CONTROL Septiembre de 2011
IMPORTANCIA DE LA VALVULA EN EL LAZO DE CONTROL
MALLA DE RETROALIMENTACIÓN (SP)
Com aración Error
Al orit oritmo mo de Con Contr trol ol PV
CONTROL
Elemento final de control Variable manipulada
PROCESO
Elemento primario de control Variable Medida y/o y/ o Variable controlada
CONTROL DE NIVEL
GANANCIA DEL LAZO DE CONTROL
* * * Donde: K C : Ganancia del Controlador K V : Ganancia de la Válvula K P: Ganancia del Proceso K T: Ganancia del Transmisor
IMPORTANCIA DE LAS VALVULAS EN EL LAZO DE CONTROL
Las válvulas de control son importantes porque de 100 controlador o su estrategia, 20% tienen problemas de diseño y 30% o más tienen pobre desempeño debido a deficiencias en la válvula de control y contribuyen con alta variabilidad del lazo. Dentro de los factores ue influ en en el obre desem eño de las válvulas de control se encuentra: Stiction Banda muerta efectos de los accesorios dimensionamiento y tipo de la válvula.
IMPORTANCIA DE LAS VALVULAS EN EL LAZO DE CONTROL
IMPORTANCIA DE LAS VALVULAS EN EL LAZO DE CONTROL
IMPORTANCIA DE LAS VALVULAS EN EL LAZO DE CONTROL
IMPORTANCIA DE LAS VALVULAS EN EL LAZO DE CONTROL
IMPORTANCIA DE LAS VALVULAS EN EL LAZO DE CONTROL
IMPORTANCIA DE LAS VALVULAS EN EL LAZO DE CONTROL
IMPORTANCIA DE LAS VALVULAS EN EL LAZO DE CONTROL
IMPORTANCIA DE LAS VALVULAS EN EL LAZO DE CONTROL
IMPORTANCIA DE LAS VALVULAS EN EL LAZO DE CONTROL
TIPOS Y MODELOS DE VALVULAS DE CONTROL Una válvula de control es un dispositivo que modifica el flujo de un fluido, en un proceso. Este consiste en un actuador conectado a una válvula, que es capaz e cam ar a pos c n e e emen o e cierre en la válvula (obturador), en respuesta a una señal del sistema de control. Tipos • Deslizantes • Rotativas
TIPOS Y MODELOS DE VALVULAS DE CONTROL V lvulas Deslizantes Son aquellas en la que el vástago se mueve de manera ascendente .
Globo de Asiento Sencillo Es el estilo mas común mas sim le en construcción. Es empleada en pequeños tamaños. Se puede usar hasta 8 pulgadas con alto empuje en el actuador.
Válvulas Deslizantes
El flujo tiende a abrir un puerto y a cerrar el otro. El cuerpo normalmente tiene mayor capacidad que as v vu as e as en o senc o e m smo tamaño.
Válvula de 3 Vías Presenta dos ti os de flu o Conver ente el flujo se mezcla. Divergente, el flujo se divide.
Válvulas Deslizantes vu a e ngu o Es usado normalmente alimentando agua a calentadores y calderas. Es empleada en espacios pequeños, como codos.
vu a aun ers Es un sistema con una membrana o a ragma para mo u ar e u o.
TIPOS Y MODELOS DE VALVULAS DE CONTROL Válvulas de Eje Rotativo on aque as v vu as que mo u an e u o me ante una p eza que gira alrededor de un eje. Válvula de Mariposa
El cuerpo requiere poco espacio para su instalación ene a a capac a con poca caída presión a través de la válvula. Son económicas en comparación con otros estilos
Válvulas de Eje Rotativo vu a e o a
Presentan buen sello. Son ampliamente empleadas en la industria, en plantas químicas, . Válvula Excéntrica Rotativa
, este caso la pieza que controla el flujo es un disco, su eje no pasa por el plano de s me r a e sco evemen e exc n r co , esta disposición permite que al girar apenas de su posición de cierre, se separe el disco de su asiento permitiendo una mayor duración del mismo, por reducción de la fricción.
TIPOS DE CONEXIONES Existen conexiones de bridas se aradas bridas inte radas al cuerpo, los primeros son altamente recomendadas por su bajo costo y su fácil instalación. Puede intercambiarse el ANSI. Las bridas integradas pueden ser especificadas así: Cara plana (Flat Face), RTJ (Ring Type Joint), y Raised Face (RF). Esto depende de los re uerimientos del usuario.
Bridas separados
Bridas integrados
TIPOS DE CONEXIONES Continuación También existen las conexiones trenzadas o NPT (National Pipe rea s , que son emp ea as para ama os e pu ga as o menores. Son disponibles en conexión tipo hembra o macho y son usadas para presiones menores de ANSI clase 600. No es recomendada para altas temperaturas.
onex n
TIPOS DE CONEXIONES Continuación empleadas para fluidos a altas temperaturas y altas presiones en tama os e asta 2 pu ga as.
Conexión Buttweld: Es temperaturas y presiones para tamaños superiores a 2 pu ga as. s com n para servicio de agua y vapor.
TIPOS DE CONEXIONES Continuación Conexión sin Brida Esta el tipo Wafer , se emplea para válvulas de . requieren poco espacio para hacer la conexión en la .
Conexión tipo Lug
A5557
RESUMEN
PARTES DE UNA VALVULA DE CONTROL Cuerpo: Es la parte de la válvula que se conecta a la tubería, dentro de esta pasa el fluido a controlar y se encuentra el trim. Trim: Es el conjunto de elementos internos de una válvula de control. Entre estos se incluye el plug, la jaula y el v stago. Plu de la Válvula: Es un termino frecuentemente conocido como Plug que hace referencia a el elemento de cierre.
PARTES DE UNA VALVULA DE CONTROL Continuación Packing: Parte de la válvula usada para hacer sello para evitar la fuga. Este es colocado alrededor del disco de la válvula o el vástago Son elementos poliméricos colocados alrededor del anillo del asiento o bonete para evitar fugas en la válvula.
Bonnet o Cuello: Pieza rinci al del con unto de la ta a del cuer o de la válvula usualmente denominado con este nombre. Este también funciona como una unión entre el actuador y el cuerpo de la válvula. os one es p cos son: so a o, rosca o, se a os a pres n o Integrados con el cuerpo.
PARTES DE UNA VALVULA DE CONTROL Continuación BONNETES Generalmente son construidos del mismo material que el cuerpo
Cuando por altas o bajas temperaturas del fluido, se debe se arar el em a ue del cuerpo de la válvula.
Estándar
Extendido
PARTES DE UNA VALVULA DE CONTROL Continuación GASKETS Son usados en las válvulas de control para prevenir fugas alrededor del anillo. Generalmente son en Teflón.
PARTES DE UNA VALVULA DE CONTROL Continuación PACKING
, fugas. Los empaques representan la primera fuente de fricción en las material del empaque y al arreglo que tiene. La elección correcta del packing influye directamente en el tamaño del actuador.
PARTES DE UNA VALVULA DE CONTROL Continuación TIPOS DE CONFIGURACIONES EN LOS PACKINGS
Vista detallada de los componentes de una válvula go o
Vista detallada de los componentes de una válvula xc ntr ca otat va
Vista detallada de los componentes de una válvula ar posa
Vista detallada de los com onentes de una válvula de Bola Segmentada
TRIM BALANCEADO Se emplea en el caso que las caídas de presión son muy altas y se requieren actuadores muy grandes. Aplicable para fluidos limpios.
TRIM NO BALANCEADO Se emplea cuando la caída de presión no es muy alta.
Cage Valve Plug
Seat Ring
PTTO: Pressure Tend To Open
PTTC: Pressure Tend To Close
PDTC: Push Down to Close Tipo de construcción en la válvula globo en el que el plug se diri e hacia el anillo de cierre cerrando la válvula. Este termino también se aplica a válvulas de eje rotativo donde el eje mueve la bola a la posición de cierre. Esta construcción también se llama de ACCION DIRECTA
PDTO: Push Down to Open Tipo de construcción en la válvula globo en el que el plug se diri e hacia el anillo de cierre abriendo la válvula. Este termino también se aplica a válvulas de eje rotativo donde el eje mueve la bola a la posición de apertura. Esta construcción también se llama de ACCION REVERSA
FUGA PERMISIBLE PARA ASIENTOS CLASE VI (De acuerdo con ANSI B16.104-1976) Diámetro Nominal del puerto
Fuga Nominal
Pulgadas
Milímetros
ml por minuto
Burbujas Minuto
1 1-1/2 2 3 4 6 8
25 38 51
0.15 0.30 0.45 . 0.90 1.70 4.00 6.75
1 2 3
76 102 152 203
6 11 27 45
por
FUGA PERMISIBLE PARA ANSI CLASE II
P1
Clase II 0.5% de la Capacidad Cap. Nom. = 1000 Gpm Máxima fuga = 0.5% Fuga permisible = 1.000 x 0.005 = 5 Gpm
FUGA PERMISIBLE PARA ANSI CLASE III
P1
Clase III 0.1% de la Capacidad Nominal Cap. Nom. = 1000 Gpm Máxima fuga = 0.1% Fuga permisible = 1.000 x 0.001 = 1 Gpm
FUGA PERMISIBLE PARA ANSI CLASE IV
P1
Clase IV 0.01% de la Capacidad Nominal Cap. Nom. = 1000 Gpm Máxima fuga = 0.1% Fuga permisible = 1.000 x 0.0001 = 0.1 Gpm
FUGA PERMISIBLE PARA ANSI CLASE V
P1
Clase V 0.0005 ml/min (caída de presión) (in. diámetro del puerto) Diam. puerto = 3 in. a a e pres n =
ps
Fuga permisible =0.0005 x 100 x 3 = 0.1 ml/min
FUGA PERMISIBLE PARA ANSI CLASE VI
P1
Clase VI Según diámetro del puerto Diámetro = 3 in. uga = 0.9 m m n o 6 ur u as m n
CARACTERÍSTICAS DEL TIPO DE SELLO CARACTERÍSTICA
METAL
BLANDO
Alguna Alta-inox. Limitada-bronce Si
Ninguna Moderada
Alto
Bajo
Manejo de fluidos sucios
Si
Resistencia a alta temperatura
Si
No recomend. No
Alto
Bajo
Tolerancia a la abrasión Capacidad de uso en alta presión diferencial Endurecimiento Costo de reparación
No
Durabilidad para sello hermético
ACTUADORES Es el elemento Motor de la Válvula, es , .
TIPOS:
• Diafragma Resorte. • Cilindro Simple Efecto. • Cilindro Doble Efecto. • Eléctricos. • Hidráulicos. • Gas Hidráulicos.
ACTUADORES Continuación TIPO DIAFRAGMA
• Actuador cu o elemento de transformación de presión en fuerza es un diafragma, presión, que a su vez transmite la fuerza a la placa del , vástago del actuador.
ACTUADORES Continuación TIPO DIAFRAGMA
normalmente de simple efecto y por las dimensiones del fuerzas suficientemente grandes para operar las v lvulas con presiones relativamente pequeñas.
ACTUADORES Continuación Bench Set El concepto “Bench Set” tiene dos significados: 1. El bench set es una especificaci n del actuador que describe el rango de presión de aire, que requiere el diafragma para comprimir el resorte una distancia que es igual al recorrido de la válvula, cuando los vástagos del actuador y válvula se encuentran desaco lados. 2. El bench set también se refiere al procedimiento físico de ajustar el resorte del actuador al bench .
ACTUADORES Continuación CILINDRICO
ACTUADORES Continuación
ACTUADORES Continuación TIPO PISTON DE CUARTO DE VUELTA
ACTUADORES Continuación Actuador Eléctrico
actuadores eléctricos emplean un motor eléctrico y una caja de la válvula. Son mas costosos que los actuadores neumáticos por su elevada tecnología.
POSICIONADORES •
Dispositivo que toma una señal de entrada (Señal de carrera de la válvula por medio de cambios de presión en la salida. Se diferencia de un convertidor (I/P) en la utilización e a se a e re roa men ac n e pos c n e v s ago.
POSICIONADORES Continuación Donde utilizarlo •
vu a con a a r cc n en e empaque dobles)
ra o– rreg os
•
Para disminuir histéresis
•
Actuadores de pistón en servicio modulante
• •
Donde se requiera un mejor sello (Mayor fuerza de sello debido a la saturación)
POSICIONADORES Continuación Donde utilizarlo •
p cac ones con pres ones eren es en a se a e con ro y a presión del actuador (Ej.: Señal 3 – 15 psi, presión al actuador 35 psi)
•
Ajuste de una caracterización de la válvula por Ej.
•
“Al utilizar una leva de retroalimentación caracterizada para que una válvula lineal se comporte de acción igual %”
PRINCIPIO DE OPERACIÓN
FUNCIONAMIENTO POSICIONADOR TECNOLOGÍA PIEZOELÉCTRICA
CRITERIOS DE SELECCIÓN DE VALVULAS DE CONTROL
Para poder hacer una adecuada selección de una , factores como: Caídas de presión, tipo de servicio, im ortancia de la válvula en el roceso resión en la línea, precio de esta, temperatura y caudal. Entre los tipos de válvulas de control mas comunes se encuentra: Globo, Mariposa, Bola, Excéntrica Rotativa.
CRITERIOS DE SELECCIÓN DE VALVULAS DE CONTROL. Continuación
CRITERIOS DE SELECCIÓN DE VALVULAS DE CONTROL. Continuación
Jera Jerarr uía uía en en Vál Válvu vula lass de de Con Contr trol ol
Mariposa
Bola
Globo
Servicio Severo
CRITERIOS DE SELECCIÓN DE VALVULAS DE CONTROL. Continuación
PRESI N
BAJA
ALTO
ALTO
MUY ALTO
TEMPERATURA BAJA
ALTO
ALTO
MUY ALTO
DELTA P
BAJA
ALTO
ALTO
MUY ALTO
CAUDAL
ALTO
ALTO
BAJO
NORMAL
PRECIO $
BAJO
ALTO
ALTO
MUY ALTO
VALVULAS DE SERVICIO SEVERO
extremas donde se presentan fenómenos como: • • • • • • •
Alto potencial de cavitación Alta vibración / ruido Flashing Conocimiento Histórico > . Cuando requieren mantenimiento continuo
VALVULAS DE SERVICIO SEVERO CASOS EN LOS QUE SE EMPLEAN
Shutdown de Sistemas Perdida de
Erosión de la Tubería Aguas Abajo Ruido excesivo
Mal Control
Vibración en la tubería
o Mantenimiento
Desgaste en el trim y cuerpo
CARACTERISTICAS DE LAS VALVULAS
Características Inherentes de Flujo Característica Inherente: entre el coeficiente de flujo y el elemento de c erre p ug cuan o a caída de presión a través de la válvula es constante.
Característica Lineal: Produce un flujo directamente proporcional al desplazamiento de la válvula o posición de la Valvula; con un 50% de desplazamiento, el flujo es el 50% del flujo máximo.
con un pequeño desplazamiento de la válvula. Básicamente, la curva es lineal en la primera parte del , .
Característica Igual Porcentaje: Para incrementos iguales en el , desplazamiento de la válvula es un porcentaje constante de la tasa de flujo en el momento del cambio.
CARACTERISTICAS DE LAS VALVULAS
Características Inherentes de Flujo La Característica de Flujo se da, por la forma particular del tapón o de la jaula.
PORCENTAJE
TAPON
APERTURA
CARACTERISTICAS DE LAS VALVULAS
Características Inherentes de Flujo La Característica de Flujo se da, por la forma particular del tapón o de la jaula.
LINEAL
IGUAL PORCENTAJE
RAPIDA APERTURA
CARACTERISTICAS DE LAS VALVULAS Características Instalada
Se refiere a la característica que se observa cuando la válvula esta en servicio y hay variaciones en la caída de presión, así como otros cambios en el sistema.
CARACTERISTICAS DE LAS VALVULAS
Características Instalada Se refiere a la característica que se observa cuando la válvula esta en servicio y hay variaciones en la caída de presión, así como otros cambios en el sistema.
CARACTERISTICAS DE LAS VALVULAS
Aplicaciones: Apertura Rápida: POCA APERTURA MUCHO FLUJO Se utilizan sólo para servicio On – Off Igual Porcentaje: MUCHA APERTURA BAJO FLUJO Se utilizan generalmente en control de Presión y Flujo Apertura Lineal: FLUJO PROPORCIONAL A LA APERTURA Se utilizan generalmente en control de Nivel y Flujo
CARACTERISTICAS DE LAS VALVULAS
Aplicaciones: Principio básico: A procesos rápidos válvulas lentas. Característica, Igual Porcentaje A procesos lentos válvulas rápidas Característica, Lineal
MATERIALES Las condiciones de diseño en cada proceso, nos demanda requeridas, dictadas por las diferentes normativas en construcción de válvulas así como los materiales recomendados para la aplicación. os mater a es e a v vu a e en ser os a ecua os para las condiciones del proceso. La conexión de la válvula y rangos de presión deben ser como mínimo conforme a las es ecificaciones del tubo.
ANSI B 16.5 Maximum Pressure and Temperature ANSI
Presión de Trabajo PSIG
150
285
600
1440
900
2160
1500
3600
2500
6000
5000
12000
La presión de trabajo puede obtenerse multiplicando el . . Así 600* 2.4 = 1440 (Esta regla no aplica a ANSI 150).
CUERPO FORJADO Vs FUNDIDO Los cuerpos fundidos, presentan defectos intrínsecos al , • Segregación, variación en la composición química, . • Inclusiones de gas • Inclusiones no metálicas de los moldes y • Porosidad • Fisuras y otras
CUERPO FORJADO Vs FUNDIDO En consecuencia, el cuerpo fundido es heterogéneo en que el forjado
CUERPO FORJADO Vs FUNDIDO En el proceso de forjado, se rompe la estructura bruta de , homogéneo. . Por la deformación plástica se orienta la estructura me a ogra ca en ras con nuas que se arreg an seg n e diseño de la pieza, para maximizar la resistencia al impacto y
CUERPO FORJADO Vs FUNDIDO Los lingotes que se utilizan para los componentes forjados lingoteras. Esto brinda lingotes de excelentes características metalúrgicas resu a o na e una v vu a cons ru a con ma er a es forjados es de la mayor calidad tecnológica, capaz de pasar . garantizar despachos confiables, libres de sorpresas inesperadas, típicas de las válvulas fundidas
CROSS REFERENCE ASTM Material
Forgings
Castings
Wrought Fittings
Carbon Steel
A105 -
A216-WCB
A234-WPB -
Carbon-1/2 Molybdenum Alloy Steel High Temperature Service
A182-F1
A217-WC1 A352-LC1
A234-WP1
3-1/2 Nickel Alloy Steel Low Temperature Service
A350-LF3
A352-LC3
A420-WPL3
1/2 Cr-1/2 Mo Alloy Steel 3/4 Cr-1 Mo-3/4 Ni Alloy Steel 1 Cr-1/2 Mo Alloy Steel
A182-F2 A182-F12 CL2
2-1/4 Cr-1 Mo Alloy Steel 5 Cr-1/2 Mo Alloy Steel 5 Cr-1/2 Mo Alloy Steel 9 Cr-1 Mo Alloy Steel r oy ee
A182-F22 CL3 A182-F5 A182-F5a A182-F9 -
A217-WC5 A234-WP12 CL2 A217-WC9 A217-C5 A217-C12 -
A234-WP22 CL3 A234-WP5 A234-WP9
CROSS REFERENCE ASTM Material
Forgings
Castings
Wrought Fittings
Type 310 Stainless Steel (25 Cr-20 Ni) Type 316 Stainless Steel (16 Cr-12 Ni-2 Mo)
A182-F310H
A351-CK20
A403-WP310
A182-F316L A182-F316H
A351-CF3M A351-CF8M
A403-WP316L A403-WP316H
Low Carbon High Temperature Type 317 Stainless Steel (18 Cr-13 Ni-3 Mo) Type 321 Stainless Steel (18 Cr-10 Ni-Ti) Standard High Temperature Service
A403-WP317 A182-F321 A182-F321H
Type 347 Stainless Steel (18 Cr-10 Ni-Cb) Standard High Temperature Service
A182-F347 A182-F347H
Type 348 Stainless Steel (18 Cr-10 Ni-Cb) Standard High Temperature Service
A182-F348 A182-F348H
A403-WP321 A403-WP321H A351-CF8C
A403-WP347 A403-WP347H A403-WP348 A403-WP438H
NORMAS ASTM
MATERIALES MAS COMUNES EN VALVULAS DE CONTROL PROPORCIONAL
VALVULAS CONTROL ON-OFF
VALVULAS CONTROL ON-OFF
VALVULAS CONTROL PROPORCIONAL
ESPECIFICACIONES DEL GASKET
MATERIAL BLANDO TEFLON
LIMITES DE TEMPERATURA PARA EMPAQUES
TERMINOS STICTION=SLIP=Stick Friction=Fricción Estática La VC no responde a pequeños incrementos de señal y genera SHAFT WIND-UP En VC rotatorias diferencia en el iro del shaft versus el obturador or la fricción y la elasticidad inherente del shaft. BACKLASH = Juego Mecánico. Falta de transmisión de energía entre los acoples de la válvula. Ej juego entre la conexión de los vástagos, bola-shaft, shaft-actuador. BANDA MUERTA Rango de control que no genera movimiento del obturador de la válvula
TERMINOS Calibración de cero y span y calidad de los mismos (cv, fugas, posicionador de una o dos etapas etc)
DIMENSIONAMIENTO Y TIPO DE LA VÁLVULA Subdimensionamiento y sobredimensionamiento cambian la ganancia . , , PTTC VENA CONTRACTA: Es la parte de la corriente de flujo donde la velocidad del fluido es máxima y la presión estática a través de la válvula es mínima. En una válvula de control, la vena contracta normalmente ocurre justo debajo de .
TERMINOS FLASHING: Fenómeno que se presenta en los líquidos debido a condiciones de . . Este no puede ser evitado, tiene efectos Erosivos sobre los componentes de la válvula.
CAVITACION: Al igual que el flashing, se presenta en líquidos, pero en este caso se presenta porque la presión de vena contracta es menor que la presión de Va or del fluido a las condiciones de tem eratura del roceso. Esto hace que aparezcan burbujas que posteriormente, cuando haya recuperación de la presión implosionen y dañen los componentes de la válvula. Este puede ser evitado. PRESION DE VAPOR: Es la presion, para una temperatura dada, en la que la fase liquida y el va or se encuentran en e uilibrio dinamico. El calculo de esta se hace empleando la ecuacion de Antoine.
CAUSAS DE BANDA MUERTA EN LA VÁLVULA DE CONTROL • STICTION • Alta Fricción en Válvulas de Vástago Deslizante • Alto Torque debido a la fricción en Válvulas Rotativas • Fugas en circuitos neumáticos. • u ng e ns rumen os con a a capac a e u o • Calidad del aire de instrumentos. La instrumentación electrónica es es ecialmente sensible • Estrategias de control excesivamente conservadoras
FRICCIÓN: BANDA MUERTA E HISTÉRESIS 100 Hysteresis
es re Stem Position
Valve Position, Percent Of Rated Travel
Deadband 0
0
100 Control Signal, Percent Of Span
dbandhys
Figure 2. Deadband and Hysteresis that Results from Friction
Calculo de la Banda Muerta • Determine el Span de la señal. • Posicione el tapón/vástago de la válvula en un punto diferente a los extremos. Ej 50%. • Tome nota del valor de señal en ese punto. Llame a este punto A. • Lentamente aumente la señal y tome nota del valor de señal en el cual e ap n v s ago empez a moverse. ame a es e pun o . • Reste A-B = C • Determine cuanto porcentaje es C del span y esa es la BM. • Ejemplo. Señal 4 a 20 mA. Span = 16 • A = 12 mA (Tapón en el 50% de apertura) • B = 12.3 mA • C = 0.3 • Banda Muerta es 1.9%
SONIDO Y RUIDO El Sonido Sonido es una Onda Onda de Presió Presiónn con una amplitud amplitud y frecuencia fija que viaja en un medio Ruido es, una una mezcla mezcla aleator aleatoria ia de ondas ondas sonora sonorass de varias amplitudes y frecuencias
RUIDO
la tercera amenaza de contaminación.
Factor humano y Costo de mto. en válvulas, por daños
RUIDO Es una mezcla aleatoria de ondas de sonido de varias . Am litude
Frequency
Sound Waves
RUIDO El oido humano es capaz de detectar variaciones de pres on acust ca compren a entre os y os dB. A niveles de orden de 150 – 160 dB existe riesgo de estallido del timpano.
Sonido
dB
Casa Oficina Calle ocupada Válvulas
40 65 85 85
CLASES DE RUIDO PRESENTES EN LAS VALVULAS DE CONTROL A mayor caída de presión en la válvula, mayor . Inestabilidad del Plug Flujo del Liquido asociado a la cavitación Ruido Aerodinámico: Flujo de Gas o Vapor, Numero de Mach debe ser menor a 0.3
RUIDO HIDRODINAMICO • Turbulencia del fluido. ausa o por a n eracc n e u o con a válvula. • Ruido de Cavitación • Ruido de Flashin . Causado por la vaporización del fluido.
RUIDO AERODINAMICO Causado por la formación de los JET que se generan en e n er or e as v vu as, e o a a as caídas de presión.
ATENUACION DEL RUIDO EN SISTEMAS CON VALVULAS
Atenuación en el Medio. me ro c u a ca re e a u er a Espesor el aislamiento Diseño de tuberías con salidas generosas
Atenuación en la Fuente, Válvula .
Algunos Trim especiales para Control de Ruido
CRITERIOS DE SELECCIÓN DE VALVULAS DE CONTROL. Continuación
° minuto a través de una válvula produciendo una caída de presión de 1 psi. Antes de realizar el calculo, se requiere los siguientes conceptos
Gravedad especifica: Es la relación que hay entre la densidad e u o que pasa a trav s e a v vu a a as con c ones e temperatura y presión del proceso, y la densidad del agua a condiciones estándar ( 60ºF y 1 atm) para el caso de líquidos. S = fluido / sustancia patrón (agua o aire)
CALCULO DEL CV DE LAS VALVULAS DE CONTROL Continuación Vena Contracta: Es la arte de la corriente de flu o donde la velocidad del fluido es máxima y la presión estática a través de la válvula es mínima. En una válvula de control, la vena física. Flashing: Fenómeno que se presenta en los líquidos debido a condiciones de proceso. Es el cambio de estado liquido a aseoso dentro de la válvula. Este no uede ser evitado tiene efectos Erosivos sobre los componentes de la válvula.
CALCULO DEL CV DE LAS VALVULAS DE CONTROL Continuación Cavitacion: Al igual que el flashing, se presenta en líquidos, pero en es e caso se presen a porque a pres n e vena contracta es menor que la presión de Vapor del fluido a las condiciones de temperatura del proceso. Esto hace que , recuperación de la presión implosionen y dañen los componentes de la válvula. Este puede ser evitado. Presión de Vapor: Es la presion, para una temperatura dada, en la que la fase liquida y el vapor se encuentran en equilibrio dinamico. El calculo de esta se hace empleando la ecuacion de Antoine. cuac n e n o ne
CALCULO DEL CV DE LAS VALVULAS DE CONTROL Continuación Erosión: Fenómeno destructivo de componentes de una válvula por el impacto a alta velocidad de una partícula. El nivel de la erosión depende de la velocidad y el , , del elemento impactado, temperatura del ambiente. Corrosión: Fenómeno de ataque de los metales por el contacto de un fluido químico con el metal en presencia Cavitación Flashin : Fenómenos destructivos ue se presentan cuando la presión de entrada cae por debajo de la presión de vapor del líquido.
CALCULO DEL CV DE LAS VALVULAS DE CONTROL Continuación , de salida de la válvula debe ser limitada por los siguientes valores:
Gases
Aprox. Mach 1.0
Mezcla de Gases y Líquidos
500 ft/s
Daño por Cavitación (Opaco) Cavitation Damage
cavillus
Daño por Flashing (Brillante)
re 23-7. Actual Flashing Damage of a Valve Plug
Cavitación
PVC
P2
Cavitación P1
, trim
Velocidad
P2 res n e apor
Cavitacion
ELEMENTOS EMPLEADOS PARA EVITAR LA CAVITACION
ELEMENTOS EMPLEADOS PARA EVITAR LA CAVITACION
Flashing
Velocidad
PVC
P2
Presión de Vapor Flashing
“
”
“
”
