VÁLVULAS - .αmide la influencia de la instalación en la característica de flujo de la válvula.

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  • Serie 5

    VLVULAS

  • Funcin de Transferencia

    VLVULA

    GV (s) = Y(s) / X(s)

    X(s)salida del

    controlador

    Y(s)variable

    manipulada

  • Actuadores a diafragma

    Accin directa Accin reversa

    Accin directa: al aumentar la presin de aire, el diafragma baja, extendiendo el vstago.

    Accin reversa: al aumentar la presin de aire, el diafragma sube, retrayendo el vstago.

    El aumento de presin puede hacer que la vlvula abra (CAA / FC) o cierre (CAC / FO), dependiendo de las caractersticas constructivas.

    CAA: Con aire abreCAC: Con aire cierraFC: Cierra ante fallaFO: Abre ante falla

  • Posicionador

    El posicionador recibe una seal y la convierte en un valor de posicin de la vlvula,

    entregando al actuador la seal requerida para la apertura correcta de la vlvula.

  • Cv = Coeficiente de flujo = gal/min de agua a 15C que circulanpor la vlvula para una cada de presin de 1 psi.

  • Apertura rpida Lineal Igual porcentaje

  • CARACTERSTICA INHERENTE

  • CARACTERSTICA INHERENTE LINEAL

    kdx

    dF=

    *

    *

    mxF

    FF =*

    mxx

    xx =*

    Es aquella donde un incremento en la posicin del vstago(apertura de la vlvula) produce un cambio en el caudal, que esproporcional a la posicin del vstago y no depende del caudal.

    apertura de 100% para Caudal

    operacin de Caudal

    =

    =

    mxF

    F

    mxima Apertura

    Apertura

    =

    =

    mxx

    x

    *.* xkF =

    Definimos: y

    Modelo:Integrando

  • CARACTERSTICA INHERENTE IGUAL %

    **

    *kF

    dx

    dF=

    Es aquella donde un incremento en la posicin del vstago(apertura de la vlvula) produce un cambio en el caudal, que esproporcional a la posicin del vstago y a la variacin del caudal.

    ( ) **ln 1 kxkF = cte.1 =k

    Los fabricantes hacen variar k1. Graficando x* vs. ln(F*), se ve quepara apertura 0, el caudal puede no ser 0. Esto est relacionado con laRangeability, que es la relacin entre el mximo caudal controlable y el mnimo caudal controlable, para una cada de presin constante.

  • CARACTERSTICA INHERENTE PARABLICA

    Es aquella donde un incremento en la posicin del vstago(apertura de la vlvula) es proporcional al incremento de caudale inversamente proporcional a la posicin del vstago.

    **

    *kx

    dx

    dF=

    2

    **

    2x

    kF =

    Para bajos valores de apertura tenemos ganancias altas y para altosvalores de apertura tenemos ganancias bajas y bajan los % de caudal,al igual que en las vlvulas de igual porcentaje.

  • CARACTERSTICA INHERENTE APERTURA RPIDA

    Es aquella donde un incremento en la posicin del vstago (apertura de la vlvula), produce un cambio en el caudal, que es proporcional a la posicin del vstago e inversamente proporcional al caudal.

    **

    *

    F

    k

    dx

    dF=

    5.0** kxF =

    El exponencial puede variar levemente, generando una familia de curvas.

  • CARACTERSTICA EFECTIVA

    Es la que corresponde a la vlvula cuando est instalada.Cuando el caudal aumenta, para una prdida de carga total constante, la prdida de carga en la vlvula empieza a disminuir porque aumenta la prdida de carga en los equipos de proceso y en las caeras. La prdida de carga en la vlvula es un factor primordial para efectuar el diseo. Las vlvulas se disean con una prdida de carga de 50% a 70% de la prdida de carga total. La prdida de carga de la vlvula nunca puede ser menor que 25% de la prdida de carga total, desde el punto de vista del control.

  • Vlvula y lnea en serie

    PT = PV + PL FT = FV = FL

    FT = CE * PT FV = CV * PV FL = CL * PL

    ( ) ( ) ( )222111

    LVECCC

    +=

  • Vlvula y lnea en paralelo

    PT = PV = PL FT = FV + FL

    FT = CE * PT FV = CV * PV FL = CL * PL

    LVECCC +=

  • BombaP

    resi

    n

    Carga de friccinPL1 + PL2

    PV PV PV

    MxCaudal

    Lnea

    Cada en vlvula PV

    Carga de presinPS + PD

    Carga de alturah1 h2

    Car

    ga d

    inm

    ica

    Car

    ga e

    stt

    ica

    Car

    ga t

    otal

    de

    bom

    ba

  • Bomba

    Lnea

  • mide la influencia de la instalacin en la caracterstica de flujo de la vlvula. Si = 1, toda la prdida de carga est en la vlvula. A medida que disminuye, aumenta la influencia de la lnea.

    La caracterstica de flujo instalada permite determinar la ganancia de la vlvula, que como se ve en los grficos puede tener grandes cambios, dependiendo del punto particular de trabajo. Debe elegirse la caracterstica que asegure una ganancia global de lazo lo ms constante en elrango de trabajo. As, el margen de estabilidad ser lo ms constante dentro de ese rango.

  • SELECCIN DE VLVULAS DE CONTROL

    1.- Determinar condiciones de servicio (P, Q, T, fluido, etc.).

    2.- Calcular Cv requerido (preliminar). Analizar niveles de ruido y cavitacin.

    3.- Seleccionar tipo de conjunto de componentes internos (trim).

    4.- Seleccionar cuerpo de vlvula y tamao del trim.

    5.- Seleccionar materiales del trim.