VALVULAS DE CONTROL PILOTADAS

Transcripción

1 Atributos de Diseño Fácil Mantenimiento: La ausencia de partes mecánicas móviles aseguran una larga durabilidad en planta; el diafragma es reemplazado sin necesidad de desmontar la válvula principal de la línea. Fácil instalación: Instalación posible en cualquier posición; fácil montaje debido a las dimensiones compactas y pequeñas de las válvulas., bajos costes de operación e instalación. Operación segura en planta: La membrana de estanqueidad elástica asegura un cierre perfecto incluso en las más arduas condiciones de trabajo con sólidos en suspensión. Excelente rendimiento: La especial forma del cuerpo asegura una baja pérdida de carga, ausencia de turbulencias en el flujo, flujo sin obstrucciones. Control Preciso: La velocidad de apertura y cierre d ela válvula puede ser controlado para prevenir los golpes de ariete. Datos de Diseño Generales ** Las válvulas pilotadas están concebidas para servicios de apertura y cierre en líneas de aguas de proceso, residuales, depuración, contra incendios e industria. ** La construcción entre bridas está referenciada al estándar del fabricante (referirse a Hoja Técnica) las conexiones por bridas son con diámetro externo DIN PN 10 y con taladros de acuerdo a DIN 2501 PN 16 // ANSI 125 FF // ANSI 150 FF.** Las conexiones roscadas son de acuerdo a BSPP DIN 2999 y ANSI NPT B.2.1** Limites de aplicación: Para ábaco de relación presión / Temperatura de las membranas referirse a aplicaciones. Temperatura de Diseño: +150ºC (FPM) * 100º C (NBR) * 80º C (NR) Rating de Presión: PN 16 (Cuerpos de fundición y Bronce) // PN 25: Cuerpos de Acero Carbono e Inoxidable. Máxima Presión de Entrada: 20 bar Mínima Presión de Regulación: 0.5 bar Máxima Presión de Regulación: 16 bar

2 Principio de Operación Las Válvulas de Control pilotadas se componen de tres elementos principales: Cuerpo de Válvula Principal, Pilotos y Lazos de conexionado. Válvula Principal: Se compone de cuerpo (1), Tapa (2), Muelle cónico (3) y membrana elástica deformable (4). El resto de componentes son Tornillería de montaje. (Ver figura). Los componentes esenciales para la correcta operación de control de la válvula son la membrana elástica, el muelle cónico y el sistema piloto. La membrana actúa como dispositivo de cierre y, al mismo tiempo, como actuador junto al muelle. Su particular forma permite modificar la misma desde posición totalmente abierta a cerrada sin tensiones extremas. La posición de la membrana esta determinada por el balance de fuerzas actuando sobre la membrana desde arriba por la acción del piloto debidamente ajustado y desde abajo por el propio fluido. La forma cónica del muelle proporciona una acción proporcional sobre la carrera del diafragma e incrementa proporcionalmente a la s fuerzas dinámicas actuando sobre el diafragma. El Piloto es sensible a la variable a controlar actuando sobre el flujo de forma que carga la presión sobre el diafragma en la dirección requerida. (1) Válvula Principal (2) Válvula Piloto (3) Válvula de aguja reguladora d evelocidad (4) Filtro El esquema muestra un ejemplo de válvula pilotada reductora de presión (1) en posición cerrada (sin caudal). Esta posición viene determinada por el piloto (2) en la posición totalmente cerrada. La posición de la válvula (3) determina la velocidad de llenado ó vaciado de la cámara superior regulando, así, la velocidad de operación en la válvula principal.

3 Dimensiones de las Válvulas Principales FUNDICION Y BRONCE AC. CARBONO - AC. INOX. DN Roscadas (Fig 4) H. Fundido Bronce Bridas Roscadas (Fig 5) Bridas Integrales (Fig 6/A-6/B) Roscadas (Fig 4) Bridas Roscadas (Fig 5) Bridas Integrales (Fig 6/A) 1/2"- 3/4" " /2" " /2" " " " * 8" * 10" * 12" ** 16" ** * Sólo PN16 ó ANSI 150 RF ** Sólo Fig 6/B Las dimensiones son aproximadas y sujetas a tolerancia. Para taladros de bridas referirse a nuestras tablas dimensionales en

4 Especificación de Materiales Cuerpo y Tapa: Material Especificación Presión Diseño Temperatura Diseño* Hierro Fundido ASTM A126 Gr.B EN GJL 250 PN 16-10º C 300º C Fundición Dúctil ASTM A EN-GJL-400 PN 16-10º C 300º C Acero Carbono ASTM A216 WCB N PN 25-20º C. 400º C Acero Inoxidable ASTM A351 CF8M PN 25-60º C. 400º C Bronce ASTM A B61 RG.5 PN 16-10º C. 300 ºC * Datos sujetos a las limitaciones de las membranas de caucho y otros componentes de la válvula principal. Muelle: Acero Inoxidable AISI 316 Ábaco de Presión / Temperatura para los diversos tipos de cauchos: Membrana: Definición Abreviatura * Caucho Natural Caucho Butadieno Acrinitrílico Caucho Fluoroeleastomero (VITON ) NR NBR FPM De acuerdo a ASTM D VITON es una marca registrada de DuPont Dow Elastomers. Tornillería: Acero carbono niquelado de alta resistencia (estándar) Acero Inoxidable AISI 316 (sobre demanda) Pintura y Recubrimiento: Resina Epoxitada de 80 micras (estándar) Copolimero de Etileno alcohol vinílico 450 micras (sobre demanda) Aplicaciones Principales En función de los materiales y temperaturas existen sectores de aplicación típicos como sigue: - Fundición : Sistemas de regadíos y Aguas Potables. (Ver Ficha Técnica CAT-MEMBRANA-2005) - Acero carbono e Inoxidable: Desalinizadoras, Osmosis Inversa, Estaciones de Bombeo y canalización, Agua tratada, Procesos Industriales. - Bronce: Agua de Mar, Industria Naval, Plataformas Off shore, Climatización civil

5 Dimensionado de las Válvulas Principales Tabla A Diagrama de Velocidad de Entrada. El método de dimensionado ó selección de válvulas es sencillo, tan sólo hay que remitirse a la tabla A y verificar que la velocidad de entrada no sea superior a 6 m/s. Los valores de Cv son referidos a las válvulas totalmente abiertas. Para calcular la pérdida de carga a través de la válvula, utilizar la siguiente fórmula: Äp = 1,17 * Q CV ( ) * Ps Donde: Q: Caudal en m3/h Ps: Peso específico en Kg/dm3 Äp: Pérdida de carga en Bar. Dimensionado de Válvulas de Regulación: Las válvulas para utilización modulante no deben de alcanzar la posición de apertura plena, para ello debemos de mantener una velocidad de entrada menor. La velocidad de entrada deberá ser de 4 m/s máximo, utilizar para ello el diagrama de la tabla A. Se entiende que la válvula estará operando al 70% de su capacidad de caudal máximo. La Tabla B nos muestra la curva de control característica de la válvula donde se refleja que la válvula opera en un área de apertura óptima. Dado que los pilotos se conectar para punto de sensaje aguas abajo de la válvula principal, la diferencia mínima entre la presión de entrada y de salida es de 1 bar, en tal condición la válvula es capaz de ofrecer un caudal de regulación de acuerdo a lo indicado. Tabla B Curvas características Tabla C Caudales y Valores Cv.

6 Funciones Piloto Típicas Válvula de Control electro neumática: Esta combinación es una válvula de apertura rápida que es accionada por el propio fluido de la válvula. Se utiliza para la interceptación de flujo de agua de río, regadíos, estaciones bombeo y aguas conteniendo partículas sólidas en suspensión. Es necesario que la presión del fluido de control sea la misma ó superior a la del fluido de la válvula principal. 2-Solenoide 3-Válvula Manual Válvula de Control de Nivel: Esta combinación es una válvula de control del nivel en depósito tanto para acción de llenado como de vaciado (tanto para cierre de válvula en nivel alto como en nivel bajo). Para la operación completa de la válvula principal una variación de 3 cm de nivel es suficiente. El flotador tipo L1 esta diseñado para montaje en tanques no presurizados ó al aire libre y se suministra con palancas para accionamiento manual si es necesario. El flotador tipo L2 se utiliza para instalación en recipientes presurizados ó cerrados y no se puede accionar por control manual. 4-Válvula piloto Válvula de Control Reductora de Presión: Esta combinación de válvula de control con piloto reduce la presión de línea aguas arriba a una menor y constante aguas abajo, con independencia de la presión de entrada y las variaciones de caudal. 3-Válvula piloto 4-Válvula de regulación Válvula de Control Mantenedora de Presión: Esta combinación de válvula de control con piloto mantiene constante la presión de línea aguas arriba permitiendo el paso de flujo aguas abajo del caudal necesario. 2-Válvula piloto 4-filtro

7 Funciones Piloto Típicas Válvula de Control anti ariete: Esta combinación de válvula de control MAXOMATIC se instala en la toma de impulsión de bombas con la línea de salida de la válvula conducida a atmósfera ó al retorno a bomba. La válvula se equipa con un piloto de presión mínima y otro de presión máxima con las funciones de permitir la apertura de válvula en función del descenso ó incremento de la presión del sistema. El paro de bomba reduce la presión de impulso y acciona el piloto de presión mínima lo que permite la válvula abrir creando una vía de alivio evitando la sobre presión en el sistema debido al retroceso de energía cinética. Cuando este fenómeno termina, la presión asume el valor estático en cabeza y la válvula vuelve a cerrar. El piloto de presión máxima tiene la función de mantener la válvula abierta durante la sobre presión y permite la válvula operar como regulador de entrada para mantener la presión de bomba constante en operación. 2-Piloto de presión mínima 3-Piloto de presión máxima 4-Filtro Válvula de Control Reguladora de Caudal: Válvula de Control Reguladora de Presión Diferencial: Esta combinación de válvula de control tiene una doble función: - Mantener el caudal constante independientemente de las presiones aguas arriba y abajo - Limitar el caudal, evitando el exceso del mismo; el piloto es sensible a la presión diferencial medido por el diafragma y la mantiene constante determinando la correcta apertura. 3-Válvula piloto 4-Válvula de regulación 5-Diafragma medidor de caudal Esta combinación de válvula de control se utiliza para el control de la presión diferencial. El piloto es sensible a la presión diferencial regulada entre la entrada y salida de un intercambiador en la estación de calentamiento. A consecuencia de esto, la válvula mantiene un caudal prefijado constante de acuerdo al programa. 4-Válvula Piloto Válvula de Control de Nivel Máximo y Mínimo: Esta combinación de válvula de control MAXOMATIC se utiliza para el control del nivel mínimo y máximo en depósito ó tanques no presurizados ó al aire libre y se suministra con palancas para accionamiento manual si es necesario. El sistema mantiene la válvula cerrada cuando el nivel alto permite la retirada del agua sin alimentación del tanque y vuelve a abrir cuando el nivel alcanza el mínimo, de este modo la bomba se po0ne en marcha nuevamente. 4-Válvula Piloto

8 Funciones Piloto Típicas Válvula de Control SPRINKLER en Sistemas Anti-incendios: Esta combinación de válvula de control MAXOMATIC se utiliza en estaciones anti incendio con el sistema SPRINKLER sea en circuitos de alivio seco ó húmedos. El sistema a través de dos válvulas adecuadas consiente la prueba manual de la funcionalidad de la válvula principal. Esta válvula principal puede ser provista de todos los accesorios de regulación de presión aguas arriba y debajo de la válvula. Se puede instalar también una campana hidráulica para la señalización de alarma. 4-Válvula Piloto 5-Válvula Manual de prueba, lado húmedo 6-Válvula prueba manual circuito Sprinkler 7-Placa de Orificio Válvula de Control de Presión Aguas Abajo y Amntenedora Aguas Arriba: Esta combinación de válvula de control MAXOMATIC es una válvula de regulación de presión aguas abajo cuando la presión aguas arriba está dentro de los límites prefijados. Si la presión aguas arriba cayera por debajo de los valores prefijados, la válvula comenzaría a cerrar para evitarlos. 2-Válvula Piloto sensible a presión aguas abajo 3-Válvula Piloto sensible a presión aguas arriba 4-Válvula regulación 5-Filtro Accesorios Principales Vál. de Regulación Vál. de Bola (Bloqueo) Vál. de Bola de tres vías Vál. de Retención Filtro - La construcción de los accesorios suele ser de Latón ó Acero Inoxidable AISI 316 en función de la utilización en planta y condiciones medio ambientales. - Las conexiones estándar son Rosca Gas ¼ ó 3/8 - paralela DIN 2999; los raccords y tubería de conexionado de los pilotos puede ser de plástico ó material cobre ó acero inoxidable en función de las condiciones y exigencias de utilización en planta.