CURVAS CARACTERÍSTICAS DE VÁLVULAS

Transcripción

1 CURVAS CARACTERÍSTICAS DE VÁLVULAS CARACTERÍSTICAS DE CAUDAL INHERENTE El obturador determina la característica de caudal de la válvula, es decir, la relación ue existe entre la posición del obturador y el caudal de paso del fluido. La característica de un fluido incompresible fluyendo en condiciones de presión diferencial constante a través de la válvula se denomina característica de caudal inherente, y se representa usualmente considerando como abscisas la carrera del obturador de la válvula y como ordenadas el porcentaje de caudal máximo a una presión diferencial constante. Rangeability R = Max Min Obturador con Característica Lineal El caudal es directamente proporcional a la carrera según la ecuación: = K * l Donde: = caudal. k = cte. l = carrera Los valores típicos de R para este tipo de válvula están en un rango de 30

2 Obturador con Característica Isoporcentual. En el obturador con característica isoporcentual, cada incremento en porcentaje de carrera del obturador produce un incremento porcentual igual en el caudal d a * dl = (1) Donde: = caudal a pérdida de carga constante. l = carrera, a = cte. Trabajando la ecuación (1) tenemos: d d = a * dl = a * dl ln = a * l + c a y b= ctes l = 0 = = b = e al * e c = b * e al (2) min l = 1 = = b * e = * e = e Reemplazando en (2) a a max a max max min min l max min max = min * = * min max max min l max = 1 * l R R

3 Los valores típicos de rangeabilidad para este tipo de válvula están en un rango de 30 a 50. El término de isoporcentual deriva del hecho ue, por cada incremento porcentual de la carrera de la válvula, se produce el mismo incremento porcentual del caudal. Ej.: 20% de la carrera caudal: 5 m3/h, un incremento del 1% conduce a 5,05 m3/h. 80% de la carrera caudal: 45 m3/h, un incremento del 1% conduce a 45,45 m3/h. Notar ue la proporción se ha mantenido, no obstante el incremento en los respectivos caudales son bastante distintos, 50 litros/h en el primer caso y 450 litros/h en el segundo.

4 CARACTERÍSTICAS DE CAUDAL EFECTIVAS. Cuando las válvulas trabajan en condiciones reales, la presión diferencial (Δp) a través de ellas cambia cuando varía su apertura, por lo ue la curva real ue relaciona la carrera con el caudal se aparta de las características de caudal inherentes ya vistas y se genera una nueva curva ue recibe el nombre de característica de caudal efectiva o característica de válvula instalada. En la gráfica, puede verse ue la diferencia entre la presión de impulsión de la bomba y la pérdida de carga de la tubería corresponden a la pérdida de carga absorbida por la válvula, y ésta aumenta al disminuir el caudal. una misma válvula instalada en procesos diferentes, presentará curvas efectivas distintas. Se define r como:

5 r = p ( producido por la valvula totalmente abierta) p delsistema( linea + valvula totalmente abierta) r dependerá del tamaño relativo de la válvula en relación a la tubería. Diámetro de la válvula > r > Resistencia de la tubería > r < Un depósito en el ue se mantiene constante el nivel y una línea ue descarga a través de la válvula a la atmósfera Para modelar el circuito se asumirá ue la resistencia hidráulica de la línea se concentra en un elemento en serie la válvula. La caída de presión dinámica total, suma de la caída de presión en la válvula y de la caída de presión en el elemento será: Reemplazando el p en función del caudal tanto para la válvula como para la cañería y teniendo en cuenta la característica inherente para válvula Se obtiene la expresión de Caudal efectivo ( ) inherente ( ) i y r. H1 H1 r = = H H1+ H 2 e en función de caudal

6 e = 1 1 r + r i 2 Las familias de curvas obtenidas se muestran en la figura CONCLUSIÓN: Vemos ue a medida ue la pérdida de carga disponible para la válvula disminuye y por lo tanto aumenta la pérdida de carga en la tubería, r se hace más peueño y con ello la válvula lineal se aproxima a una uick opening y la válvula isoporcentual a una lineal r 0.50 valvula lineal r 0.35 valvula isoporcentual