Valvulas informe

8 DE JULIO DE 2014

VÁVULAS DE VAPOR Y DE AGUA INFORME DE PRESENTACIÓN

BENIGNO AUGUSTO ESTRADA --- 20092001218 20092001218 DAVID ALBERTO DUBON ------------------- 201020007 20102000721 21 DAVID FENANDO RODRIGUEZ --- 20082002742 LENNIN FRANCISCO SARAVIA --- 20092000748 RUBEN DARIO MEDINA ----------- 20102000721 20102000721 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE HONDURAS EN EL VALLE DE SULA

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Informe: Válvulas de Vapor y agua. Dispositivo que abre o cierra el paso de un fluido por un conducto en una máquina, aparato o instrumento, gracias a un mecanismo, m ecanismo, a diferencias de presión, etc. es importante conocer los tipos de válvula Porque Por que las válvulas constituyen del 20 al 30% del costo de la tubería de una planta, según sea el proceso. El tipo de válvula dependerá de la función que debe efectuar dicha válvula: De cierre( bloqueo), De estrangulación, de retención, Lo anterior se debe determinar según las necesidades necesidades de la unidad y del sistema para el cual se destina la válvula. En 1705 Thomas Newcomen inventó la primera máquina de vapor, que necesitaba de válvulas que fueran capaces de contener y regular el vapor v apor a altas presiones. A medida que inventores como James Watt diseñaban nuevas máquinas, estos iban mejorando el diseño de las v álvulas. Pero tuvieron que pasar bastantes años para que la producción de válvulas fuera a gran escala, y de forma independiente a proyectos particulares. Desde la antigüedad el hombre ha sabido regular el agua ya sea con piedras o troncos de árboles. Los egipcios, griegos y otras culturas eran capaces de dirigir el agua que captaban de ríos o fuentes para el consumo público o riego.

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Aislar tramos de conducción

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Regular caudales

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Regular presiones

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Protección de sobrepresiones y depresiones







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Tajadera

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Giro

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Asiento

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Diafragma

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Manual

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Motorizada

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Hidráulica

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Neumática

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Electrónica

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Válvulas de control (automáticas, hidráulicas, accionadas por la misma energía del fluido como la válvula de boya en un depósito,.....) depósito,.....) Válvulas de regulación (accionadas manualmente o por un autómata). (Válvula ReductoraSostenedora de Presión, Válvula Limitadora L imitadora de Caudal,...) Válvulas de protección (válvula antirretorno, ventosa,..) Válvulas de operación (mantenimiento diario) (hidrante, llave de paso de una acometida,....) acometida,....)

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Líquidos

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Gases

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Líquidos con gases

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Líquidos con solidos

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Gases con solidos

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Todos los equipos que trabajan con vapor tienen una presión de funcionamiento máxima por razones de seguridad. Si esta presión es inferior a la de producción del sistema hay qué instalar una válvula reductora, además de las de seguridad necesarias La mayor parte de las calderas están diseñadas para producir vapor a presión alta y no es conveniente trabajar a presiones menores por la disminución de eficiencia y por los arrastres de agua que pueden producirse. Por esta razón es preferible generar a presión elevada e instalar válvulas reductoras de presión antes de los equipos que requieren presiones más bajas. Esta disposición tiene la ventaja de que se pueden utilizar tuberías de menor diámetro para el transporte, puesto que el volumen vol umen específico del vapor disminuye cuando la presión aumenta.

Una válvula de acción directa es autónoma y de diseño sencillo, es decir , que no requiere de un sensor externo en la línea de salida para funcionar, Para que la válvula pase de la posición abierta a la cerrada, debe haber un aumento de presión en la parte interior del diafragma. Esto produce una variación inevitable en la presión de salida. Esta variación será mayor cuando la válvula esté cerrada, o casi cerrada y disminuirá a medida que aumente el caudal. La presión de salida actuando en la cara inferior del diafragma tiende a cerrar la válvula; este mismo efecto se produce por la acción de la presión de entrada en la parte inferior del obturador. Cuando se calibra la válvula a la presión deseada el resorte de control debe ser capaz de equilibrar tanto el efecto de la presión de entrada como el de la salida. Cualquier variación en la presión de entrada alterará la fuerza que produce en el obturador y esto provocará una variación en la presión de salida. Este tipo de válvula tiene dos inconvenientes: o o

Permite pequeñas fluctuaciones de la presión de salida, Tiene una capacidad pequeña en relación con su tamaño.

Sin embargo, es perfectamente adecuada para un conjunto de aplicaciones sencillas sencillas donde la precisión no es esencial y en las que el flujo de vapor es pequeño y suficientemente constante.

Las válvulas de este tipo ofrecen ofrecen muchas ventajas :







Por tanto, sólo es necesario pequeños cambios de la presión de salida para provocar cambios importantes de caudal. Un aumento en la presión a la entrada se traduce en una mayor fuerza de cierre sobre la válvula principal aunque esto se compensa con al acción de la presión de entrada en la cámara del diafragma.

Para la selección de cualquier válvula reguladora de presión se debe t ener en cuenta las siguientes parámetros:    

Fluido de trabajo ( para nuestro caso vapor ) Máxima presión de entrada Presión de salida ( requerida ) Máximo flujo ( vapor)

Las válvulas de seguridad son el aditamento más importante de una caldera siempre deben estar en perfectas condiciones de trabajo Consideraciones de funcionamiento: Examine que el resorte no tenga cuerpos extraños entre los espirales; espirales; verificar que no exista herrumbre o incrustaciones o en sus cuerpos que no impidan el libre funcionamiento. La palanca de la válvula debe funcionar bien; pero nunca trate de manipular o levantar la válvula en una caldera apagada, la mejor forma de probar la graduación y libertad de las válvulas es dispararles con vapor. Esto se consigue levantando levantando la presión del caldero hasta la presión con la que fue calibrada la válvula; si no se dispara dispara hay que volver volver a regular regular el tor to r ni l lo de compresi compresión. ón.

La selección de la válvula de seguridad se la hará dependiendo de:  

Presión de Apertura. Se recomienda que la presión de apertura sea siempre por lo menos un 10% ó 10 Psi. Por encima de la presión de operación. Capacidad de Descarga: La capacidad de descarga no está determinada por el tamaño de brida o rosca de conexión, sino de la capacidad requerida en la boquilla en función a la presión de apertura.







Es una válvula diseñada para cortar el paso del fluido a través de una conducción. Su funcionamiento siempre debe de ser totalmente abierto o cerrado, nunca en regulación para evitar daños por cavitación. Las válvulas de compuerta se utilizan en líneas donde es importante tener flujo sin restricciones. Las válvulas de este tipo no deben abrirse y cerrarse frecuentemente. Nunca deben usarse para control de flujo o estrangulamiento puesto que la vibración estropearía la compuerta y se dañarían los border y los asientos por erosión. Ventajas:   

Función de cierre es muy bueno. Estas válvulas se pueden utilizar en ambos sentidos en el circuito Ellos proporcionan flujo laminar, laminar , la pérdida de presión es mínimo

Desventajas: 

No pueden abrirse y cerrarse rápidamente. Para cerrar la rueda o la caja de cambios actuadores totalmente abierta o, el eje debe girar tantas como el número de revoluciones En la posición completamente cerrada, el lento movimiento de la corredera provoca una alta velocidad de flujo. Debido a la vibración y choque, abrasión y deformación se produce en las superficies de asiento y la superficie se daña por fricción. En los sistemas donde la alta temperatura cambia de forma irregular, debido a la carga en la tubería en el extremo de la válvula, se producen fugas en las válvulas de compuerta. En el lugar de la operación, la reparación y el mantenimiento de las superficies de asiento son difíciles. .

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Es una válvula diseñada para cortar el paso del fluido a través tr avés de una conducción. Se recomienda que su funcionamiento sea totalmente abierto abierto o cerrado, aunque a veces se usa para regulación de caudales o presiones. Se caracterizan por ser de operación rápida, ya que solo necesita un cuarto de vuelta para pasar de la posición de cerrado a la posición de abierto, teniendo además una pequeña caída de presión dado a que no alteran la dirección del fluido. Las partes fundamentales de una válvula de mariposa m ariposa son el cuerpo que puede ser de hierro, acero al carbón, acero inoxidable, pvc, u otro plástico; el disco que integra los mismos materiales del cuerpo y el









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Requiere poco mantenimiento. m antenimiento. Numero mínimo de piezas móviles. No tiene bolas o cavidades. Alta capacidad. Circulación en línea recta. Se limpia por si sola.

Desventajas:   

Alta torsión (par) para accionarla. Capacidad limitada para caída de presión. Propensa a la cavitación.

Es un tipo de válvula que posee una bola taladrada de lado a lado que abre, cierra u obstruye en forma parcial el flujo, pueden tener dos o tres vías. Las válvulas de bola ofrecen muy buena capacidad de cierre y son prácticas porque para abrir y cerrar la válvula es tan sencillo como girar la manivela 90°. Se pueden hacer de 'paso completo', lo que significa que la apertura de la válvula es del mismo tamaño que el interior de las tuberías y esto resulta en una muy pequeña caída de presión. p resión. También existen las válvulas de mariposa de alto rendimiento las cuales soportan una presión y temperaturas más altas y condiciones condiciones de operación más severas. Estas válvulas v álvulas provocan pequeñas pérdidas de carga, tanto como si se haya en posición entreabierta, como enteramente abiertas. Ventajas:     

Bajo costo. Alta capacidad. Circulación en línea recta. Pocas fugas. Se limpia por si sola.







Es un tipo de válvula que posee un tapón obturador en forma de cono sujeto y accionado por un vástago para abrir, cerrar o regular el flujo del líquido o gas que pasa por el orificio de paso que se encuentra en el cuerpo de la válvula. Este tipo de válvulas ofrece una gran resistencia al flujo debido a los cambios de dirección que sufre el fluido a medida que pasa a través del cuerpo de la válvula. Las válvulas de globo pueden usarse en casos de emergencia para estrangulamiento o para regulación. Su uso continuado en esta función, sin embargo, las destruye rápidamente. Ventajas:    

Son capaces de lograr regular bien al flujo. Realizan un cierre hermético cuando cuenta con un asiento flexible. Existen con varios orificios. or ificios. Actúan rápidamente.

Desventajas: 

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Al detener cierta parte del fluido para regularlo, generan una caída de presión dentro de la línea lo que debe de ser considerado en los cálculos técnicos para que esta clase de válvulas y otras circunstancias que hay dentro de la línea no impidan que el fluido deba de llegar hasta donde se requiere. Son más costosas..

El diafragma flexible sujeto a un compresor funciona cómo obturador, cuando el vástago de la válvula hace descender el compresor, el diafragma produce un sellado y corta la circulación. Se emplea para apertura total o cierre total, estrangulación y en bajas presiones de operación, en fluidos corrosivos, materiales pegajosos o viscosos, pastas semilíquidas fibrosas, lodos, alimentos, productos farmacéuticos.







PROBLEMA TIPICO. Cavitación en los rotores de las bombas para alimentación del agua en caldera acuotubular. Este fenómeno ocurre por falta de presión en los desaireadores. Esta falta de presión típicamente ocurre por falla de la válvula reguladora de presión. SOLUCION.







PROBLEMA TIPICO. Las válvulas de recirculación recirculación actuadas neumáticamente presentan cavitación y "flasheo" como consecuencia de las grand caídas de presión a través de ellas. Esto ocasiona erosión de los asientos, generando escapes que afectan la presión normal de bombeo. SOLUCION La válvula "anti-flasheo" protege la válvula de recirculación r ecirculación incrementando incrementando la presión aguas abajo de esta, eliminando la cavitación y "flasheo" ocasionado por las grandes caídas de presión. Las válvulas anti-flash protegen las válvulas de recirculación de condensado contra las variaciones de presión que generan condiciones de cavitación que podrían erosionar el trim interno de esta válvulas. Su operación mecánica y su diseño garantizan larga vida y un funcionamiento confiable.

Problema típico. Las bombas multi-etapa sufren daños severos por los desbalances hidráulicos ocasionados por variaciones súbitas de presión. Estas variaciones se presentan cuando la válvula de control de nivel del domo se cierra más rápido de lo que abre la válvula de recirculación neumática. SOLUCION La válvula de recirculación de tres vías, acción directa, abre instantáneamente con los cambios de flujo generados por la apertura o cierre de la válvula de control de nivel. De esta forma elimina las variaciones súbitas de presión en la bomba, eliminando así el desgaste. Las válvulas de recirculación están construidas de forma robusta y su diseño permite un nivel escaso de mantenimiento. La operación mecánica no depende señales eléctricas o neumáticas, y la configuración del trim interno elimina la cavitación y responde rápidamente a cambios en flujo.







PROBLEMA TIPICO. Es frecuente encontrar las válvulas de seguridad en el domo, sobre calentador, descargas de turbina, y otros puntos del proceso con problemas de escapes y operación errática. SOLUCION Muchos de los problemas típicos en válvulas de seguridad dentro de las centrales termoeléctricas son el resultado de una selección incorrecta o de mantenimiento y operación deficientes.

PROBLEMA TIPICO. Los sobre calentadores originalmente instalados en muchas calderas acuotubulares experimentan deterioro prematuro por altas temperaturas ocasionadas por un atemperado deficiente. Esta deficiencia consiste en respuestas erráticas e insuficientes a las demandas urgentes de atemperado. SOLUCION A diferencia de los atemperadores que dependen de una válvula de control para regular la presión en sus boquillas, los atemperadores multi-boquilla ofrecen respuesta inmediata y precisa a las variaciones de demanda. Los atemperadores multi-boquilla permiten un control modulante de orificios de descarga para lograr un atemperado que responda a variaciones leves de temperatura.

PROBLEMA TIPICO. Los sobre calentadores requieren un flujo mínimo de vapor para mantener las temperaturas de los tubos por debajo de límites preestablecidos. Los disparos de turbina implican reducciones instantáneas del flujo de vapor en los sobre calentadores,









El flujo que descarga esta válvula de venteo es igual o superior al flujo mínimo requerido para proteger el sobre calentador. Las válvulas de venteo automáticas combinan la tecnología tecnología de cero cero fugas con la configuración configuración de elementos de reducción de sonido y maximización de flujo.

PROBLEMA TIPICO. Los disparos de turbina en plantas que utilizan el vapor de escape de turbina t urbina para procesos de calentamiento (ingenios azucareros y extractoras de aceite de palma), necesitan redirigir el vapor por una vía alterna a la turbina. Esta aplicación es de uso severo puesto que las caídas de presión son muy m uy altas, erosionando la mayoría de las válvulas de uso general. SOLUCION Seleccionando válvulas que están diseñadas específicamente para este tipo de aplicación, eliminamos los problemas de erosión prematura.

PROBLEMA TIPICO. Una vez reducida la presión con la válvula de by-pass o por el paso a través de la turbina, es necesario







La tecnología de sellado cero fugas permite eliminar estos escapes, posibilitando la proyección de ahorros económicos que pagan rápidamente la inversión en ellas. Las válvulas cero fugas están diseñadas para sellar completamente durante 4 años.







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