Practica 7 Valvula de Control

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas

Laboratorio de Instrumentación y Control

Práctica No. 8 “Control en cascada”

Alumno: González Flores Roberto

Grupo: 8IM1

Sección: 1

Prof.: Felipe Zuñiga Esquivel

Fecha de entrega: 21-Mayo-2012

7-9 am

Objetivo general Determinar la característica de una válvula haciendo pasar un gasto y abriendo poco a poco la válvula con ayuda del manómetro observando la diferencial de presión y calculando la capacidad de la válvula. Introducción teórica En el control automático de los procesos industriales la válvula de control juega un papel muy importante en el bucle de regulación. Realiza la función de variar el caudal del fluido de control que modifica a su vez el valor de la variable medida comportándose como un orificio de área continuamente variable. El cuerpo de la válvula contiene en su interior un obturador y los asientos y está provisto de rosca o de bridas para conectar la válvula a la tubería. El obturador es quien realiza la función de control de paso del fluido y puede actuar en la dirección de su propio eje o bien tener un movimiento rotativo. Está unido a un vástago que pasa a través de la tapa del cuerpo y que es accionado por el servomotor.

Funcionamiento de válvula de control.

El obturador determina la característica de caudal de la válvula; es decir, la relación entre la posición del obturador y el caudal de paso del fluido. La característica de de un fluido incompresible fluyendo en condisiones de presión diferencial constante a través de la válvula se denomina característica de caudal inherente. Las curvas características más significativas son la de apertura rápida, la lineal y la isoporcentual, siendo las más importantes las dos últimas. Las curvas características se obtienen mecanizando el obturador para que al variar la carrera el orificio de paso variable existente entre el contorno del obturador y el asiento configure la característica de la válvula.

En el obturador de apertura rápida el caudal aumenta mucho al principio de la carrera llegando rapidámente al máximo, en el de tipo lineal el caudal es directamente proporcional a la carrera y en el isoporcentual cada incremento de carrera del obturador produce un cambio en el caudal que es proporcional al caudal que fluía antes de la variación.

Parte experimental Se realizo la experimentación abriendo la válvula y se media mediante los manómetrosm de la misma las presiones, para así obtener el diferencial de presión y el sistema nos daba el caudal, para que así se obtuviera mediante la siguiente ecuación la capacidad de la válvula. √ Q = caudal volumétrico [=] Gpm

Cv = capacidad de la válvula

Gs = gravedad específica

ΔP= diferencial de presión [=] psi

Se obtuvieron los siguientes datos experimentales: Abertura 20 40 60 80 100

Diferencial de presión 15.2 7.4 3.8 1.5 1.5

Caudal en Gal/min.

Caudal en L/min

Capacidad de la válvula

5.214 11.09 14.53 16.11 16.38

20 42 55 61 62

|.3553 4.0791 7.4542 13.1588 13.3745

Y se obtuvieron las siguientes gráficas:

Q vs Carrera 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0

20

40

60

80

100

120

Cv vs Carrera 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0

20

40

60

80

100

120

Conclusiones De acuerdo a los resultados obtenidos en la experimentación y en base a las gráficas obtenidas se concluye que la válvula del sistema con la cual se trabajo presenta una característica del flujo del tipo de dos posiciones la cual es la característica instalada y por otra parte en la gráfica de Cv vs Carrera se observa que la válvula de control presenta por su característica de diseño una curva del tipo lineal. Es indispensable tener el conocimiento del funcionamiento de las válvulas de control para saber como ingenieros cual es la adecuada para determinado proceso y poder así controlar sus variables adecuadamente. Bibliografía “Laboratorio de instrumentación y control”. Díaz Murillo Rodolfo, Instituto Politécnico Nacional, 1era edición, México, 1999. “Instrumentación industrial”. Creus Solé Creus, editorial MARCOMBO, 7ima edición, España, 2005.