válvulas de control - aadeca.org · coeficiente k de perdida de carga tablas (l/d) = longitud...
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LA VÁLVULA DE CONTROLESTRANGULA EL PASO DE FLUIDO,PROVOCA UNA PÉRDIDA DE PRESION.
DARCY ∆ P = ρ*f * (L/D)*( V2/2g)
f = factor de Fricción
L = Longitud de Cañería
D = Diámetro de Cañería
V = Velocidad del Fluído
g = Aceleración de la Gravedad
El Régimen de Circulación de Fluído puedeser Laminar o Turbulento y se caracterizapor El número adimensional de Reynods.
Re = V* D/ν = Coeficiente *Q / (D*ν)
D = Diámetro de la Cañería
Re = número de Reynolds
V = Velocidad
ν = Viscosidad Cinemática (Stokes)
La Pérdida de Presión es Clave paraControlar el Flujo.
La Pérdida de Presión en la Válvula como encualquier accesorio Depende de:
Rozamiento del fluído contra las paredes
Cambios de Dirección
Cambios de Sección más o menos Bruscos
Obstrucciones
En la Válvula el rozamiento dado que elrecorrido es corto tiene menos peso en estaCaida de Presión
La Pérdida de Presión se calcula Como lo indican losfabricantes de Válvulas o mediante el coeficiente K. Verbibliografía.
DARCY ∆ P = ρ*f * (L/D)*( V2/2g)
Pérdida en accesorio
∆ P = ρ* K *( V2/2g)
Por ende K = f * (L/D)
También (K/ f )= (L/D)Coeficiente K de perdida de Carga Tablas
(L/D) = Longitud equivalente en Diámetros de cañería
Ejercicio
Circulación deAgua a 27ºC300ºK
Diferencia dealturas encañería 220 m
LongitudCañería 310m
Elegir Válvulade control
EjercicioPaso 1 Busqueda de Datos Asumimos 300 ºK o sea 27ºCTabla de Propiedades Físicas del AguaLibro Flujo de Fluídos CRANE A10 Mc Graw HillSacamos la densidad a esa temperatura 0,9964Kg/dm3Tabla A2a Pagina A4 Viscosidades de varios líquidosViscosidad del Agua a 300K apoximadamente 0.87 cpTabla A49 factor K para varios accesorios factor del codo normalK= 30ftTabla B4 Viscosidades Equivalencias.Tabla B16 Velocidades en m/s , caudales y pérdidasen cañerías Sch 40B 21 Datos de Cañerías ComercialesDiametro interior de la Cañería de 3” 77.9 mm
Ejercicio
Con una velocidad inicial de prueba de 2.1 m/ssacamos Q
segCoefQ
smCoefQ
VCoefQ
SecciónVCoefQ
m
d
3
2
2
01.0.
41.2
4.
.
)0779.0(
••=
•••=
•••=
••=
π
π
EjercicioSacamos el Número de Reynolds haciendotemporalment Coef =1
Re = V.D/ν = 2.1 .0.0779/(0.87/1000. 996.4 Kg/m3)
Re = 163001 (es adimensional)
Tabla a49 Factores de Fricción tuberias comercialeslimpias. 0.02 para Reynolds 163001
CaracterísticasInherentes
VARIACIÓN DEFLUJO ENFUNCIÓN DE LAELEVACIÓN DELVÁSTAGO COMOFRACCIÓN DE LAELEVACIÓNMÁXIMA PARAUNDELTAPRESIONCONSTANTE
Características Instaladas
Cuando la Válvula actúa modifica el Delta P que ve en el procesopor lo cual la característica difiere de la inherente que es a DeltaPconstante
Selección de la característica para Nivel de LíquidosCaracterística
inherente recomendadaRelación de Delta P con la carga
LinealDelta P constante
LinealDisminución del Delta P cuando aumenta la carga, cuandoEl DeltaP a carga máxima es mayor que el 20% del Delta
P de carga mínima
Porcentaje IgualDisminución del Delta P cuando aumenta la carga, cuandoEl DeltaP a carga máxima es menor que el 20% del Delta
P de carga mínima
Apertura RápidaAmento del Delta P cuando aumenta la carga, cuando ElDeltaP a carga máxima es mayor que el 200% del Delta P
de carga mínima
LinealAmento del Delta P cuando aumenta la carga, cuando ElDeltaP a carga máxima es menor que el 200% del Delta P
de carga mínima
Estos son lineamientos generales , puede haber excepciones.
Selección de la característica para control de caudal
Característica InherenteRecomendadaUbicación de la
Válvula respectodel elemento de
Medición
Señal de mediciónde caudal alcontrolador
Proporcional alcuadrado del
caudal
Proporcional alcaudal
En By Pass(1)
En Serie
En By Pass(1)
En Serie
Variaciones Pequeñasdesde el Set Point pero con
variaciones grandes deDeltaP cuando se aumenta
la carga
Variaciones
grandes desde
el Set Point
Porcentaje igualLineal
Porcentaje igualLineal
Porcentaje igualPorcentaje igual
Porcentaje igualLineal
(1) Cuando la valvula se cierra la medición sube en el Transmisor
La válvula ideal para el control lineal sería la decaracterística inherente del mismo nombre, pero engeneral cuando esta se instala y según la relación depérdida de presión en la válvula respecto de la pérdidadinámica total en la línea, la característica instalada tiendea ser semejante a una válvula de apertura rápida.
Sin embargo que la deformación de la característica de laválvula porcentaje igual tiende a dar valoresaptos para el control en la zona central del recorrido delobturador. Con lo cual esta característica se hace laopción apropiada cuando la relación indicada es de valorpequeño