Antecedentes
En los sistemas de almacenamiento de la cadena de frío alimentaria, las válvulas de control neumáticas sirven como componentes críticos para regular los medios de refrigeración. Estos entornos suelen presentar alta humedad, lo que los hace propensos a la formación de condensado en las válvulas neumáticas cuando el vapor de agua en los sistemas de aire comprimido se condensa dentro de los cuerpos de las válvulas de baja temperatura. Este problema puede provocar problemas operativos como movimiento lento del actuador y componentes de sellado congelados.
Parámetros de funcionamiento:
- Aplicación: Sistemas de almacenamiento de la cadena de frío
- Producto: Válvula de mariposa con bridas neumática
- Medio: Aire comprimido / Refrigerante líquido
- Tipo de actuador: neumático de doble efecto
- Presión de suministro de aire: 0,6–0,8 MPa
- Temperatura ambiente: 2–8°C
- Humedad relativa: 75–85% HR
- Material de la válvula: SUS304
- Conexión: Brida
- Tamaño: DN50
- Fuente de alimentación: 24VCC
Análisis
La formación continua de condensado en las válvulas neumáticas en las líneas de suministro de aire del actuador y en las cavidades de las válvulas ha provocado una serie de fallos. Esta acumulación causa congelación de las electroválvulas piloto, endurecimiento de los sellos de los pistones, y formación de hielo en los ejes de transmisión. Estos problemas relacionados con el condensado resultan en retrasos notables en la respuesta de la señal, pérdida del rendimiento de sellado, reducción significativa del par de accionamiento y frecuentes paradas no planificadas.
- Principios técnicos
- El análisis técnico revela que la formación de condensado se deriva de la temperatura del punto de rocío del aire comprimido. Cuando el aire húmedo saturado pasa a través de los actuadores, se producen caídas instantáneas de temperatura en los puntos de estrangulamiento debido al efecto Joule-Thomson, lo que inicia el desarrollo del condensado. En entornos de baja temperatura de 0–10°C, este fenómeno empeora debido a: La temperatura del punto de rocío del suministro de aire excede la temperatura ambiente
- Una mala disposición de las tuberías que dificulta el drenaje del condensado de las válvulas neumáticas
- Deficiencias en el aislamiento que crean puentes fríos localizados
- El funcionamiento cíclico que provoca fluctuaciones de temperatura que promueven el condensado
Soluciones
- Optimización de la tubería de suministro de aire
Utilice tuberías de acero inoxidable de doble sellado con monitorización de la caída de presión para evitar la formación de condensado en las válvulas neumáticas. Asegúrese de que la pérdida de presión permanezca ≤0,01 MPa por cada 10 metros. Todas las conexiones deben presentar estructuras de sellado metálicas, con detección periódica de fugas para controlar los posibles problemas de condensado en las válvulas neumáticas.
- Diseño del sistema de drenaje graduado
Implemente un sistema de drenaje de tres etapas específicamente para la eliminación del condensado de las válvulas neumáticas en puntos clave: después del receptor de aire, antes del secador y antes de las válvulas de control. Utilice drenajes de flotador de gran capacidad, válvulas de drenaje con temporizador ajustable, y separadores centrífugos de alta eficiencia para gestionar eficazmente el condensado de las válvulas neumáticas en múltiples etapas.
- Sistema inteligente de control de temperatura y aislamiento
Establezca un aislamiento graduado para combatir el condensado en componentes críticos. Utilice aislamiento de goma de celda cerrada con trazado térmico eléctrico para tuberías. Instale cubiertas de aislamiento personalizadas con sensores de temperatura en los cuerpos de las válvulas para mantener la temperatura de la superficie por encima del punto de rocío y evitar el condensado en las válvulas neumáticas. Llene los actuadores con material de aerogel para proporcionar una protección integral contra la formación de condensado.
- Control preciso de la humedad ambiental
Implemente unidades de deshumidificación rotativas en las áreas de grupos de válvulas para mantener la temperatura del punto de rocío ambiental por debajo de -15°C, previniendo eficazmente el condensado en las válvulas neumáticas. Instale sistemas de monitorización de la humedad para activar la deshumidificación cuando HR ≥ 60%, controlando las condiciones que conducen al condensado en las válvulas neumáticas.
Resultados
- Mejora sistemática de la calidad del aire, logrando los estándares ISO 8573-1:2010 Clase 2 , asegurando un suministro de aire seco que previene el condensado en las válvulas neumáticas
- Reducción drástica de las tasas de fallo de las válvulas de control principales, con una disminución interanual del 80% en los fallos relacionados con el condensado
- Extensión significativa de la vida útil del actuador, con un tiempo medio entre fallos que alcanza las 38.000 horas de funcionamiento debido al control eficaz
- Reducción estratégica de los costos anuales de mantenimiento en un 67%, lograda mediante la minimización de los problemas de condensado y la reducción de los requisitos de mantenimiento
La gestión eficaz del condensado en las válvulas neumáticas en entornos de baja temperatura es esencial para la fiabilidad del sistema. Nuestros servicios profesionales se centran en soluciones integrales para el condensado para garantizar la estabilidad y durabilidad de los sistemas de control industrial. Invitamos a los clientes de la industria a colaborar en el desarrollo de estrategias de prevención avanzadas para soluciones de control de fluidos más seguras y eficientes.
