VLVULAS DE CONTROL

VLVULAS DE CONTROLTEMARIO Conceptos Bsicos y Terminologa

Tipos de Accesorios.

Vlvulas,

Actuadores

y

Seleccin y Dimensionamiento

VLVULAS DE CONTROL

Qu es una vlvula de control?

VLVULAS DE CONTROLAlgunos conceptos tpicos: Mecanismo capaz de regular el paso de un fluido de acuerdo al requerimiento del controlador. Es un elemento final de control, vara el caudal del fluido de control, modificando el valor de la variable controlada comportndose como un orificio de rea variable.

VLVULAS DE CONTROL

VLVULAS DE CONTROL

VLVULAS DE CONTROL

VLVULAS DE CONTROL

ACTUADOR

VLVULA DE CONTROLENSAMBLAJE DEL CUERPO

VLVULAS DE CONTROL

ESQUEMA DE CONTROL DE FLUJO BSICO

VLVULAS DE CONTROL

VLVULAS DE CONTROL

VLVULAS DE CONTROL

VLVULAS DE CONTROL

VLVULAS DE CONTROL

BANDA MUERTA

VLVULAS DE CONTROL

VLVULAS DE CONTROL GANANCIA: Trmino de aplicacin gral. Indica la relacin entre el cambio de magnitud en la salida respecto a la magnitud de la entrada que produjo el cambio. Esttica o Dinmica. GANANCIA INHERENTE DE VLVULA, INSTALADA DE VLVULA, DE LAZO, DE PROCESO. RANGOABILIDAD

VLVULAS DE CONTROLCaracterstica de Flujo de la Vlvula = Porcentaje de Flujo Mximo vs. Porcentaje de Recorrido del Obturador

VLVULAS DE CONTROL Caracterstica de Flujo Inherente Instalada: Lineal, Igual Porcentaje o Isoporcentual, Apertura Rpida. Partes de la Vlvula: Cuerpo, Trim: Tapn, obturador o miembro de cierre, jaula, asiento, puertos, Bonete o Casquete, Actuador, Posicionador, otros accesorios.

VLVULAS DE CONTROLBonete y Cuerpo de la Vlvula de Control

VLVULAS DE CONTROLPartes de un Actuador, caso accin inversa

VLVULAS DE CONTROLCoeficiente de Flujo (Cv): Llamado tambin capacidad de la vlvula. Es un factor constante relacionado a la geometra de la vlvula en funcin del recorrido dado por el obturador. Est establecido como el nmero de galones por minuto (gpm) a 60F que pasarn a travs de la abertura de la vlvula con una cada de presin de 1 PSI a travs de la misma.

VLVULAS DE CONTROLSmbolos y Terminologa utilizadas en las ecuaciones para los clculos en la seleccin de vlvulas de control

VLVULAS DE CONTROLCaracterstica de Flujo de la Vlvula de acuerdo a la forma del Tapn Obturador

Caracterstica de flujo iso-porcentual en la vlvula, la cual implica que para incrementos iguales de movimiento, operacin o viaje de la vlvula, se producen cambios de igual porcentaje en el coeficiente de flujo o capacidad de la vlvula (CV).

VLVULAS DE CONTROLCaracterstica de Flujo de la Vlvula de acuerdo a la forma del Tapn Obturador

Caracterstica inherente de flujo lineal que puede ser representada como una lnea recta en una grfica cartesiana o rectangular que relacione el coeficiente de flujo (CV) respecto al porcentaje de obturacin o apertura. Por lo tanto, iguales incrementos/decrementos del porcentaje de movimiento u operacin de la vlvula producirn incrementos/decrementos iguales del coeficiente de flujo (CV).

VLVULAS DE CONTROLCaracterstica de Flujo de la Vlvula de acuerdo a la forma del Tapn Obturador

Caracterstica inherente de flujo apertura rpida en la cual un coeficiente de flujo (CV) mximo es alcanzado con mnimo accionamiento del obturador en su movimiento de apertura.

VLVULAS DE CONTROLCaracterstica de Flujo de la Vlvula de acuerdo a la forma de la Jaula

VLVULAS DE CONTROLFACTOR DE RECUPERACIN O RECOBRO (CF) Segn ISA, FL. Se refiere a la capacidad de la vlvula de control de recuperar un nivel de presin de operacin adecuado para el proceso, aguas abajo del orificio de control. Viene determinado por la geometra del cuerpo de la vlvula. CF = SQRT(P1-P2/P1-Pvc)

VLVULAS DE CONTROL

VLVULAS DE CONTROL

Valores de Cf y Kc (coeficiente de cavitacin incipiente) de acuerdo a la geometra interna de la vlvula. Modelos MASONEILAN

VLVULAS DE CONTROL

VLVULAS DE CONTROL

VLVULAS DE CONTROLPERFIL DE VELOCIDAD Flujo

P1

P2Vena Contracta

V1

V2

VLVULAS DE CONTROLCONSERVACIN DE LA ENERGA Flujo

P1

P2

P1

P2

V1

V2

VLVULAS DE CONTROLLA PRESIN DE VAPOR SE DA EN FUNCIN DE LA TEMPERATURA

P > Pv

Fase Lquida

P < Pv

Fase Gaseosa (Vapor)

VLVULAS DE CONTROLCAVITACIN Flujo

P1

P2

P1 P2 Pv

VLVULAS DE CONTROLCAVITACIN

La cavitacin se produce cuando la cada de presin a travs de la vlvula se hace inferior a la presin de vapor del fluido (Pv) formndose burbujas en el fluido por efectos del cambio de fase, una vez pasado el punto de la vena contracta, al recuperarse la presin en la salida si sta vuelve a superar la Pv, las burbujas colapsan o implosionan produciendo rfagas de altas velocidades debido a la liberacin de energa, las cuales erosionan los componentes del trim, a corto plazo la cavitacin hace inoperable la vlvula. Igualmente se produce un ruido hidrodinmico parecido al sonido como de grava chocando con las paredes internas del cuerpo de la vlvula.

VLVULAS DE CONTROL

VLVULAS DE CONTROLCAVITACIN

VLVULAS DE CONTROLFLASHING Flujo

P1

P2

P1

Pv

P2

VLVULAS DE CONTROLFLASHING El Flashing ocurre de manera similar a la cavitacin con la diferencia que la presin no se recupera ms all de la presin de vapor (Pv). Lo anterior implica que las burbujas formadas por el cambio de fase permanecen en el fluido y debido a las altas velocidades, estas burbujas van a producir un desgaste en los componentes del trim y del cuerpo de la vlvula como si fuera un fino sandblasting a travs del tiempo. El ruido generado no es un factor de consideracin cuando ocurre el flashing. El control de la vlvula en condicin de flashing es inefectivo, ya que se est en una situacin de flujo ahogado.

VLVULAS DE CONTROLFLASHING

P1

P2

v