Equilibrado automático de circuitos

Transcripción

1 Equilibrado automático de circuitos Rafael Ros Urigüen Ingeniero Industrial SEDICAL, S.A. Impreso nº , jun /10 -

2 Índice 1. Equilibrado de caudales 2. Ejemplo. Equilibrado automático de cuatro circuitos 3. Equilibrado a caudal constante 4. Equilibrado a caudal variable 5. By-pass. Protección de la bomba circuladora Anexo I Circuito Enfriadora Anexo II Funcionamiento de válvula K-Flow SM Impreso nº , jun /10 -

3 1. Equilibrado de caudales Esquema 1 Hemos considerado, para simplificar este estudio, que las pérdidas de carga de las tuberías son despreciables. P 1 - P I = P 2 P 1 - P II = P 2 P 1 - P III = P 2 P I = P II = P III = P IV P 1 - P IV = P 2 Los caudales de agua en circulación se distribuirán de tal forma que produzcan en cada circuito idéntica pérdida de carga. Circulará en cada circuito un caudal de agua distinto del caudal deseado. En los circuitos de menor pérdida de carga aumentará el caudal y en los circuitos con mayor pérdida de carga, disminuirá. Si queremos que por cada circuito circule el caudal de proyecto, es necesario equilibrar los circuitos. Un circuito está equilibrado cuando por él circula el caudal de proyecto con la misma pérdida de carga que el resto de los circuitos en paralelo. Impreso nº , jun /10 -

4 2. Ejemplo. Equilibrado automático de cuatro circuitos En el esquema 1, supongamos que las pérdidas de carga de los cuatro circuitos (Ej. climatizadores) son diferentes: Q Proyecto m 3 /h P IV = 16 mca 25 P III = 12 mca 30 P II = 8 mca 20 P I = 4 mca 5 Es decir, el circuito IV (climatizador IV) tiene una pérdida de carga de 16 mca para un caudal de proyecto de 25 m 3 /h. Seleccionamos una bomba circuladora: Q= 80 m 3 /h P= 20 mca = P 1-2 Para agua : Q =Kv ΔP Utilizamos equilibrado automático con válvulas de equilibrado tipo K-Flow K para caudal constante y tipo K-Flow M (*) (motorizadas) para caudal variable. La válvula de equilibrado automático mantiene el caudal de proyecto (constante o variable) independientemente de las variaciones de su propia presión diferencial que soporta en el circuito que equilibra. (*) K-Flow M : K1 M, K2 M, KV M, KC M, KV M2, SME K1, SME K2, SME KV, SM (roscado), SM (embridado) Impreso nº , jun /10 -

5 3. Equilibrado a caudal constante Seleccionamos válvulas K-Flow tipo K para los caudales de proyecto que son constantes. La bomba circuladora tiene un P= 20 mca, elegimos un rango de trabajo 2 (2 a 22 mca). La válvula K-Flow tipo K mantendrá el caudal de proyecto constante siempre que su presión diferencial P V esté comprendida entre 2 mca y 22 mca. mca m 3 /h P V K-Flow K (mca) P I P II P III P IV Impreso nº , jun /10 -

6 4. Equilibrado a caudal variable. Utilizamos, en este caso, una bomba circuladora con variación de velocidad y P = cte = 20 mca. Seleccionamos K-Flow M Caudal seleccionado mediante señal externa de control (0-100%) Q Proyecto m 3 /h (100%) Q m 3 /h I (80%) II (75%) III I (90%) IV (40%) mca m 3 /h P V K-Flow M (mca) P I 2,6 4 17,4 P II 4, ,5 P III 9, ,3 P IV 2, ,4 Ejemplo: Cálculo de P II para caudal 15 m 3 /h. 20 K 8 = 15 K ΔP II ; ΔP II = 4,5 mca Impreso nº , jun /10 -

7 5. By-pass. Protección de la bomba circuladora En el equilibrado a caudal variable, puede ocurrir que todos los circuitos cierren o que el caudal que circula por razones de control sea menor que el mínimo caudal requerido por la bomba circuladora. En nuestro caso el mínimo caudal es de 10% del caudal de proyecto de 80 m 3 /h. Se soluciona fácilmente añadiendo una válvula de equilibrado motorizada con funcionamiento todo/nada, NC, del tipo K-Flow M, seleccionada para el mismo rango de trabajo (en nuestro caso rango 2 de 2 mca hasta 22 mca) y de caudal 8 m 3 /h. Esta válvula garantiza y protege la bomba circuladora. Impreso nº , jun /10 -

8 Anexo I. Circuito Enfriadora El sistema consta de enfriadora con bomba circuladora a caudal constante, bomba circuladora con variación de velocidad, válvula de by-pass NC tipo K-Flow M, válvulas de dos vías de equilibrado de caudal variable y temperatura tipo K-Flow M. Impreso nº , jun /10 -

9 Anexo II. Funcionamiento de válvula K-Flow SM Válvula SM.3.1.B ( l/h) Rango 35/400 kpa Ejemplo 1: Q = 25 m 3 /h en el circuito IV P I-2 = 20 mca P IV = 16 mca = P 3-2 P I-3 = = 4mca P I-3 = P I-2* + P 2*-3 P I-2* = permanece constante En este caso, con 25 m 3 /h P I-2* = 2 mca P 2*-3 = 4-2 = 2 mca Ejemplo 2: Q = 10 m 3 /h en el circuito IV P I-2 = 20 mca P IV = 2,6 mca = P 3-2 P I-3 = 17,4 mca P I-3 = P I-2* + P 2* - 3 P I-2* = permanece constante= 2 mca P 2*-3 = 15,4 mca Impreso nº , jun /10 -

10 Funcionamiento Impreso nº , jun /10 -