Dimensionamiento de las válvulas de control

Descripción general del dimensionamiento de las válvulas de control

Las actividades de estandarización para el dimensionamiento de válvulas de control se remontan a principios de la década de 1960, cuando una asociación comercial, el Fluids Control Institute, publicó ecuaciones de dimensionamiento para su uso con fluidos compresibles e incompresibles. La variedad en las condiciones de servicio que se podían adaptar con precisión a estas ecuaciones era muy restringida, y el estándar no alcanzó un alto grado de aceptación. En 1967, la ISA estableció un comité para desarrollar y publicar ecuaciones estándares. Las iniciativas de este comité culminaron en un procedimiento de dimensionamiento de válvulas que alcanzó el estatus de estándar nacional de EE. UU. Más tarde, un comité de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC, en inglés) empleó el trabajo de la ISA como base para formular estándares internacionales para el dimensionamiento de válvulas de control. Los estándares de dimensionamiento de válvulas ANSI/ISA-75.01.01 e IEC 60534-2-1 fueron unificados de modo tal que se puede usar cualquiera de los dos.

Elementos críticos de dimensionamiento

Es importante proporcionar la siguiente información para dimensionar una válvula de control correctamente:

Detalles físicos (tamaño de la tubería, clase de presión, tipo de internos)
Condiciones del proceso (presión aguas arriba, presión aguas abajo, temperatura, límite de ruido)
Propiedades de los fluidos (tasa de caudal, densidad)

Cómo dimensionar una válvula de control para el caudal líquido

Step 1: Specify the variables required to size the valve

PASO 1

Paso 1: Especifique las variables necesarias para dimensionar la válvula.

Diseño deseado,
Líquido del proceso (agua, aceite, etc.) y
Condiciones de servicio adecuadas
q o w, P₁, P₂ o ΔP, T₁, ρ₁/ρ_o, P_v, P_c y n

La capacidad de reconocer qué términos son adecuados para un procedimiento de dimensionamiento específico solo se puede adquirir a través de la experiencia con diferentes problemas de dimensionamiento de válvulas.

Step 2. Determine the equation constraints, N1 and N2.

PASO 2

Paso 2. Determine las restricciones de la ecuación, N₁ y N₂

N₁ y N₂ son constantes numéricas contenidas en las ecuaciones de caudal para proporcionar un medio para utilizar diferentes sistemas de unidades. Son constantes numéricas contenidas en las ecuaciones de caudal para proporcionar un medio para utilizar diferentes sistemas de unidades.

Step 3. Determine the piping geometry factor (FP) and the liquid pressure recovery factor (FLP)

PASO 3

Paso 3. Determine el factor de geometría de las tuberías (F_P) y el factor de recuperación de presión del líquido (F) y el factor de recuperación de presión del líquido (F_LP)

Para estos cálculos, se utiliza un valor Cᵥ estimado y el valor F correspondiente, así como el F_L correspondiente. F_P es un factor de corrección que tiene en cuenta las pérdidas de presión debidas a accesorios de tubería, como reductores, codos o tes, que pueden estar conectados directamente a las conexiones de entrada y salida de la válvula de control que se va a dimensionar. Si esos acoplamientos están conectados a la válvula, se los debe tener en cuenta. El procedimiento de dimensionamiento estándar proporciona un método para calcular el factor F_P para reductores y expansores concéntricos. No obstante, si no hay conexiones acopladas a la válvula, el factor F para los reductores y expansores concéntricos. Sin embargo, si no hay accesorios conectados a la válvula, F_P tiene un valor de 1,0 y simplemente se elimina de la ecuación de dimensionamiento. También, F_LP = F_L.

Step 4. Determine the pressure drop to use for sizing (DPsizing)

PASO 4

Paso 4. Determinar la caída de presión que se utilizará para el dimensionamiento (Δp_{dimensionamiento})

Cuando la diferencia entre la presión aguas abajo y aguas arriba es lo suficientemente alta, el líquido puede empezar a evaporarse, lo cual causa un flujo estrangulado. Si la caída de presión real a través de la válvula, ΔP, es mayor que la caída de presión que provoca el caudal estrangulado, se debe utilizar la caída de presión del caudal estrangulado, ΔP_estrangulado, en lugar de la caída de presión real.

Step 5. Calculate the required flow coefficient (Cv)

PASO 5

Paso 5. Calcular el coeficiente de caudal requerido (C_v)

Videos de dimensionamiento de válvulas de control

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