Como dimensionar una vlvula de control?. Pasos simples y eficaces 31 Mayo 2010 1 2 3 4 5Escoger una vlvula de control para una aplicacin en particular sola ser por lo general algo sencillo. Usualmente se consideraba solamente un tipo de vlvula (de desplazamiento del vastago) para cualquier aplicacin. Cada fabricante ofreca un producto adecuado para una tarea y la seleccin dependa de aspectos obvios tales como costo, entrega, relaciones con el proveedor y preferencias del usuario.Hoy en da las consideraciones se han complicado especialmente para los ingenieros o tcnicos con limitada experiencia o para aquellos que no se han mantenido actualizados acerca del desarrollo d las vlvulas de control.Para muchas aplicaciones, se dispone de una diversidad de vlvulas de bola, de desplazamiento de vastago y de mariposa. Algunas son mencionadas como "universales" para casi cualquier tamao y servicio, mientras que otras son consideradas como de solucin ptima para necesidades especiales. Como en todas las decisiones, la seleccin de una vlvula involucra una serie de variables. Una lista de las mismas debera incluir: Rango de presin de trabajo y presiones lmites del cuerpo Tamao y capacidad de flujo Caractersticas de flujo y rangeabilidad Lmites de temperatura Factores ambientales como corrosin y abrasin Materiales del cuerpo Cada de presin en la vlvula Tipo de conexiones mecnicas Costo del ciclo de vida Tipo de actuador Accesorios requeridosDe todos estos aspectos nos vamos a referir a1 dos en particular para propsitos de definicin del manejo de fluido por parte de la vlvula, su capacidad y su rangeabilidad. Luego veremos un ejemplo de dimensionamiento de vlvulas que involucra el clculo del Cv de la misma.

Figura representativa del Dimensionamiento de Vlvulas (CortesaChemical & Process Technology)CAPACIDAD DE UNA VLVULALos fabricantes han adoptado un trmino para indicar las capacidades de variacin del flujo en las vlvulas de control. Para este propsito se define el coeficiente Cv:Cv = Q / [(P/G)^1/2]Donde: Q es el flujo volumtrico a travs de la vlvula (caudal) en galones por minutos P es la cada de presin a travs de la vlvula en psi (incluyendo las prdidas en la entrada y la salida) G es la gravedad especfica del fluido.Dicho de otro modo, es el nmero de galones por minuto de agua a temperatura ambiente que pasar a travs de una restriccin con una cada de presin de 1 ps; por ejemplo, una vlvula de control en la que al estar completamente abierta circulan 25 gpm de agua con una cada de presin de 1 psi, tiene un coeficiente mximo de 25. El flujo se obtiene similarmente a varios incrementos de apertura de vlvula y por lo tanto se halla as el Cv para casa incremento. Se logra as la "curva caracterstica" de la vlvula.RANGEABILIDAD DE UNA VLVULASe define como la relacin del flujo mximo y el mnimo que puede manejar una vlvula. La rangeabilidad de las vlvulas varia dependiendo del tipo de cuerpo de vlvula usado. Por ejemplo, la rangeabilidad de las vlvulas de globo vara entre 30:1 a 50:1, por lo general. A lo anterior se le denomina rangeabilidad inherente. Tan importante como esta ltima, es la rangeabilidad instalada u operativa. Esta se define como la relacin entre rangeabilidad y cada de presin:Ro = (q1 / q2)[(P1/P2)^1/2]En donde:q1 es el flujo inicialq2es el flujo finalP1 es la cada de presin a travs de la vlvulaP2 es la cada de presin finalCORRECCIN DE VISCOSIDADLo anterior es vlido para fluidos no viscosos. En los casos infrecuentes de fluidos con alta viscosidad, se debe hacer un ajuste al clculo de la cada de presin a travs de la vlvula (AP). El procedimiento es el siguiente: Se calcula el nmero de Reynolds (R)R = [(3160)(GPM)]/[(D)(Centistokes)] Si R es mayor 2000, entonces se deben hacer las correcciones a AP, consideradas en la tabla siguiente:CentistokesFactor de correccin

21,14

51,40

101,70

302,06

502,68

703,06

1003,50

Tabla 1 Factor de correccin por ViscosidadEn el siguiente artculo, desarrollaremos paso a paso un ejemplo de dimensionamiento de una vlvula.