático de Dimensionamento

Situação:
Linha de líquido para injeção de NH₃ em evaporadores, fluxo total de 1.150 kg/h, pressão de entrada 10 bar, temperatura de 0°C. Δp admissível: 0,1 bar.

1. Verifique a vazão na tabela:
   Para 1.150 kg/h.
2. Compare com capacidades máximas:
   DN 20: até 800 kg/h
   DN 25: até 1.350 kg/h

Solução:
Utilize válvula SVA-25/SVA-L-25, diâmetro nominal 25 mm (1″) – pois DN 20 é insuficiente, e DN 32 seria superdimensionado e mais oneroso.

Justificativa de Engenharia:
Sempre escolha o menor diâmetro capaz de atender à vazão sem ultrapassar o Δp admissível, evitando custos excessivos e velocidades elevadas (que podem causar ruído ou cavitação).

6. Boas Práticas de Instalação e Montagem

• Instale a válvula no sentido indicado pela seta do corpo.
• Faça o torque correto nos parafusos de flange/rosca: evite vazamentos.
• Garanta acesso para manutenção e manobras de abertura/fechamento.
• Proteja contra choques mecânicos e vibração.
• Realize inspeções periódicas nos pontos de vedação.

7. Benefícios do Suporte Elektra para sua Aplicação

• Suporte técnico especializado: Engenheiros e equipe treinada para dimensionamento assertivo conforme aplicação.
• Assistência autorizada Danfoss: Garantia de conformidade dos equipamentos e manutenção com peças originais.
• Seleção e revisão de projeto: Ajuda na escolha do modelo ideal (SVA-S ou SVA-L), diâmetro correto e acessórios necessários.
• Estoque amplo e entrega rápida para todo o Brasil: Resposta ágil, especialmente em casos de manutenção corretiva.
• Treinamentos e capacitação: Auxiliamos sua equipe a instalar, operar e manter com segurança e eficiência.

Conclusão

O dimensionamento preciso das válvulas de serviço Danfoss SVA-S/SVA-L para sistemas de amônia é um passo crítico na engenharia de refrigeração industrial, garantindo segurança, eficiência energética e durabilidade de toda a instalação. Seguindo os critérios apresentados e utilizando as tabelas técnicas corretas, é possível assegurar o melhor desempenho para cada situação.

Para dúvidas de especificação, ajuda em cálculos ou cotação imediata de válvulas SVA, entre em contato com a equipe técnica da Elektra.
Garantimos suporte completo do dimensionamento à entrega, com a qualidade Danfoss e a experiência Elektra.

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