11-1 hansen taller valvulas de expansion - iiar colombia 2015

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 1/57

Taller de Válvulas de Expansión

Operación y Aplicación

Ing. Ernesto Rodriguez

Gerente Regional Latino America

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 2/57

Visión generalizada

• Orígenes de ecuaciones de dimensionamiento

de válvula

• Cómo se aplican las ecuaciones de las válvulas

de expansión manual y otros controles de

expansión de líquidos

• La correcta aplicación puede conducir a

sistemas de refrigeración más eficientes y más

seguros

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 3/57

Decisiones críticas cuando

selecciónan controles de expansión

de líquidos

• Tipo de válvula apropiado para la aplicación

• Tubería de tamaño correcto para minimizar choque

hidráulico

• Tipo de válvula para dar mejor control, más eficiencia

• Válvula que tendrá el mayor fiabilidad para la una

correcta aplicación

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 4/57

 Válvulas de control de líquido en el sistema de

Refrigeracion en Amoniaco

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 5/57

Válvulas flotadoras de

control de líquido 

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 6/57

Drenado del Condensador

CONDENSER

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 7/57

Evaporadores con Expansión

Directa

DX EVAP.

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 8/57

 Evaporadores con alimentación

de líquido

EVAP.

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 9/57

Reguladores de flujo constante

a evaporadores

EVAP.

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 10/57

Inyección líquida

COMPRESSOR

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 11/57

Alimentación de líquido a

recirculadores y tanques inundados

RECIRCULATOR

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 12/57

Ecuaciones para

Dimensionamiento de Válvulas

• Ecuación de Bernoulli

• Desarrollo de una simple fórmula de flujo

•

Aplicación de la fórmula a dimensionamientode válvulas de Refrigeracion Industrial

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 13/57

Ecuación de Bernoulli

P/ρ + gz + V2/2 = Constante 

P = Presión

ρ = Densidad g = Gravitación Constante

z = Elevación

V = velocidad

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 14/57

Aplicando la Ecuación de

Bernoulli a Válvulas

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 15/57

Líquido a través de la válvula

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 16/57

Determinando el Cv

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 17/57

Tipos de dispositivos de

medición en Refrigeración

Industrial en Amoníaco• Orificio Simple

• Válvulas de Expansión Manual

•

Reguladores de Flujo• Flotadora Drenadora

• Válvula de Expansión Termostática

• Válvulas de Expansión Pulsantes• Válvulas Motorizadas de Expansión

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 18/57

Aplicaciones placa de orificio

• Orificios de Circuito alimentación de líquido en los

Evaporadores

• Orificios en los distribuidores de líquido para

evaporadores DX• Líneas de retorno de aceite en los separadores de

aceite del compresor

•

Orificios en la descarga de la bomba de Refrigeración• Orificios enel Bypass de la bomba de Refrigeración

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 19/57

Placas de orificio para el

control de flujo

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 20/57

Aplicación en Bomba Refrigerante

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 21/57

Orificios en la descasrga de la

Bomba

H  Operating Point

30 GPM, 70 feet

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 22/57

Calcular el Cv para Placas de Orifico

en la Descarga

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 23/57

Aplicación de Válvulas de

Expansión manual

• Alimentación de evaporadores

• Alimentación de Recipientes Recirculados

•

Alimentación evaporadores y EnfriadoresInundados.

• estrangulacion del Gas Caliente durante el

Deshielo

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 24/57

Válvulas de Expansión

manual

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 25/57

FLUJO DE REFRIGERANTE

Un fluido (Refrigerante) con distintas presiones, siempre fluye

del punto de mayor presión al punto de menor presión.

P1 > P2

Flujo

P1 P2

Válvula de

Expansión

Alta

Presión

Baja

Presión

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 26/57

Ajuste Qué hacer y Qué no

hacer

No use válvulas de paso para regulación de flujo

       C     v

vueltas de apertura

Cv VS. Vueltas de Abertura

Válvula de cierre

Válvula de Expansión

Manual

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 27/57

Tipos de estraguladores-

Parabolico

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 28/57

Tipos de estranguladores- Aguja

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 29/57

Tipos de estranguladores -Ranurado

Dimensionamiento y

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 30/57

Dimensionamiento y

configuración de las válvulas de

expansión manual

• Dimensionamiento de la tabla de capacidades

• Dimensionamiento cuando los GPM se

conocen

• Dimensionamiento cuando conocen las

Toneladas de Refrigeración.

Dimensionamiento de la tabla

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 31/57

Dimensionamiento de la tabla

de capacidades del los

fabricantes

• Capacidad del Evaporador con lasrecirculaciones que alimentan a el evaporador

• Dividir las Tons/Cv de la tabla de capacides

• Ver la vueltas de apertura de la tabla

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 32/57

Ejemplo de

Dimensionamiento• 30 ton evaporador a 4:1 rango de recirculaciones

• Determinar tamano de la linea y caida de presión

• 30 * 4 = 120 tons

•

De la tabla de Amoniaco 0°

F con 20 psid• 120 tons/86 tons/Cv = 1.395

• Cv = 1.395

• Ver el tamaño de la válvula en la tabla del

fabricante

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 33/57

Tabla de vueltas de apertura

Cv

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 34/57

Dimensionamiento cuando los

GPM se conocen

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 35/57

Cuando se conocen las

Toneladas de Refrigeración

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 36/57

Cuando se conocen las

Toneladas de Refrigeración 

Resolviendo para Cv en

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 37/57

Resolviendo para Cv en

terminos de Toneladas de

Refrigeracion

Dimensionamiento de válvulas para

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 38/57

Dimensionamiento de válvulas para

dimensionamiento de alimentación

de líquidoDimensionamiento cualquier válvula de expansión manual o

válvula de control para aplicaciones de alimentación de líquido

es una tarea más difícil. Varias variables afectarán la capacidad

del dispositivo de dosificación. Estas variables son:

•Condiion del líquido sub-enfriado, saturado o intermitente

•La tubería de entrada - tamaño y longitud

• tuberías de Salida- flujo libre, tuberías de tamaño inferior,

codos y accesorios

•Porcentaje de tiempo la válvula está abierta (expansión manual

/ Solenoide combinada).

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 39/57

Alimentación de líquido a

Recirculador

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 40/57

Dimensionamiento de Válvulas

de alimentación Líquido

• Sin concenso sobre la válvula ecuación

dimensionamiento• No hay consenso sobre la capacidad de la

válvula

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 41/57

Capacidades de Alimentacion de Líquidos de

Varios Fabricantes

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

60 70 80 90 100

TONS/Cv

Temperatura de Condensacion °F

Capacidades de liquido Expandido

Tons/Cv (kW/Kv)Manufacturer A

Manufacturer B

Manufacturer C

Manufacturer E

Conoflo

Lineal (ANSI formula)

Lineal (ANSI Subcooled)

300

365

245

180

485

545

kW/Kv

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 42/57

Golpe de gas @ entrada de la

Válvula

• “Gas flash” disminuye la capacidad de la

válvula y aumenta el desgaste y la erosión de

material de la válvula

• Ejemplo de línea de líquido de 100 toneladas

con un 2% de gas

• 2,500 libras / hr o 50 lbs / hr de gas

• Equivale a 6 minutos por hora solamente para

el flujo de gas

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 43/57

Golpe de gas @ entrada de la

Válvula 

• Ejemplo: válvula de expansión 100 ton

• Condiciones de entrada:

•   2,500 libras / hr @ 86° F amoníaco líquido

•

1 "tamaño de la línea por Manual de Tuberias del IIAR.• Condiciones de salida:

• 2.164 libras / hr @ 20° F amoniaco líquido línea de 1"

• 336 libras / hr @ 20°F vapor de amoníaco línea de 1

½” • Tamaño de la línea de 2” por Manual de Tuberías del

IIAR

Vál l d C l

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 44/57

Válvulas de Control para

docificación de líquido

Flotadora Reguladora de drenaje- Alta Presión

•drenaje del condensador

•descongelar

Flotador Reguladores de drenaje - baja presión

•Mantener el nivel de líquido en evaporadores

inundados

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 45/57

Drenado del Condensador

d d l

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 46/57

Drenado para descongelar

Evaporadores

• Tamaño Drenador de líquido para 3 a 4 veces la

demanda del evaporador. Calcularlo en libras /

min y utilizar las de selección del fabricante.•  

Vál l d ió

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 47/57

 Válvulas de expansión

termostáticas

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 48/57

Válvulas controladas electrónicamente

para control de líquidos

Válvulas Motorizadas

-Transmisión Directa Estilo Globo

•Abierto - Cerrado

•Incremenmto lineal del flujo con la apertura

•Apertura Rotatoria (válvula de bola)

Válvulas Pulsante Moduladora

V t j d Vál l

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 49/57

Ventajas de Válvulas

Motorizadas• Monitoreados y controlados de forma remota

• Solucionar problemas en válvulas y de sistema

• Cambio operación remotamente

• Apertura lenta y cierre

• Minimizar o eliminar el "golpe de ariete"

• Controla el flujo líquido a basado de entrada

• Mantener los niveles de líquido constantes

• Reducir al mínimo la carga y descarga del compresor• Reducir al mínimo los cambios de presión en la bomba del

recirculador

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 50/57

Válvulas Pulsantes

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 51/57

Válvulas Pulsantes

• Pulsos abiertos y cerrados en respuesta a la señal de

controlador

• Típicamente 6 segundos lapso

• Aplicaciones de medición pequeña capacidad

Vál l d E ió

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 52/57

Válvulas de Expansión

Motorizadas 

Vál las de E pansión

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 53/57

Válvulas de Expansión

Motorizadas

• Sistemas más grandes

• Dimensionamiento válvulas motorizadas para

Alimentación de Líquido

• 50-50 es la Regla para Solenoides Vs.

Motorizada

• Dimensionamiento de Líneas

• Sistemas con amplia gama de capacidades

Dimensionamiento válvulas de

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 54/57

Dimensionamiento válvulas de

expansión motorizadas para

alimentacion de líquido

• 50-50 Regla de Solenoide / Expansión Manual

Ejemplo Tamaño de la válvula de 50% a tiempo - 100

toneladas sistema- válvula Tamaño de 200 toneladas

Capacidad para la válvula de expansión motorizada

• Tamaño de la válvula para el mayor caudal requerido

•Sistema de puesta en marcha

• Después de descongelación

Dimensionamiento válvulas de

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 55/57

Dimensionamiento válvulas de

expansión motorizadas para

alimentación de líquidoTamaño de la Línea - típicamente de 1 a 2 Diametros más grandes

que el Tamaño de la válvula

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 56/57

Dimensionamiento válvulas de expansión

motorizadas para alimentacion de líquido 

• Aplicación con una amplio rango de capacidad

7/26/2019 11-1 HANSEN Taller Valvulas de Expansion - IIAR Colombia 2015

http://slidepdf.com/reader/full/11-1-hansen-taller-valvulas-de-expansion-iiar-colombia-2015 57/57

“Gracias por su Atención” 

¿Preguntas