Las válvulas de alivio térmico también se conocen como válvulas de seguridad térmica, válvulas de alivio de temperatura o válvulas de alivio de expansión térmica. Es un dispositivo de seguridad empleado en tuberías de líquidos y sistemas de tuberías para proteger el equipo y el sistema. Cuando la expansión térmica de un líquido crea una presión excesiva dentro de un sistema cerrado, la válvula de alivio térmico salta para liberar algo de fluido y reducir la presión a un límite aceptable. En general, cuando el líquido se calienta, se expande un poco. Cuando el aumento de temperatura es bastante alto, el cambio de volumen del líquido, aunque no en un gran porcentaje, puede aumentar la presión del sistema. Para protegerse contra esta situación de sobrepresión y evitar explosiones, las válvulas de alivio térmico resultan ser un buen dispositivo.
Consideraciones de diseño para válvulas de alivio térmico
El tamaño común de las válvulas de alivio térmico es relativamente pequeño. El tamaño habitual de las válvulas de seguridad térmica que se utilizan para tuberías y sistemas de tuberías es generalmente (1”x1”) o (¾”x1”) con un extremo bridado que tiene un área de orificio mínima de 0,110 in 2 .
Según los requisitos del código de diseño, es posible que se requiera o no un dispositivo de elevación para las válvulas de alivio térmico. En general, para servicios de aire, agua caliente o vapor con temperaturas superiores a 600C, normalmente se especifican dispositivos de elevación.
Las válvulas de alivio térmico normalmente no se ventilan directamente al medio ambiente. Por lo tanto, siempre se sugiere algún tipo de método de contención.
Las válvulas de alivio térmico generalmente se diseñan según los códigos API 526 o EN 14597.
Aplicaciones de las válvulas de alivio térmico
Las válvulas de seguridad térmica se utilizan para protección en caso de temperatura excesiva para aplicaciones de líquidos en tuberías largas/tuberías expuestas al medio ambiente (luz solar), recipientes cerrados, aplicaciones de calentadores de agua, lado de retorno de agua de refrigeración de intercambiadores de calor entre válvulas de aislamiento y bombas que recirculan agua donde la acumulación de calor puede ser un problema. Tuberías en tuberías de transporte o áreas de almacenamiento, que se bloquearán regularmente durante el funcionamiento normal y pueden tener un aumento de presión debido al calentamiento solar o las llamadas de trazado de calor para la instalación de TRV.
El principal beneficio de usar una válvula de alivio térmico en los sistemas de bombas es que permite que un operador haga funcionar la unidad en modo de derivación durante un período prolongado, lo que reduce las posibilidades de desgaste prematuro del sello en la bomba de alta presión.
En general, las válvulas de alivio de expansión térmica no están diseñadas para:
- Tubería de la planta de proceso
- Líneas de flujo de dos fases
- Secciones de tuberías de almacenamiento o transporte que normalmente no se cierran con fines operativos o de emergencia
- Sistemas que no están completamente llenos de líquido, es decir, menos del 95 % llenos de líquido.
Funcionamiento de las válvulas de alivio térmico
El funcionamiento de TRV es en su mayoría similar a las válvulas de alivio de presión. Aunque el nombre es una válvula de seguridad térmica, el aumento de presión es la principal causa de su funcionamiento. Bajo operación normal, el TRV permanece cerrado por la fuerza del resorte. Cuando la fuerza debida a la expansión del fluido es lo suficientemente grande y excede la fuerza del resorte interno, la válvula salta. Una vez que la presión se reduce, la fuerza del resorte vuelve a cerrar la válvula de alivio térmico en una posición para que funcione sin problemas.
Las válvulas de seguridad térmica funcionan de forma automática y cuando la temperatura cae por debajo del punto de ajuste se reinician automáticamente.
Las válvulas de alivio térmico generalmente se colocan en una ubicación remota sin fácil acceso. Además, normalmente los sensores de temperatura, los procesadores o los sensores de tipo solenoide no se utilizan para controlar los sistemas TRV. Por lo tanto, las válvulas de alivio de expansión térmica deben diseñarse para que sean duraderas y funcionen correctamente en caso de falla del sistema.
Diferencia entre TRV y PRV
Aunque el mecanismo de trabajo de las válvulas de alivio térmico (TRV) y las válvulas de alivio de presión (PRV) son casi similares, tienen algunas diferencias.
- Un TRV suele ser pequeño, mientras que el PRV puede ser de gran tamaño.
- TRV actúa cuando se produce una sobrepresión debido al aumento de la temperatura y descarga una pequeña cantidad de fluido, mientras que PRV está dimensionado para proteger de cualquier tipo de sobrepresión y normalmente libera grandes cantidades de fluido.
- La seguridad es el objetivo principal tanto de TRV como de PRV.
