Controles de Presion y Temperatura
Reducción de Presión
Porque reducir la presión? Las válvulas reductoras de presión se instalan por: Necesidad • Presión de diseño del equipo inferior a la presión disponible Eficacia • Ahorro de energía si el proceso admite menor presión • Mejora la calidad del vapor • Aumenta la vida de los equipos
Válvulas auto-operadas
Válvulas auto-operadas TIPOS: • ACCION DIRECTA CARACTERÍSTICA: Una sola válvula (Principal) • OPERADA POR PILOTO CARACTERÍSTICA: Dos válvulas (Principal y Piloto)
Válvulas de acción directa - Vapor, aire comprimido, líquidos y otros gases; - Recomendadas para un equipo donde no haya variaciones de presión o grandes variaciones de flujo; - No pueden trabajar en condiciones de flujo crítico donde P2 sea igual o menor que 1/2 P1; - Son compactas, lo que le permite una mejor proximidad al equipo.
Válvulas de acción directa Funcionamiento: •La fuerza ejercida por la presión del fluido, sumada a la fuerza ejercida por el resorte, empujan el obturador contra el asiento, manteniendo la válvula cerrada.
Válvulas de acción directa Funcionamiento: •Girando la perilla en el sentido horario, se comprime el resorte principal, el movimiento del vástago abre la valvula permitiendo el pasaje de fluido.
Válvulas de acción directa Funcionamiento: •El fluido se aloja en la otra cámara de la válvula, ejerce presión en el diafragma, y empieza a equilibrar el resorte. •La presión reducida actua sobre el lado exterior del fuelle/diafragma, en oposición al resorte de control el cual ajusta la válvula para dar la presión requerida. •Esta presion puede ser variada con la perilla de control.
Válvulas de acción directa Funcionamiento: •Durante la operación, las variaciones en la demanda que afecten la presión aguasabajo serán sensadas por el fuelle/diafragma, que hace abrir o cerrar la valvula según corresponda. •El movimiento de la válvula se lleva a cabo –solamente- por un cambio en la presion en el fuelle/diafragma. •Por lo tanto habrá variaciones en la presión reducida cuando cambie la demanda.
Válvulas de acción directa Funcionamento: •Se necesita un incremento de la presión reducida para cerrar la válvula cuando no hay carga de vapor. •En este tipo de válvulas se permite alguna desviación en la presión reducida que depende del flujo a través de la válvula •Exactitud de regulación relaciona la desviacion del valor de presión respecto a la calibración inicial. Se expresa como un % Presión reducida (droop)
Válvulas de acción directa - Rangos: Resorte gris : 0,14 à 1,7 barg Resorte verde : 1,4 à 4,6 barg Resorte naranja : 3,5 à 8,6 barg - Benefícios: - Seguridad en el ajuste de la presión debido a la traba en la perilla de ajuste; - Compacta y liviana, reduce los costos de instalación; - Utilizando internos en SS proporciona una larga vida útil y reduce los problemas de mantenimiento.
Válvulas de acción directa Dimensionamento:
Válvulas de acción directa Instalaciones Típicas: Marmitas enchaquetadas
Equipos de Lavanderias
Válvulas operadas por piloto Ajuste de Presión
Diafragma del Piloto
Asiento del Piloto Asiento Válvula Principal Entrada de Flujo
Resorte de Control Conex. para el tubo de equilíbrio Resorte de Retorno Salida de la pres. regulada
Diafragma Principal
Válvulas operadas por piloto - Vapor, aire comprimido, líquidos y otros gases; - Recomendada para suministro de varios equipos pudiendo operar con presión crítica; - El flujo puede variar entre cero y la capacidad máxima, porque, el piloto, no permitirá una variación grande en la presión - P1 puede variar hasta (+ / -) un 30% de la diferencial sin provocar variaciones en la presión saliente; - Los pilotos intercambiables permiten controlar mas de una variable.
Tipos de pilotos Presión
Temperatura
Base
Presión, piloto de aire
Eléctrico
VÁLVULA SERIE 25
Tipos de pilotos Detalle de la Válvula 25P:
Tipos de pilotos Detalle de la Válvula 25PT:
Tipos de pilotos Detalle de los pilotos 25PE, 25TE y 25PPE:
Tipos de pilotos Detalle de la válvula 25G (para Gás Natural):
Válvulas operadas por piloto Funcionamiento 25P:
Válvulas operadas por piloto Funcionamiento 25P:
Válvulas operadas por piloto Funcionamiento 25P:
Válvulas operadas por piloto Funcionamiento 25P:
Válvulas operadas por piloto Funcionamiento 25P:
Válvulas operadas por piloto Funcionamiento 25P:
Válvulas operadas por piloto Funcionamiento 25P:
Válvulas operadas por piloto Funcionamiento 25P:
Válvulas operadas por piloto Funcionamiento 25T:
Válvulas operadas por piloto Funcionamiento 25T:
Válvulas operadas por piloto Funcionamiento 25T:
Válvulas operadas por piloto Funcionamiento 25T:
Válvulas operadas por piloto Funcionamiento 25T:
Válvulas operadas por piloto Funcionamiento 25T:
Válvulas operadas por piloto Funcionamiento 25T:
Válvulas operadas por piloto Rangos de los resortes del piloto P:
- Resorte amarillo = 0,2 à 2,1 barg - Resorte azul = 1,4 à 7,0 barg - Resorte rojo = 5,6 à 14,0 barg
Válvulas operadas por piloto Combinación de Pilotos:
Pressão
- Piloto P
= Presión;
- Piloto PE
= Presión / Eléctrico;
- Piloto PD
= Presión con comando a distancia;
- Piloto T
= Temperatura p/ calentamiento;
- Piloto TE
Base = Temperatura / Eléctrico;
- Piloto E
= Eléctrico;
- Piloto BP
= Alívio de presión;
- Piloto PT
= Presión y Temperatura;
- Piloto PTE
= Presión, Temperatura e Eléctrico;
- Piloto TI
= Temperatura p/ enfriamiento;
- Piloto G
= Gás Natural.
Elétrico VÁLVULA25 SÉRIE
Temperatura
Pressão
Dimensionamento
Faja de Operación
Sobre Dimensionada
00
10
20
30
40
50
60
Sub Dimensionada
70
80
90
100
Dimensionamiento Para Vapor:
Dimensionamiento Ejemplo: Condições de Trabalho: P1 = 9 barg P2 = 7 barg Q = 250 Kg/h
Luego, la válvula de DN 3/4” es la adecuada.
Dimensionamiento Por Ábaco: Condições de Trabalho: P1 = 9 barg P2 = 7 barg Q = 250 Kg/h
Válvulas operadas por piloto Instalaciones Típicas:
Válvulas operadas por piloto Instalaciones Típicas:
Válvulas operadas por piloto Instalaciones Típicas:
Válvulas operadas por piloto Instalaciones Típicas:
Válvulas operadas por piloto
Válvulas operadas por piloto
Controles de Temperatura
Control de Temperatura Manual Simple Termometro Agua Caliente para Proceso
Alarma
Serpentin Vapor
Termometro Purgador Agua Fria
Elementos de Control Automático Controlador (Cerebro)
Actuador (Brazo)
MANIPULACION VARIABLE
Aparato de control (Válvula)
Sensor (Ojo)
Proceso (Tanque)
CONDICION CONTROLADA
Lo que sucede con un sistema controlado manualmente? • EL PROCESO ES SEGURO, ESTABLE Y PRECISO? • EL OPERADOR SERA CAPAZ DE ANTICIPAR LAS VARIACIONES DEL PROCESO? • CUAL ES EL COSTO DE UN OPERARIO PERMANENTE EN SITIO?
Que hace una Válvula de Control ? 9 Una valvula de control controla el flujo del fluido de un proceso, através de un orifício de área variable.
ASIENTO
Válvula de dos vías con asiento simple Fuerza actuador
Asiento
Obturador
Fluido
Presión P1
Presión P2
Presión diferencial (ΔP)
Válvula de dos vías con doble asiento Fuerza actuador
Fluido
Válvulas de control de Temperatura de acción directa
Válvulas de control de Temperatura de acción directa
Válvula
Sensor
Válvulas de control de Temperatura de acción directa
Flujo
Tapon
Movimiento causado por el cambio de temperatura en el sensor
Vastago
Accion del vastago
Sensor de Temperatura
Mecanismo de piston con fuelle para ajuste de temperatura y carga
Tapon
Perilla de ajuste
Válvulas de control de Temperatura de acción directa FUNCIONAMENTO:
Válvulas de control de Temperatura de acción directa FUNCIONAMENTO:
Válvulas de control de Temperatura de acción directa FUNCIONAMENTO:
Válvulas de control de Temperatura de acción directa FUNCIONAMENTO:
Dimensionamiento Gráfico: Fator CV Diâm. CV
1/2” 3/4” 2,5
3,75
1” 6,60
Dimensionamiento Gráfico: Fator CV Diâm. CV
1/2” 3/4” 2,5
3,75
1” 6,60
Dimensionamiento Gráfico: Fator CV Diâm. CV
1/2” 3/4” 2,5
3,75
1” 6,60
Dimensionamiento Gráfico: Fator CV Diâm. CV
1/2” 3/4” 2,5
3,75
1” 6,60
Instalaciones Típicas Almacenamiento de agua caliente
Instalaciones Típicas Tanque agua alimentacion de calderas
Instalaciones Típicas Tanques con serpentin
Válvulas de Control de Temperatura Actuadas Neumatica y Electricamente
Elementos de Control Automatico
SENSOR
CONTROLADOR
ACTUADOR ATUADOR
VÁLVULA
Elementos tipicos del Loop de Control de Procesos Set Point Point Set Variable Manipulada Aire Comprimido (0,2 a 1,0 bar) Corriente Eléctrica 4 a 20 mA
Actuador Neumático/ Eléctrico
Elemento Elemento de de Controle Control
Set point remoto
Variable Medida Señal de Temperatura / Presión Controlador Controlador
Proporcional (P) Prop +Integral (P+I) Prop. + Int.+ Derivativo (P+I +D)
Elemento Elemento deMedida Medida de
Sensor de Presión/Temp. Condiçión de Control
Dispositivo Dispositivo de de Controle Control
Processo Proceso
Válvula de 2 o 3 vias
Tanque/Intercambiador de Calor
Caracteristicas de Flujo 1 – Característica Lineal: Cada incremento en la apertura de la válvula, el flujo aumenta proporcionalmente. APERTURA
FLUJO INSTANTANEO
20%
20%
33%
33%
48%
48%
51%
51%
Caracteristicas de Flujo 1 – Característica Igual Porcentaje: A cada incremento en la apertura de la valvula, aumenta el flujo instantaneo en un porcentaje constante del flujo anterior. APERTURA
20% 30% 40% 50%
% INCREMENTO
--+50% +50% +50%
FLUJO INSTANTANEO
4% 6% 9% 13.5%
Caracteristicas de Flujo 1 – Característica Apertura Rápida: A cada incremento en la apertura de la vávula, el flujo aumenta desproporcionalemente APERTURA
FLUJO INSTANTANEO
10%
90%
20%
92%
80%
97%
100%
100%
Caracteristicas de Flujo 100% 1. Lineal 2. Igual Porcentaje % de Flujo
3
4 1
5
3. Apertura Rápida 4. Mariposa
50%
5. Esfera 2
0
50%
100%
% de Apertura de la Válvula
Apertura
Caracteristicas de Flujo Tipos de Plugs:
Apertura rápida
Lineal
Equiporcentual
Caída de presion a traves de la valvula Válvula Abierta Totalmente
10 bar g
7 bar g
Caída de presión a través de la valvula = 3 Bar
Flujo a través de la válvula de control Válvula DN50 10 bar r
8 bar r
Caudal Vapor kg/h
P1
P2
Válvula DN40 10 bar r
6.5 bar r P1
P2
Válvula DN32 10 bar r
5 bar r P1
P2
Válvulas de Control de Dos Vías
Vastago con guia doble
Vastago y Asiento con guia
Válvulas de Control de Dos Vías – Aplicaciones Tipicas -
Control de Temperatura Electro- neumático Controlador Válvula de 2 vias con Actuador y Posicionador
Sensor
Intercambiador de calor Vapor/Líquido
Válvulas de Control de Dos Vías – Aplicaciones Tipicas -
Secado y Pre -calentamiento del aire Válvula 2 vias con actuadoreléctrico
Controlador
Sensor
Válvulas de Control de Dos Vías – Aplicaciones Tipicas -
Sistemas con Apertura Lenta Válvula 2 vias con actuador eléctrico
timer
Válvulas de Control de Dos Vías – Aplicaciones Tipicas -
Control de Flujo Filtro Regulador Válvula 2 vias con Actuador y Posicionador Medidor de Flujo
Controlador
Válvulas de Control de Dos Vías – Aplicaciones Tipicas -
Control de Presión Filtro Regulador Válvula 2 vias con Actuador y Posicionador
Controlador Neumático
Válvulas de Control de Dos Vías – Aplicaciones Tipicas -
Control de Aceite Térmico Controlador
Válvula 2 vias con Actuador y Posicionador
Filtro Regulador
Sensor
Válvulas de Control de Tres Vías Combinación O mezcla de Flujo
Caliente
A B
VÁLVULA CONVERGENTE
Frio
Entrada
A
Para Sistema o Proceso
Desvio de Flujo
VÁLVULA DIVERGENTE
B
AB
A
B
Válvulas de Control de Tres Vías AB
A
AB
A
Servicio Divergente
Función Mezcla
B
B
Tipo de Plug
A
Tipo de Plug
AB AB
B
A
B
Válvulas de Control de Tres Vías – Aplicaciones Típicas Válvula de 3 vias
Entrada primaria de agua Flujo de agua secundario
Salida primaria de agua
Bomba de circulaçión de linea secundaria
Retorno de Agua secundaria
Calentamiento agua/agua con válvula de 3 Vias utilizada para divergir
Válvulas de Control de Tres Vías – Aplicaciones Típicas Flujo de aire Baterias Chiller Bomba de circulaçión de agua
Válvula de 3 vias
Control de enfriamiento de água con válvula de 3 vias usada para mezclar
Actuadores
Actuadores Neumaticos Entrada de aire Resorte Diafragma Recorrido
Actuadores Neumaticos Actuador de acción inversa, es decir, a falta de aire de alimentación la válvula cierra.
Actuador de acción directa, es decir, a falta de aire de alimentación la válvula abre.
Actuadores Eléctricos
Un motor actúa tanto en posición inversa como directa Tensión de alimentación: 220 volts, 100 volts o 24 volts. Puede ser alimentado con posicionador o con potenciómetro.
Actuadores y Válvulas Válvula de Control de Acción Neumática DIRECTA: Entrada de Aire Movimento con aumento de presión de Aire
Acción Directa: Fuerza para cerrar, normalmente abierta
Actuadores y Válvulas Válvula de Control de Acción neumática INVERSA: Entrada de Aire
Movimiento con aumento de presión de Aire
Acción Inversa: Fuerza para abrir normalmente cerrada
Accesorios Opcionales 9 POSICIONADORES NEUMATICO / NEUMATICO ELECTRO / NEUMATICO ELECTRO / NEUMATICO (Intrínsecamente seguro)
9 CONVERTIDOR O TRANSDUCTOR Transforma una señal eléctrica en neumática
9 FILTRO COALESCENTE Y REGULADOR DE PRESION 9 VALVULA SOLENOIDE DE 3 VIAS
Posicionadores Ilustración Básica de Posicionador Salida de Aire del posicionador al actuador 0 - 6 bar g
Señal de aire al sistema de control 0.2 - 1.0 bar g Alimentación de aire al posicionador 2-6 bar g
Posicionadores Válvula con Actuador Neumático Operado por Señal de Control Usando Convertidor I/P y Posicionador P/P Salida de Aire del Posicionador al Actuador
Señal Neumática
Señal Eléctrica Alimentación de Aire
Alimentación de Aire
Posicionadores
Posicionadores
Diferencias entre Posicionador y Convertidor POSICIONADOR: RECIBE UNA SENAL ELECTRICA O NEUMATICA DEL CONTROLADOR Y ENVIA UNA SENAL NEUMATICA A LA VALVULA DE CONTROL VERIFICANDO SI SU POSICION O APERTURA ES LA CORRECTA. EN CASO QUE LA APERTURA DE LA VALVULA NO SEA LA CORRECTA, EL POSICIONADOR
RECIBE
ESTA
INFORMACION
Y
CORRIGE
SU
POSICION,
AUMENTANDO O DISMINUYENDO LA SENAL A LA VALVULA EJEMPLO: SENAL ENVIADA = 50 % DE APERTURA SENAL DE LA VALVULA = 46 % DE APERTURA
RESULTADO = EL POSICIONADOR AUMENTA LA SENAL A LA VALVULA PARA POSICIONARLA AL 50% DE APERTURA
Diferencias entre Posicionador y Convertidor CONVERTIDOR: RECIBE UNA SENAL ELECTRICA DE UN CONTROLADOR Y ENVIA UNA SENAL NEUMATICA A LA VALVULA DE CONTROL. EL CONVERTIDOR NO VERIFICA SI LA POSICION DE LA VALVULA ES LA CORRECTA, POR ESO NO EXISTE UNA CORRECCION EN SU POSICION
EJEMPLO: SENAL ENVIADA = 50 % DE APERTURA SENAL DE VALVULA = 46 % DE APERTURA
RESULTADO = EL CONVERTIDOR NO ENVIA SENAL, ASUME QUE LA VALVULA ESTA AL 50% DE APERTURA
Histeresis LA HISTERESIS OCURRE DEBIDO A DESGASTES EN EMPAQUES Y ANILLOS DE SELLO Y A FRICCIONES EN EL VASTAGO DE LA VALVULA ESTE FENOMENO TAMBIEN PUEDE OCURRIR DEBIDO A UNA INSTALACION INCORRECTA DEL ACTUADOR A LA VALVULA DE CONTROL
EJEMPLO: SENAL ENVIADA = 50 % DE APERTURA RECORRIDO DE LA VALVULA = 46 % DE APERTURA
Clases de Sello • Clase III - 0,05% del valor de KV • Clase IV- 0,01% del valor de KV • Clase V - 0,005% del valor de KV • Clase VI - 0,001% del valor de KV KV - Es el flujo de agua en m3/h que pasa através de una válvula y que genera una caida de presión de 1 bar.
Clases de Sello Ejemplo : Fluído = Vapor Saturado Válvula clase IV de Sello ( 0,01% de KV) Válvula DN 25 con KV = 10 Presión = 10 barg Diferencial de presión = 1 bar KV = Sello / ( 13.9 * (P1+P2)*(P1 -P2) ) Flujo máximo de la válvula = 606 kg/h La válvula podrá tener una fuga = 0,0606 kg/h
Dimensionamiento de Válvulas de Control
Para Líquidos: ΔP G & & Kv = V or V = Kv ΔP G Donde: V
=
Flujo requerido en m3/h
G
=
Gravedad Específica del fluido (Agua = 1)
ΔP =
Caída de Presión através de la válvula en Bar.
Kv =
Coeficiente de flujo de la Válvula
Dimensionamiento de Válvulas de Control
Para Vapor: 2 & M = 12 . Kv . P1 1 - 5.67(0.42 - x)
Donde: M
=
Flujo másico requerido (kg/h)
P1 =
Presión a la entrada (bar a)
Kv =
Coeficiente de flujo de la Válvula
X
Caida de presión através de la válvula (bar)
=
Dimensionamiento de Válvulas de Control
Sistemas de Control
Válvulas de Seguridad Definición: 9 Válvula de Seguridad Dispositivo automático de alivio de presión, caracterizado por una apertura instantánea (“pop-action”) cuando se alcanzada la presión de disparo. Utilizadas en fluídos compresibles (Gases y Vapores).
9 Válvula de Alívio Dispositivo automático de alívio de presión, caracterizado por una apertura progresiva y proporcional al aumento de presion al alcanzarse la presión de apertura. Utilizadas en fluídos incompresibles (Líquidos).
Válvulas de Seguridad Definiciones: 9 Válvula de Seguridad y Alivio Dispositivo automático de alívio de presión adecuado para trabajar como válvula de seguridad o válvula de alívio , dependiendo de la aplicación deseada.
9 Válvula tipo Convencional Válvula en la cual sus características operacionales (presión de apertura, presión de cierre y capacidad de descarga), se encuentran afectadas directamente por la variación de la contrapresión.
Válvulas de Seguridad Definiciones: 9 Válvula Balanceada Es una válvula que tiene incorporado un fuelle u otro medio, para compensar el efecto de la variación de la contrapresión en sus características operacionales (presión de apertura, presión de cierre y capacidad de descarga).
9 Válvula Operada por Piloto Válvula de alivio de presión que esta combinada y controlada por una válvula auxiliar auto-actuada
Válvulas de Seguridad Presión Máxima de Trabajo Admisible (PMTA) Es la presión máxima de trabajo de un dispositivo, compatible con el código aplicable, la resistencia de los materiales utilizados, las dimensiones del equipo y sus parámetros operacionales Presión de Operación Es la presión a la que está sometido un sistema en condiciones normales de operación. Un margen razonable debe ser establecido entre la presión de operación y la PMTA. Para una operación segura, la presión de operación debe ser por lo menos un 10% menor que la PMTA.
Válvulas de Seguridad Presión de Apertura (“Set Pressure”) Presión manométrica en la cual se ajusta la válvula para su apertura Presión de Ajuste en Frío Presión a la cual se ha ajustado la válvula en un banco de prueba. Esta presión incluye correcciones para las condiciones de operación (contrapresión y temperatura) Presión de Cierre Presión en la cual la válvula cierra, retomando su posición original, después de reestablecida la operación normal del sistema.
Válvulas de Seguridad Diferencial de Alívio (“BlowDown”) Diferencia entre la presión de apertura y la presión de cierre. Se expresa como un porcentaje de la presión de apertura. Sobrepresión Incremento de presión por arriba de la presión de apertura de la válvula, que permitirá la máxima capacidad de descarga. Normalmente se expresa como un porcentaje de la presión de apertura. Acumulación Incremento de la presión por arriba de la PMTA del recipiente, durante la descarga del dispositivo de seguridad, se espresa como porcentaje de esta presión. La sobrepresión puede coincidir con la acumulación cuando el dispositivo de seguridad está ajustado para abrir a la PMTA.
Válvulas de Seguridad Valores de Sobrepresión para el Dimensionamiento: Norma Equipo
Aplicada
Fluido
Sobrepresión
Bloqueo Inadvertido o
Calderas
Recipiente a Presión
Criterio
ASME I
Vapor
Falla Operacional
3%
ASME VIII
Todos
Falla Operacional
10%
Falla Operacional Recipiente a Presión
ASME VIII
Todos
( Válvulas Múltiples)
16%
ASME VIII
Todos
Fuego
21%
Tuberias
Todos
Falla Operacional
33%
Bombas
Líquidos
Falla Operacional
25%
Gases
Falla Operacional
10%
Recipiente a Presión
Compresores
Válvulas de Seguridad Contrapresión Presión existente a la salida de la válvula. Pudiendo ser: 1 – Superimpuesta: Constante: Cuando no hay variación de presión en el lado de descarga de la válvula, bajo cualquier condición de operación y con la válvula cerrada. Variable: Cuando existe variación de presión en el lado de descarga de la válvula, antes de la apertura. 2 - Desarrollada: Presión en la descarga de la válvula, formada por la salida del fluido en la apertura
Válvulas de Seguridad Principio de Funcionamiento: El principo de funcionamiento de las válvulas de Seguridad y Alivio se basa en el equilibrio entre la fuerza ejercida por una carga (Resorte, que presiona el disco contra la boquilla) y la fuerza resultante de la presión de operación del sistema (estática) aplicada en la parte inferior del disco
Válvulas de Seguridad Principio de Funcionamiento: A medida que la presión del sistema aumenta, la diferencia (Fuerza del resorte/Fuerza del fluído) disminuye hasta llegar a cero, ya que la fuerza del resorte permanece constante. La válvula permanece cerrada.
Válvulas de Seguridad Principio de Funcionamiento: Cuando la presión del sistema alcanza el valor de la presión de apertura, se rompe el equilibrio Fuerza del resorte/Fuerza del fluido y se inicia un paso del fluido de la parte interna hacia la parte externa de la boquilla de la válvula, comenzándose así mismo el proceso de alivio de presión del sistema
Válvulas de Seguridad Principio de Funcionamiento: Cuando la presión del sistema alcance el valor máximo permitido por el código, el disco estará en su desplazamiento máximo y la válvula completamente abierta (Fuerza del resorte
Válvulas de Seguridad Dimensionamiento y Selección: Para el correcto dimensionamiento y selección de las valvulas de seguridad y alivio es necesaria la siguiente informacion: • Proceso – ASME VIII Válvulas de Seguridad: (ej.: vapor, gases, aire) ¾ Fluído; ¾ Presión de Operación y Apertura; ¾ Flujo; ¾ Temperatura de Operación en Apertura; ¾ Peso Molecular; ¾ Coeficiente Isoentrópico; ¾ Factor de Compresibilidad; ¾ Contrapresión.
Válvulas de Seguridad Dimensionamiento y Selección: Para el correcto dimensionamiento y seleccion de las valvulas de alivio es necesaria la siguiente informacion: • Proceso – ASME VIII Válvulas de Alivio: (ej.: agua u otros líquidos) ¾ Fluído; ¾ Presión de Operación y Apertura; ¾ Flujo; ¾ Temperatura de Operación en Apertura; ¾ Densidad; ¾ Viscosidad; ¾ Factor de Compresibilidad; ¾ Contrapresión.
Válvulas de Seguridad Dimensionamiento y Selección: Para el correcto dimensionamiento y selección de válvulas de seguridad para Calderas:
• ASME I ¾ Fluido; ¾ Presión de Apertura; ¾ Capacidad de Caldera; ¾ Temperatura de Operación en Apertura; ¾ Norma Constructiva de Caldera ¾ Nr. de Válvulas por Caldera; ¾ Superficie de Calentamiento
Válvulas de Seguridad Cálculos de dimensionamiento: Cálculos para Gases y Vapores: (Norma API RP-520) Donde: W = Flujo por la válvula en libras por hora C = Constante determinada por relación de calores específicos de los gases Cp/Cv Kd = Coeficiente de descarga da válvula A = Area de flujo en in2 P = Presión de alivio. Igual a la presión de apertura + sobrepresión, en valor absoluto M = Peso Molecular Z = Factor de compresibilidad del gas T = Temperatura absoluta en oR, ( oF + 460 )
Válvulas de Seguridad Cálculos de dimensionamiento: Cálculo para Líquidos: (Norma API RP-520) Donde: Q = Flujo del líquido en GPM A = Area de descarga en in2 d = Densidad de líquido a la temperatura de operación Kv = Coeficiente de descarga de la válvula, debe ser suministrado por el fabricante. Si el valor es desconocido, utilizar un valor conservador de 0,62. Kp = Corrección de capacidad debido a otros valores de sobrepresión diferentes de 25%. Si el valor de sobrepresión es de 25% Kp=1,0. Si el valor de sobrepresión es diferente al 25%, se debe obtener el valor de este factor. Kw = Corrección de capacidad, debido a contrapresión. Si la contrapresión es atmosférica, Kw=1,0. Si la válvula es del tipo convencional, con contrapresión constante Kw=1,0. Si la válvula es balanceada, con contrapresión variable, el valor de Kw debe ser calculado. P = Presión de ajuste en Psi Pb = Contrapresión en Psi
Válvulas de Seguridad Cálculos de dimensionamiento: Cálculo para Vapor de Agua: Para válvulas de seguridad operando con vapor de agua, la fórmula a ser utilizada es:
Donde: W = Flujo de vapor en libras por hora P = Presión de alivio en Psi, es igual a la presión de apertura + sobrepresión + 14,7 Ksh = Factor de corrección debido al sobrecalentamiento. Para vapor saturado Ksh=1,0. Para vapor sobrecalentado, verificar el valor en tablas de vapor.
Válvulas de Seguridad Instalación: 9 La válvula no es un elemento de control 9 Para fluídos tóxicos las válvulas no deben descargar a la atmósfera 9 Una sola válvula debe proteger un equipo, pero un equipo podrá ser protegido por más de una válvula 9 Las válvulas deben ser instaladas en posición vertical 9 Observar si otros equipos pueden interferir en el funcionamiento de la válvula
Instalación: 9 Debe preveerse en la instalación de las válvulas, espacio suficiente para los trabajos de inspección y mantenimiento
9 Las válvulas deben instalarse tan cerca como sea posible de los equipos que van a proteger
9 Debe evitarse la instalación en posición horizontal, ya que puede presentarse desalineamiento, acumulación de residuos que tiendan a restringir o bloquear la válvula. Programar inspección especial 9 Las pérdidas de presión entre el sistema protegido y la válvula de seguridad no debe exceder el 3% del set de presión de la válvula.
9 El diámetro de la tubería de salida de la válvula no debe ser menor que el diámetro de la conexión de salida de la válvula.
Válvulas de Seguridad Instalación: