Python Válvulas de control Serie Actuadores neumáticos y eléctricos PYTHON

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1 Python Válvulas de control Serie 1500 Actuadores neumáticos y eléctricos PYTHON

2 - Válvulas de control serie 1500 Las válvulas de control son un componente clave en cualquier aplicación de control de presión o temperatura. Con el incremento del costo del combustible, el suministro eficiente de medios incrementa la productividad al suministrar presión o temperatura requerida evitando el consumo excesivo. El control de la precisión también proporciona repetibilidad y seguridad para cualquier proceso. Características Las válvulas de la serie 1500 son válvulas de globo con diseño de un solo asiento, de dos vías, que proporcionan un control preciso y eficiente para la mayoría de las aplicaciones de vapor y líquido. El cuerpo con asiento de entrada superior y bonete con pernos facilita el acceso a todas las piezas internas para realizar inspecciones en línea, tareas de mantenimiento y reemplazo del asiento. Fabricadas en acero al carbón. Dos tamaños de actuador neumático. Seis diseños de resorte que generan menos histéresis y más rendimiento. Actuadores neumáticos probados para efectuar 1 millón de ciclos. Actuadores de acción directa e inversa reversibles en el sitio. 2 empaques: tipo Chevron de PTFE y de Graphoil. Empaque de teflón accionado a resorte que brinda un vida útil prolongada y requiere menos mantenimiento. Asientos parabólicos de igual porcentaje que proporcionan control preciso. *Próximamente habrá más opciones de asientos. Algunos ejemplos son asientos del tipo perforado no compensado, multiperforado compensado, elemento de apoyo blando Clase VI y microasientos. Acoples de piezas metálicas clasificados para cierre Clase IV. Obturadores 17-4 PH h900 que ofrecen una vida útil prolongada y mayor resistencia. Rango 50:1 Actuador eléctrico Válvula de control Python serie Conexión roscada Función de encendido/apagado y modulación. Accesorios Posicionadores Neumáticos Electroneumáticos Digitales Controladores Neumáticos Eléctricos Transmisores Sensor de temperatura Válvula de control Python serie Conexión bridada 2

3 - Válvula de control serie 1500 Lista de materiales Cuerpo de la válvula Bonete Válvula/asiento de la válvula Acero al carbón A216 grado WCB 17-4 PH h900 Husillo de la válvula ANSI SS 431 Prensaestopas Yugo Resorte del actuador Diafragma del actuador Teflón - Opción 1 (366 F [186 C] como máx.) Grafoil - Opción 2 Hierro dúctil Resorte de acero de silicio cromado Nitrilo reforzado con fibra de nilón Datos técnicos Característica de flujo Igual porcentaje Fuga ANSI Clase IV Rangos 50:1 Carrera 1/2 pulg a 1 1/2 pulg 13/16 pulg (20 mm) 2 pulg 1 3/16 pulg (30 mm) Dimensiones y pesos - Actuador y válvula de 174 cm 2 Tamaño L cara a cara Peso C D H NPT 150# 300# NPT 150# 300# pulg mm pulg mm pulg mm pulg mm pulg mm pulg mm pulg mm lb kg lb kg lb kg 1/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / Dimensiones y pesos - Actuador y válvula de 348 cm 2 Tamaño L cara a cara Peso C D H NPT 150# 300# NPT 150# 300# pulg mm pulg mm pulg mm pulg mm pulg mm pulg mm pulg mm lb kg lb kg lb kg 1/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / Válvula de control Python serie Conexión roscada Válvula de control Python serie Conexión bridada 3

4 - Válvula de control serie 1500 Asiento: Parabólico con obturador superior guiado El asiento parabólico con obturador superior guiado es la opción ideal para muchas aplicaciones. Proporciona control de flujo de igual porcentaje con precisión. También se puede utilizar en casi todos los tipos de fluidos con excelente rendimiento. El obturador es guiado en la parte inferior del bonete, lo cual minimiza el efecto de empuje lateral en el obturador de la válvula y elimina la vibración del asiento. Tabla 4-1. Cv del obturador contorneado superior guiado Tamaño de la válvula Tamaño del asiento CV pulg mm pulg mm 1/8 3 0,12 5/32 4 0,3 3/16 5 0,5 1/2, 15 9/32 7 1,2 3/4, 20 7/ / / / / / / / / / / Clasificación de presión y temperatura Temp. F ( C) Clase 150 psi (bar) Clase 300 psi (bar) 100 (38) 285 (20) 740 (51) 200 (93) 260 (18) 675 (47) 300 (149) 230 (16) 655 (45) 400 (204) 200 (14) 635 (44) 500 (260) 170 (12) 600 (41) 600 (316) 140 (10) 550 (38) 650 (343) 125 (9) 535 (37) 700 (371) 110 (8) 535 (37) 750 (399) 95 (7) 505 (35) 800 (427) 80 (6) 410 (28) 4

5 - Válvula de control serie 1500 Actuadores de resortes múltiples Los actuadores de resortes múltiples son actuadores de diafragma cuya construcción posee varios resortes precomprimidos. Son compactos, fáciles de mantener y rápidamente reversibles. Los actuadores son apropiados para aplicaciones de modulación y de encendido/apagado. Los modelos disponibles satisfacen pequeños y grandes requisitos de empuje. Especificaciones Presión máxima del diafragma: 60 psi (4 bar) en los modelos 174 y 348 Carrera del actuador: 174: 20 mm 348: 20 mm/30 mm Diafragma: Nitrilo reforzado con fibra de nilón Rango de temperatura de operación: -40 a 176 F (-40 C a 80 C) Conexiones: NPT de 1/4 pulg (F) en los modelos 174 y 348 Linealidad e histéresis admisibles: ±5 % del rango de presión de la señal Características: Estructura: debido a que poseen múltiples resortes, los actuadores son livianos y compactos. Reversibilidad: los actuadores se pueden revertir en el sitio sin necesidad de agregar o desinstalar piezas. Vida útil prolongada: la rígida estructura diseñada para un funcionamiento continuo y los componentes durables proporcionan una vida útil prolongada. Mínimo mantenimiento: los actuadores prácticamente no requieren mantenimiento. Precisión: la construcción del diafragma rodante proporciona un área de eficiencia constante en toda la carrera. Están probados para resistir un millón de ciclos. Carrera completa. Actuadores de acción directa (falla en posición abierta) El vástago del actuador se mueve hacia abajo cuando aumenta la presión del diafragma. Cuando la presión disminuye, la fuerza del resorte opuesto mueve el vástago del actuador hacia arriba. Cuando falta el aire, la fuerza del resorte empuja el vástago del actuador hasta la posición de tope superior. Este actuador es ideal para las siguientes condiciones: Falla cerrada: para válvulas que poseen obturadores que empujan hacia abajo para cerrar Falla abierta: para válvulas que poseen obturadores que empujan hacia abajo para abrir Actuadores de acción inversa (falla cerrada) El vástago del actuador se mueve hacia arriba cuando aumenta la presión del diafragma. Cuando la presión disminuye, la fuerza del resorte opuesto mueve el vástago del actuador hacia abajo. Cuando falta el aire, la fuerza del resorte empuja el vástago del actuador hasta la posición de tope inferior. Este actuador es ideal para las siguientes condiciones: Falla cerrada: para válvulas que poseen obturadores que empujan hacia abajo para cerrar. Falla abierta: para válvulas que poseen obturadores que empujan hacia abajo para abrir. Tabla 5-1. Volumen de aire requerido por carrera Número de modelo Pies cúbicos/carrera 174 cm 2 /20 mm 0, cm 2 /20 mm 0, cm 2 /30 mm 0,041 5

6 - Válvula de control serie 1500 Tabla 6-1. Presión de cierre del obturador contorneado superior guiado en actuadores de acción inversa Actuador N. de modelo Presión del suministro de aire al diafragma Rango de resortes Actuador de acción inversa Área del diafragma Presión diferencial máxima en psi (bar) P/presión de cierre Tamaño del asiento CV 0,12 0,3 0,5 1, psi (bar) psi (bar) Pulg 2 1/8 pulg 5/32 pulg 3/16 pulg 9/32 pulg 7/16 pulg 1/2 pulg 3/4 pulg 1 pulg 1 1/4 pulg 1 1/2 pulg 2 pulg 20 (1,3) 3-15 (0,2-1) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 478 (33) 214 (15) 156 (11) 87 (6) 44 (3) 29 (2) mm 23 (1,5) 6-18 (0,4-1,2) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 465 (32) 344 (24) 198 (14) 107 (7) 73 (5) - 37 (2,5) 9-32 (0,6-2,2) 27 pulg (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 716 (49) 530 (37) 310 (21) 170 (12) 118 (8) - 43 (2,9) (1,1-2,6) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 590 (41) 326 (23) 229 (16) mm mm 20 (1,3) 3-15 (0,2-1) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 465 (32) 344 (24) 198 (14) 107 (7) 73 (5) - 23 (1,5) 6-18 (0,4-1,2) 54 pulg (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 421 (29) 232 (16) 162 (11) - 20 (1,3) 3-15 (0,2-1) (7) 73 (5) 39 (3) 23 (1,5) 6-18 (0,4-1,2) (16) 162 (11) 91 (6) 37 (2,5) 9-32 (0,6-2,2) 54 pulg (25) 251 (17) 142 (10) 43 (2,9) (1,1-2,6) (46) 474 (33) 271 (19) No suministre más de 60 psig de presión de aire al actuador. Tabla 6-2. Presión de cierre del obturador contorneado superior guiado en actuadores de acción directa Actuador N. de modelo Suministro de aire al actuador Rango de resortes Actuador de acción directa Área del diafragma Presión diferencial máxima en psi (bar) D P /presión de cierre Tamaño del asiento CV 0,12 0,3 0,5 1, psi (bar) psi (bar) pulg 2 1/8 pulg 5/32 pulg 3/16 pulg 9/32 pulg 7/16 pulg 1/2 pulg 3/4 pulg 1 pulg 1 1/4 pulg 1 1/2 pulg 2 pulg 18 (1,2) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 478 (33) 218 (15) 157 (11) 87 (6) 44 (3) 29 (2) - 22 (1,5) (50) 592 (41) 438 (30) 255 (18) 140 (10) 96 (7) mm mm mm 29 (2) (50) 725 (50) 533 (37) 296 (20) 207 (14) - 36 (2,5) 3-15 (0,2-1) 27 pulg (50) 453 (31) 319 (22) - 44 (3) (42) 429 (30) - 51 (3,5) (50) 536 (37) - 58 (4) (45) - 18 (1,2) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 465 (32) 344 (24) 199 (14) 107 (7) 74 (5) - 22 (1,5) (50) 725 (50) 534 (37) 296 (20) 207 (14) - 29 (2) 3-15 (0,2-1) 54 pulg (50) 609 (42) 429 (30) - 36 (2,5) (50) 653 (45) - 44 (3) (50) - 18 (1,2) (7) 74 (5) 39 (3) 22 (1,5) (20) 207 (14) 117 (8) 29 (2) (42) 429 (30) 245 (17) 36 (2,5) 3-15 (0,2-1) 54 pulg (50) 653 (45) 374 (26) 44 (3) (50) 501 (34) 51 (3,5) (43) 58 (4) (50) No suministre más de 60 psig de presión de aire al actuador. 6

7 - Actuadores neumáticos CV NÚMERO DE MODELO 150RF CTS WCB 2 TR 17-4PH PPB EQ LIN TEFL RA SRD 3-15 NA Tamaño de conexión ½ ¾ 1 1 ¼ 1 ½ 2 Material del asiento 17-4 PH h900 Rango de resortes Tipo de conexión 150 RF 300 RF PN40 NPT Material de la válvula CTS WCB = ASTM A216 GP240GH Posición de falla RA: Acción inversa DA: Acción directa Tamaño del asiento 1/8 TR 5/32 TR 3/16 TR 9/32 TR 7/16 TR 1/2 TR 3/4 TR 1 TR 1 1/4 TR 1 1/2 TR 2 TR Tipo de asiento PPB = Parabólico con presión compensada PU = Parabólico no compensado MHU = Multiperforado no compensado MHPB = Multiperforado con presión compensada Característica del asiento EQ: Igual porcentaje LIN: Lineal ON-OFF: Encendido/ apagado Empaque TEFL: Teflón GFL: Graphoil Conjunto de posicionador Accesorios NA: Ninguno LSM: Interruptor de fin de carrera mecánico LSP: Interruptor de fin de carrera de proximidad FB: Retroalimentación de 4-20 ma Tamaño y carrera del actuador = Actuador de 172 cm 2 /20 mm de carrera = Actuador de 348 cm 2 /20 mm de carrera = Actuador de 348 cm 2 /30 mm de carrera Posicionadores SRP: neumático Foxboro SRI: analógico I/P Foxboro SRIEx: analógico I/P Foxboro a prueba de explosiones SRD: digital Foxboro SRDH: digital Foxboro c/protocolo Hart SRDF: digital Foxboro c/protocolo Fieldbus 7

8 - Actuadores eléctricos lineales Si se desea lograr un control exacto de la aplicación de vapor o agua y no hay suministro de aire disponible, la válvula de control eléctrico Python AEL ofrecerá un control preciso. La versión eléctrica de la conocida válvula de control serie 1500 está diseñada para ofrecer un rendimiento superior y un control preciso. La válvula de control eléctrico serie AEL está fabricada y equipada con materiales industriales de última generación combinados con la válvula principal de la serie 1500 estándar. Características del producto: Alimentación: 24 V c.a. (120 V c.a. o 240 V c.a. disponibles) Frecuencia de 50 hercios o 60 hercios Conexión para tablero de bornes Conexión mecánica en pilar Control automático/manual Señal de control de 4 ma - 20 ma, 0 voltios - 10 voltios Clase de protección IP 67 Gran capacidad de empuje Control de posición electrónico Engranajes internos metálicos Diseño compacto Se monta sobre el cuerpo de la válvula de la serie 1500 estándar Actuadores disponibles para válvulas de 1/2 pulg a 2 pulg Datos técnicos Característica de flujo Fuga Rangos 50:1 Voltaje Lista de materiales Cuerpo de la válvula Bonete Válvula/asiento de la válvula Acero al carbón A216 grado WCB Acero inoxidable AISI 17-4 PH h900 Vástago de la válvula Acero inoxidable 431 Prensaestopas Yugo Carcasa del actuador Teflón - Opción 1 (366 F como máx.) Grafoil - Opción 2 Hierro con grafito esferoidal Aluminio Igual porcentaje ANSI Clase IV Suministro eléctrico de 24 V, 120 V y 240 V Actuador eléctrico Python serie 1500 AEL Clasificación de presión y temperatura Temp. F ( C) Clase 150 psi (bar) Clase 300 psi (bar) 100 (38) 285 (20) 740 (51) 200 (93) 260 (18) 675 (47) 300 (149) 230 (16) 655 (45) 400 (204) 200 (14) 635 (44) 500 (260) 170 (12) 600 (41) 600 (316) 140 (10) 550 (38) 650 (343) 125 (9) 535 (37) 700 (371) 110 (8) 535 (37) 750 (399) 95 (7) 505 (35) 800 (427) 80 (6) 410 (28) 8

9 - Actuadores eléctricos lineales Tabla 9-1. Superior guiado Tamaño de la válvula pulg mm Fuerza de desconexión (N) Dimensiones y pesos Empuje máximo de la carga (N) Encendido/ apagado NPT - 300# bridada Velocidad (mm/min) Modelo modulador Modelo de encendido/ apagado Fuerza de desconexión (N) Empuje máximo de la carga (N) Encendido/ apagado 150# bridada Velocidad (mm/min) Modelo modulador Modelo de encendido/ apagado 1/2 pulg AEL1430 AEL AEL1430 AEL mm 3/4 pulg AEL1430 AEL AEL1430 AEL mm 1 pulg AEL1430 AEL AEL1430 AEL mm 1 1/4 pulg AEL1438 AEL AEL1438 AEL mm 1 1/2 pulg AEL1438 AEL AEL1438 AEL mm 2 pulg AEL1438 AEL AEL1438 AEL mm Tabla 9-2. Presión de cierre del obturador contorneado superior guiado en actuadores eléctricos de modulación - psi (bar) Actuadores Empuje (kg) Valor de Cv 0,12 0,3 0,5 1, Tamaño del asiento 1/8 5/32 3/16 9/32 7/16 1/2 3/ /4 1 1/2 2 AEL , (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 1938 (134) 725 (50) 673 (46) 394 (27) AEL , (39) - - AEL , (35) - AEL , (25) Tabla 9-3. Presión de cierre del obturador contorneado superior guiado en actuadores eléctricos de encendido/apagado - psi (bar) Actuadores Empuje (kg) Valor de Cv 0,12 0,3 0,5 1, Tamaño del asiento 1/8 5/32 3/16 9/32 7/16 1/2 3/ /4 1 1/2 2 AEL , (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 725 (50) 596 (41) AEL , (44) - - AEL , (40) - AEL , (36) Tamaño L cara a cara Peso C D H NPT 150# 300# NPT 150# 300# pulg mm pulg mm pulg mm pulg mm pulg mm pulg mm pulg mm lb kg lb kg lb kg 1/ / / / , , , ,2 9,2 20,5 9,3 21,9 9,9 3/ / / / , , , ,2 9,2 21,7 9, , / / / , , , ,7 11,2 26,8 12,2 29,8 13,5 1 1/ / / , , , , ,6 16, ,6 1 1/ / / / , , , ,5 16,5 39, , / / , , , ,3 23,7 57, ,6 Carrera Actuador eléctrico Python serie 1500 AEL - Conexión roscada Actuador eléctrico Python Serie 1500 AEL - Conexión bridada Los diseños, los materiales, los pesos y las clasificaciones de rendimiento son aproximados y están sujetos a cambios sin previo aviso. Visite para obtener información actualizada. 9

10 - Actuadores eléctricos lineales CV1500AEL 2 NÚMERO DE MODELO 150RF CTS WCB 2 TR 17-4PH PPB EQ LIN TEFL V 4-20 Tamaño de conexión ½ ¾ 1 1 ¼ 1 ½ 2 Material del asiento 17-4 PH h900 Señal de control 4-20 ma 0-10 V Encendido/ apagado Tipo de conexión 150 RF 300 RF PN40 NPT Material de la válvula ASTM216 GP240GH Alimentación 24 V 220 V 110 V 240 V Tamaño del asiento 1/8 TR 5/32 TR 3/16 TR 9/32 TR 7/16 TR 1/2 TR 3/4 TR 1 TR 1 1/4 TR 1 1/2 TR 2 TR Tipo de asiento PPB = Parabólico con presión compensada PU = Parabólico no compensado MHU = Multiperforado no compensado MHPB = Multiperforado con presión compensada Característica del asiento LIN: Lineal ON-OFF: Encendido/apagado Empaque TEFL: Teflón GFL: Graphoil Retroalimentación 4-20 = 4 ma - 20 ma 100 = 100 ohmios = Sin retroalimentación 10

11 - Válvula de control serie 1500 Dimensionamiento de la válvula Para determinar el tamaño de la válvula es necesario calcular el valor de Cv que requiere la aplicación. Una vez que haya calculado el Cv, consulte las tablas de Cv de la página 3 para determinar el tamaño y el asiento de la válvula. Las válvulas de control tipo globo son las que mejor cumplen la función de control en el rango medio de capacidad de la válvula. Lo mejor es elegir una válvula cuyo Cv se encuentre entre el 15 % y el 85 % del valor de Cv máximo de la válvula. Consulte las siguientes fórmulas para aplicaciones de vapor y agua. Consulte con la fábrica para obtener información sobre otros tipos de fluidos. Flujo subcrítico Cuando ΔP < 0,81(P1/2) Para servicio de vapor saturado Flujo crítico Cuando ΔP >= 0,81(P1/2) Cv = W Cv = W 2,1 ΔP(P1A+P2A) 1,633 (P1A) Cv = (GPM) G ΔP Para servicio de líquidos Cv = Coeficiente de flujo de la válvula W = Capacidad de flujo máximo de vapor en lb/h P1A = Presión de entrada en psia (psig + 14,7) P2A = Presión de salida en psia (psig + 14,7) DP = Caída de presión (P1 - P2) en psi GPM = Capacidad de flujo máximo de líquido en galones por minuto G = Gravedad específica Dimensionamiento del actuador Para determinar qué actuador se requiere es necesario calcular la presión diferencial (presión de cierre). La presión de cierre para una aplicación de reducción de presión es la diferencia de presión entre P1 y P2. La presión de cierre para una aplicación de control de temperatura es la presión P1. Una vez que haya calculado la presión de cierre, seleccione el modelo de actuador y el rango de ajuste de los resortes que supere la presión de cierre calculada con el tamaño de asiento seleccionado. Seleccione un actuador de acción inversa para aplicaciones que requieren aire para abrir (falla cerrada) o de acción directa para aplicaciones que requieren aire para cerrar (falla abierta). Asegúrese de que la presión de aire necesaria esté disponible para el rango de resortes seleccionado. Ejemplo de dimensionamiento 1: Fluido: Vapor saturado P1 = 140 psig P2 = 20 psig Flujo: lb/h Actuador: Aire para abrir (falla cerrada) Solución: Selección de la válvula: Seleccione la fórmula correcta que necesite para calcular el Cv. Es necesario utilizar la fórmula de flujo crítico dado que ΔP > 0,81(P1/2). Cv = = 52 1,633( ,7) Consulte las tablas de Cv de la página 4. Seleccione una válvula de 2 1/2 pulg con obturador guiado en jaula multiperforada con asiento de 2 1/2 pulg. Una válvula con obturador superior guiado con cojinete también serviría, pero se eligió una jaula multiperforada para ayudar a atenuar el ruido. Selección del actuador: Determine la presión de cierre (ΔP). ΔP = = 120 psi Consulte la tabla 6-2 (obturador guiado con jaula multiperforada) y vaya a la columna de tamaño del asiento de 2 1/2 pulg. Siga la columna hasta encontrar una presión superior a 120 psi, y luego siga la fila hasta determinar que se necesita el modelo de actuador M-22 con rango de resortes de 3 a 15 psi. El conjunto completo queda conformado por una válvula serie 1500, con conexión 150# bridada de asiento de 2-1/2 pulg con obturador guiado con jaula multiperforada y actuador M-22 con rango de resortes de 3 a 15 psi. Ejemplo de dimensionamiento 2: Fluido: Vapor saturado Aplicación: Control de temperatura P1: 125 lb/pulg Flujo: lb/h Actuador: Aire para abrir (falla cerrada) Solución: Dado que esta es una aplicación de control de temperatura, y que se desconoce la presión P2, definiremos el tamaño de la válvula con un 30 % de caída de presión. Es necesario utilizar la fórmula de flujo subcrítico. Cv = = 8,8 2,1 (37)((125+14,7)+(88+14,7)) Consulte las tablas de Cv de la página 4. Seleccione una válvula de 1 pulg con obturador contorneado superior guiado con asiento de puerto completo. Es preferible una válvula 1 pulg a una de 3/4 pulg porque desempeñará mejor la función de control, entre el 15 % y el 85 % de su capacidad máxima. La válvula de 3/4 pulg funcionará al 98 % de su capacidad. Estas fórmulas provienen de la norma ANSI/ISA que posibilitan un uso diario de un modo sencillo. Estas fórmulas simplificadas contienen suposiciones sobre algunos parámetros y siempre proporcionarán un valor de dimensionamiento conservador. Para obtener un dimensionamiento detallado mediante el enfoque ANSI/ISA , use el software de selección de Armstrong. 11

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