5/24/2018 C lculo V lvulas
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Mtodo para el dimensionamiento de vlvulas de control
oreguladoras.
Frmulas Recomendadas:
LIQUIDOS
CV = Coeficiente de flujo para una vlvula dada normalmente en
posicin plenamente abierta, equivalenteal flujo de agua por la
vlvula en galones USA por minuto cuando la cada de presin a travs
de lavlvula es igual a 1 PSI.
QL = Flujo en galones USA por minuto (USGPM)
P = Cada de presin, P1 P2(PSI)
P1 = Presin manomtrica de entrada (PSIG)
P2 = Presin manomtrica de salida (PSIG)
GL = Peso especfico / gravedad especfica del lquido (la del agua
es 1,0)
GASES
CV = Coeficiente de flujo para una vlvula dada normalmente en
posicin plenamente abierta, equivalenteal flujo de agua por la
vlvula en galones USA por minuto cuando la cada de presin a travs
de lavlvula es igual a 1 psi.
QG = Flujo (SCFG)
P = Cada de presin, equivalente P1 P2 Pa1 Pa2(PSI)
Pa1 = Presin absoluta de entrada (PSIA)
GL
Cv = QL x P O P = GLQ2L
C2L
GG T
Cv QG P (Pa1 + Pa2)
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Pa2 = Presin absoluta de salida (PSIA)
(NOTA: Pa2 no puede ser inferior a la presin crtica. La presin
crtica es aproximadamente igual a0,5 veces la presin de entrada.
Vea seccin B1 respecto a lmites).
NOTA: PSIA es equivalente a PSIA + 14,7.
T = Temperatura absoluta, equivalente a F + 460
GG
= Peso especfico / gravedad especfica del gas (la del aire es
1,0 a 60 F)
GAS
Es posible que el uso de vlvulas CVpara hacer los clculos del
flujo de gas exagere la capacidad deconduccin cuando la relacin
entre las presiones ( P/Pa1) sea superior a 0,15. El problema
reside en elhecho de que el valor de CV es determinado mediante una
prueba con agua y por ello tiene una aplicacinrestringida para
vlvulas de control con alta recuperacin utilizadas para gases.
Cuando la relacin entre las
presiones ( P/Pa1) es superior a 0,15 el valor de Pa2debe ser
limitado a 0,15 x Pa1 para vlvulas de controltipo compuerta a
cuchillo, que estn diseadas para dar una recuperacin alta.
Normalmente, se considera que 0,5 es la relacin crtica entre las
presiones para vlvulas de controlcon prdida elevada, tales como
vlvulas de bola, con una precisin aceptable. Para vlvulas de
control conprdida elevada, el vapor de Pa2 ser limitado a 0,5 x
Pa1.
El mtodo normal a utilizar es despejar la ecuacin para
determinar el valor de CV, sabiendo de antemanola cada de presin
mxima admisible. La vlvula que debera ser empleada es la que tenga
el valor de CV,ms alto que corresponda al valor calculado con la
ecuacin (es decir, si el CVcalculado es 2100 y la tablade valores
de Cv indica que el valor para una vlvula de 8 es 1600, esto indica
que no se debera usaruna vlvula de tamao inferior a 10 ).
Se debe tener presente que las frmulas estn simplificadas y por
ello no ofrecen una precisin de 100%.No obstante eso, los
resultados obtenidos son suficientes para casi todas las
aplicaciones.
NOTA: Al emplear la frmula anterior, hay que tener en cuenta
varios factores limitadores para evitar undimensionamiento
insuficiente de la vlvula de control.
1. Lquidos Como regla general, no permita una cada de presin
superior a 4,0 PSI al calcular el valor deCV con un caudal
mximo.
2. Lquidos La velocidad de flujo por una vlvula totalmente
abierta no deber sobrepasar lo siguiente:
Agua 30 pies por segundo (pps). Fluidos espesos y otros
materiales, consulte al fabricante. La velocidad de flujo se
determina fcilmente con la siguiente frmula:
V = . 32 Q A
Donde:
Q = Flujo (GPM)A = Area del orificio de la vlvula (pulg.
cuadradas)V = Velocidad de flujo (pps)
Relacin entre Cv y Kv
Cv = 1,16 KvKv = Coeficiente de flujo para una vlvula, dada
normalmente en posicin totalmente abierta, equivalenteal flujo en
m3/hr; cuando la cada de presin a travs de la vlvula es igual a 1
bar.
