NTAÇÃO COMPARATIVO DE CUSTO ENTRE DIFERENTES TIPOS DE VÁLVULAS DE CONTROLE (GLOBO CONVENCIONAL GLOBO ROTATIVA EXCENTRICA ESFERA ORIF.

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NTAÇÃO

COMPARATIVO DE CUSTO ENTRE DIFERENTES TIPOS DE VÁLVULAS DE CONTROLE

(GLOBO CONVENCIONAL – GLOBO ROTATIVA EXCENTRICA – ESFERA ORIF. SEGMENTADO)

As novas válvulas de controle VECT são mais, versáteis, precisas e eficientes do que os demais modelos do mercado e por isto custam menos.

O Cv de uma VECT é cerca de 2,5 vezes maior do que uma válvula globo convencional ou globo excêntrica rotativa. Consequentemente conseguimos fazer o mesmo controle de processo com uma VECT de menor diâmetro do que uma válvula globo. Se a válvula de controle VECT é de diâmetro menor, os materiais de instalação e tubulação também serão menores.

A seguir demonstraremos com tabelas comparativas de Cv, memórias de cálculos, desenhos típicos de instalação e custos as afirmações até aqui apresentadas.

Tabela Comparativa de CV´s

DN VEC Globo Globo Rot.

1/2” 10,7 6 5,6 3/4” 22,9 12 8,4 1” 35,5 16 14 1 ½” 80,5 35 30 2” 143,1 55 50 2 ½” 221 80 81 3” 321,6 110 135 4” 574,7 195 230 6” 1294 400 500

Como base comum para comparação, estabelecemos a seguinte condição de processo, sendo o fluido vapor saturado e a tubulação Ø 3” SCH 40:

O s d

Dados de processo são os mesmos para dimensionar as válvulas tipo globo e VECT e os cálculos foram feitos conforme a ANSI; ISA S75.01 1985 Flow equotions for sizing control valves.

Especificações Técnicas das Válvulas

Globo, igual porcentagem e fluxo tendendo a abrir (FTO) Globo Excêntrica rotativa, igual porcentagem e fluxo tendendo a abrir (FTO)

VEC, igual porcentagem e fluxo tendendo a fechar (FTC)

Resumo dos Cálculos

- Globo DN 3'' - CV 110

- Globo Excêntrica Rotativa DN 3'' - CV 135 - VECT DN 2''- CV 143,1

Min Nor Max

Vazão (kg/h) 150 750 1500

Pressão (Kgf/cm²) 3,0 3,5 4,0

Pres. Dif. (Kgf/cm²) 1,0 1,5 2,0

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Estabelecemos desenhos típicos de montagem, específico para cada tipo de válvula, como referência a recomendação ISA RP 75.06.1981- Control valves manifold design.

Os preços de materiais de tubulação foram coletados em agosto de 2012, na cidade de São Paulo e as válvulas de controle escolhidas são de fabricante de primeira linha, com preços também coletados em agosto de 2012, na cidade de São Paulo.

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Case 1 Gas flow 1500 Case 2 750 Case 3 150 Units kg/h

Percent of system flow 100 50 10

Flow temperature 143.238 147.487 151.375 degC

Inlet pressure 3 3.5 4 kg/cm2g

Valve pressure drop 1 1.5 2 kg/cm2

Molecular weight 18.015 18.015 18.015

Density @ FTP 2.14174 2.39043 2.63779 kg/m3

Cp/Cv Sp heat ratio 1.31196 1.31095 1.30998

Critical pressure 225.559 225.559 225.559 kg/cm2a

Critical temperature 374 374 374 degC

FL @ % flow .9 .93 .97

Acoustic efficiency .000033592 .000095688 .00071867

Calculated Cv 43.525 17.704 3.048

Output data

Percent of valve Cv 40 16 3

Noise level 74 76 78 dbA

Sonic minimum size 1.0419

Status Normal .73671 Normal .32947 Normal in

InstruCalc Ver 5.1

TAG AUTOMAÇÃO E REPRESENTAÇÕES LTDA.

COMPARATIVO ENTRE TECNOLOGIAS

Project .

Control Valve - Gas, Steam or Vapor flow

Valve

Tag number GLOBO =% FTO - SS

Common input data

Data : 3 in Globe : Equal% Contour. Ports : One. Flow to : Open Rated Cv : 110. Rated FL : .9. Rated xT : .68

Pipe sizes

Inlet : 3 in Outlet : 3 in Outlet pipe wall : .216 in

Base conditions

Base pressure : 101.351kPaa Base temperature : 15degC Barometric pressure : 101.558kPaa

Fluid data

Name : Steam Gas property factor: 0 dbA

Variable input data

Notes

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Density @ FTP 2.14174 2.39043 2.63779 kg/m3

FL @ % flow .85 .88 .96

Calculated Cv 44.282 18.14 3.1427

Output data

Valve

Tag number EXCENTRICA ROTATIVA

Common input data

Data : 3 in Globe : Rotary Eccentric. Ports : One. Flow to : Open Rated Cv : 135. Rated FL : .85. Rated xT : .61

Pipe sizes

Inlet : 3 in Outlet : 3 in Outlet pipe wall : .216 in

Base conditions

Fluid data

Variable input data

Notes

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Density @ FTP 2.14174 2.39043 2.63779 kg/m3

FL @ % flow .6 .73 .88

Calculated Cv 60.134 26.66 4.819

Output data

InstruCalc Ver 5.1

TAG AUTOMAÇÃO E REPRESENTAÇÕES LTDA.

COMPARATIVO ENTRE TECNOLOGIAS

Project .

Control Valve - Gas, Steam or Vapor flow

Valve

Tag number VECT 65 =%

Common input data

Data : 2 in Ball : Segment Equal%. Ports : One. Flow to : Open Rated Cv : 143.1. Rated FL : .6. Rated xT : .3

Pipe sizes

Inlet : 2.5 in Outlet : 2.5 in Outlet pipe wall : .203 in

Base conditions

Fluid data

Variable input data

Notes

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ITEM QTD. UNID. DESCRIÇÃO MATERIAL R$ UNIT. R$ TOTAL

1 2 PÇ CONEXÃO TE IGUAL 3" - SCH 40 ASTM A234 Gr. WPB R$ 37,65 R$ 75,30 2 1,7 m TUBO 3" - SCH. 40 ASTM A106 Gr. B R$ 72,95 R$ 124,02 3 8 PÇ FLANGE WN - 3" - 150 LBS. ASTM A105 R$ 71,00 R$ 568,00 4 3 PÇ VALV. GLOBO FLANGEADA ANSI 3" 150 - OS&Y ASTM A216 Gr. WCB - INT. ASTM A182 Gr. F6a R$ 598,10 R$ 1.794,30 5 8 PÇ JUNTA 3'' - 150 LBS. PAPELÃO HIDRAULICO 1,6 mm R$ 1,34 R$ 10,72 6 64 PÇ PORCA SEXTAVADA 5/8" UNC - PESADA ASTM A194 Cl. 2H R$ 0,73 R$ 46,72 7 32 PÇ ESTOJO 5/8" UNC X 100 mm ASTM A193 Gr. B7 R$ 3,59 R$ 114,88 8 2 PÇ COTOVELO 3" - SCH 40 ASTM A234 Gr. WPB R$ 13,65 R$ 27,30 9 2 PÇ CONEXÃO TE DE REDUÇÃO 3" X 1" - SCH 40 ASTM A234 Gr. WPB R$ 67,13 R$ 134,26 10 0,6 m TUBO 1" - SCH. 40 ASTM A106 Gr. B R$ 16,75 R$ 10,05 11 2 PÇ VALV. GLOBO EXTREM. ES - ANSI 1" Cl. 800 LBS. - OS&Y ASTM A105 - INT. ASTM A152 Gr. F6a R$ 98,00 R$ 196,00

12 1 PÇ VALVULA GLOBO DE CONTROLE 3" - 150 LBS ASTM A216 Gr. WCB - INT. ASTM A182 Gr. F6a R$ 7.500,00 R$ 7.500,00 TOTAL R$ 10.601,55

Lista de Materiais / Custos Unitários / Custos Totais

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Típico de Montagem de uma Válvula Globo Rotativa Excêntrica 3”

Lista de Materiais / Custos Unitários / Custos Totais

1 2 PÇ CONEXÃO TE IGUAL 3" - SCH 40 ASTM A234 Gr. WPB R$ 37,65 R$ 75,30 2 2,2 m TUBO 3" - SCH. 40 ASTM A106 Gr. B R$ 72,95 R$ 160,49 3 8 PÇ FLANGE WN - 3" - 150 LBS. ASTM A105 R$ 71,00 R$ 568,00 4 3 PÇ VALV. GLOBO FLANGEADA ANSI 3" 150 - OS&Y ASTM A216 Gr. WCB - INT. ASTM A182 Gr. F6a R$ 598,10 R$ 1.794,30 5 8 PÇ JUNTA 3'' - 150 LBS. PAPELÃO HIDRAULICO 1,6 mm R$ 1,34 R$ 10,72 6 64 PÇ PORCA SEXTAVADA 5/8" UNC - PESADA ASTM A194 Cl. 2H R$ 0,73 R$ 46,72 7 32 PÇ ESTOJO 5/8" UNC X 100 mm ASTM A193 Gr. B7 R$ 3,59 R$ 114,88 8 2 PÇ COTOVELO 3" - SCH 40 ASTM A234 Gr. WPB R$ 13,65 R$ 27,30 9 2 PÇ CONEXÃO TE DE REDUÇÃO 3" X 1" - SCH 40 ASTM A234 Gr. WPB R$ 67,13 R$ 134,26 10 0,6 m TUBO 1" - SCH. 40 ASTM A106 Gr. B R$ 16,75 R$ 10,05 11 2 PÇ VALV. GLOBO EXTREM. ES - ANSI 1" Cl. 800 LBS. - OS&Y ASTM A105 - INT. ASTM A152 Gr. F6a R$ 98,00 R$ 196,00

12 1 PÇ VALVULA EXCENTRICA ROTATIVA DE CONTROLE 3" - 150 LBS ASTM A216 Gr. WCB - INT. ASTM A182 Gr. F6a R$ 6.750,00 R$ 6.750,00 TOTAL R$ 9.888,02 LIMITE DE BATERIA

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Lista de Materiais / Custos Unitários / Custos Totais

1 2 PÇ CONEXÃO TE IGUAL 2 1/2" - SCH 40 ASTM A234 Gr. WPB R$ 18,32 R$ 36,64 2 1,5 m TUBO 2 1/2" - SCH. 40 ASTM A106 Gr. B R$ 55,13 R$ 82,70 3 6 PÇ FLANGE WN - 2 1/2" - 150 LBS. ASTM A105 R$ 47,93 R$ 287,58 4 3 PÇ VALV. GLOBO FLANGEADA ANSI 2 1/2" 150 - OS&Y ASTM A216 Gr. WCB - INT. ASTM A182 Gr. F6a R$ 538,89 R$ 1.616,67 5 6 PÇ JUNTA 2 1/2'' - 150 LBS. PAPELÃO HIDRAULICO 1,6 mm R$ 0,87 R$ 5,22 6 2 PÇ JUNTA DE 2" - 150 LBS PAPELÃO HIDRAULICO 1,6 mm R$ 0,79 R$ 1,58 7 64 PÇ PORCA SEXTAVADA 5/8" UNC - PESADA ASTM A194 Cl. 2H R$ 0,73 R$ 46,72 8 32 PÇ ESTOJO 5/8" UNC X 100 mm ASTM A193 Gr. B7 R$ 3,59 R$ 114,88 9 2 PÇ COTOVELO 2 1/2" - SCH 40 ASTM A234 Gr. WPB R$ 8,40 R$ 16,80 10 2 PÇ CONEXÃO TE DE REDUÇÃO 2 1/2" X 1" - SCH 40 ASTM A234 Gr. WPB R$ 57,24 R$ 114,48 11 2 PÇ REDUÇÃO CONCENTRICA 2 1/2" X 2" - SCH 40 ASTM A234 Gr. WPB R$ 63,15 R$ 126,30 12 0,6 m TUBO 1" - SCH. 40 ASTM A106 Gr. B R$ 16,75 R$ 10,05 13 2 PÇ VALV. GLOBO EXTREM. ES - ANSI 1" Cl. 800 LBS. - OS&Y ASTM A105 - INT. ASTM A152 Gr. F6a R$ 98,00 R$ 196,00 14 2 PÇ FLANGE WN - 2" - 150 LBS. ASTM A105 R$ 33,62 R$ 67,24

15 1 PÇ VALVULA ESFERA DE CONTROLE 2" - 150 LBS ASTM A216 Gr. WCB - INT. AISI 304 R$ 2.389,00 R$ 2.389,00 TOTAL R$ 5.111,86 LIMITE DE BATERIA

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DEMONSTRATIVO DE VALORES

Valor do empreendimento com VECT: R$ 5.111,86

Valor do empreendimento com Globo Excêntrica Rotativa: R$ 9.888,02 Valor do empreendimento com Globo Convencional: R$ 10.601,55

CONCLUSÃO

As vantagens da VECT em um empreendimento foram demonstradas na tabela de Cv, nas memórias de cálculos e nos desenhos típicos de instalação das válvulas.

Os desenhos apresentados seguiram as recomendações de normas internacionais para instalações seguras. Este tipo de instalação tem a finalidade de garantir segurança para o sistema produtivo e ocupacional. Isto demanda menor prêmio de seguro.

Mesmo em instalações com processos e fluido que não demandem igual grau de segurança, a VECT sempre será vantajosa, pois além de diâmetro menor da própria VECT, sempre haverá flanges, tubos, filtros,

purgadores e tantos outros acessórios que também serão de diâmetro menor.

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