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UNIVERSIDAD NACIONAL JOSE FAUSTINO SANCHEZ CARRION

2011

AO DE LAS CUMBRES MUNDIALES EN EL PERU

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSE FAUSTINO SANCHEZ CARRION

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA, METALURGICA Y AMBIENTALESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA

TEMA CURSO CICLO ALUMNO

: VALVULAS : FENOMENOS DE TRANSPORTE : V : ANTHONY ORTIZ HUANQUI HUACHO LIMA- PER 2011

ANTHONY ORTIZ HUANQUI

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UNI ER I

NACI NAL J

E FAUSTINO SANCHEZ CARRION

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INDICE

INTRODUCCION ................................ ................................ ................................ 4 1.VALVULAS ................................ ................................ ................................ ...... 5 1.1 1.2 1.3 Historia ................................ ................................ ................................ .. 5 ESTRUCTURA DE UNA VALVULA ................................ ....................... 6 CARACTERISTICA DE UNA VALVULA ................................ .............. 10

1.3.1 Rango de Trabajo................................ ................................ .............. 10 1.3.2 Caractersticas de Flujo ................................ ................................ ..... 11 1.3.2.1 Caracterstica de Flujo inherente ................................ ................ 11 1.3.2.2 Caracterstica de Flujo instalada ................................ ................. 11 1.3.2.3 Curvas caractersticas de flujo Inherente ................................ .... 11 1.3.3 Capacidad de una vlvula ................................ ................................ . 12 1.3.4 ndices de capacidad: ................................ ................................ ........ 12 1.3.4.1 Coeficiente Cv ................................ ................................ .......... 12 1.3.4.2 Coeficiente Kv ................................ ................................ .......... 13 1.3.4.3 Coeficiente Av ................................ ................................ .......... 13 1.3.5 Caracterstica de Flujo Instalada ................................ ....................... 14 1.4 CLASIFICACION DE VALVULAS ................................ ........................ 15 1.4.1 Por la operatividad del obturador de la vlvula ................................ . 15 1.4.2 Tipo de Control ................................ ................................ .................. 16 1.4.3 N de vas ................................ ................................ .......................... 20 1.4.3.1. ( 2 vas) ................................................................ ...................... 20 1.4.3.2 (3 vas) ................................ ................................ ........................ 20 1.4.3.3. (4 vas) ................................ ................................ ....................... 21 1.4.5 Tipo de asiento................................ ................................ .............. 22 Doble asiento................................ ................................ .......... 22 1.4.5.1 Simple asiento ................................ ................................ ........... 22 1.4.5.2 1.4.6 Por la funcionalidad de la vlvula ................................ ...................... 23 1.4.7 Por la naturaleza y condiciones fsicas del fluido .............................. 23 1.4.8 Otras formas de clasificacin de las vlvulas ................................ .... 24 1.5 SELECCION DE TIPOS DE VALVULAS ................................ ............. 24ING. QUI ICA P i 2

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1.6

TIPOS DE VALVULAS ................................ ................................ ........ 26

1.6.1 VALVULAS LINEALES y multigiro ................................ .................... 26 1.6.2 VALVULAS ROTATORIAS y cuarto de giro ................................ ...... 26 1.6.3 VALVULAS ESPECIALES ................................ ................................ 26 1.6.5.1 Vlvula de Aguja (Needle valve) ................................ ................ 26 1.6.5.2 1.6.5.4 1.6.5.6 1.6.5.7 1.6.5.8 1.6.5.9 Vlvula de Compuerta / Esclusa (Gate valve) ........................ 27 Vlvula de Apriete (Pinch valve) ................................ ............. 31 Vlvula de Bola / Esfrica (Ball valve) ................................ .... 35 Vlvula Tapn / Macho (Plug valve) ................................ ....... 36 Vlvula de Mariposa (Butterfly Valve) ................................ ..... 38 Vlvula de retencin / antiretorno (Check valv e) .................... 40 1.6.5.3 Vlvula de Diafragma / Saunders (Diaphragm valve) ................ 29 1.6.5.5 Vlvula de Globo (Globe valve) ................................ ................. 33

1.6.5.10 Vlvula de seguridad / alivio (Safety valve) ............................ 42 1.6.5.11 Vlvula de expansin termosttica (Thermal expansion valve) ...43 1.7 PROBLEMAS QUE PUEDAN PRESENTARSE ................................ .. 45 2. BIBLIOGRAFIA ................................ ................................ ............................. 49

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INTRODUCCIONLa conduccin o transporte de fluidos por medio de tuberas, sean estos fluidos liquidos como el agua, gasolina, petrleo, etc. o, gaseoso como el aire, vapor, metano, etc. ; requieren mas de las veces el control del flujo, su regulacin o impedir que este pueda retornar en contra de un determinado sentido de circulacin y muchas veces tambin, se requiere poder mantener el flujo a una determinada presin cuando esta sobrepasa algunos limites de seguridad . Para estas funciones se utilizan las vlvulas, las cuales intercaladas convenientemente en las tuberas, deben cumplir a cabalidad el fin para lo cual se les ha elegido. Una vlvula es un dispositivo mecnico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulacin (paso) de lquidos o gases mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o ms orificios o conductos. Las vlvulas son unos de los instrumentos de control ms esenciales en la industria. Debido a su diseo y materiales, las vlvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de lquidos y gases, desde los ms simples hasta los ms corrosivos o txicos. Sus tamaos van desde una fraccin de pulgada hasta 300 ft (90 m) o ms de dimetro. Pueden trabajar con presiones que van desde el vaci hasta mas de 20000 lb/in (140 Mpa) y temperaturas desde las criognicas hasta 1500 F (815 C). En algunas instalaciones se requiere un sellado absoluto; en otras, las fugas o escurrimientos no tienen importancia. La palabra flujo expresa el movimiento de un fluido, pero tambin significa para nosotros la cantidad total de fluido que ha pasado por una seccin determinada de un conducto. Caudal es el flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de fluido que circula por una seccin determinada del conducto en la unidad de tiempo

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1.VALVULAS1.1

Historia

Desde la antigedad el hombre ha sabido regular el a gua ya sea con piedras o troncos de rboles. Los egipcios, griegos y otras culturas eran capaces de dirigir el agua que captaban de ros o fuentes para el consumo pblico o riego. Aunque fueron los romanos los verdaderos desarrolladores de sistemas de canalizacin de agua. Transportaban agua desde las fuentes o ros hasta los ncleos urbanos, a veces a grandes distancias y salvando importantes obstculos mediante acueductos. Las vlvulas eran de tipo plug o stopcock, construidas de bronce, lo que hoy seria ASTM B-67, material que dominaban los maestros de la "Collegia Fabrorum", rico en plomo, no agrietable, anticorrosivo, dctil, soldable a las tuberas de bronce o plomo y de poca friccin lo cual facilitaba la rotacin del vstago. La vlvula estaba compuesta de un cuerpo, de un vstago agujereado (plug) y un bottom, ms una gran leva para poder girar el vstago. A veces, se insertaba un inserto que una vez golpeado con el martill o bloqueaba la salida del vstago pero permita su giro. Era un forma de impedir extraer el vstago para defraudar agua, prctica que parece comn a raiz de algunos agujeros encontrados en las tomas de la vlvula. En diversas ciudades mediterrneas se han encontrado pequeas vlvulas cuyo diseo difiere muy poco, como en Rabat, Djemila, Istambul, Avarches, Augusta (donde tambin se han visto vlvulas de mariposa para grifos) y Npoles (donde el vstago era cilndrico). Los romanos usaban unas primitivas vlvulas de diafragma, realizadas de piel de cuero que manualmente cerraba sobre un weir, para controlar el flujo y temperatura del agua los baos. Tambin hay evidencia del uso de vlvulas de cheque para evitar el retorno del fluido, vlvulas en ngulo, y vlvulas de mezcla. Durante la Edad Media no se conocen importantes avances en el diseo de vlvulas. Fue durante el Renacimiento, cuando la construccin de canales, proyectos de riego y otros sistemas hidrulicos incluyeron ms sofisticadas vlvulas. Leonardo Da Vinci nos dejo una buena muestra en sus bocetos. La historia moderna de la industria de la vlvula empieza de forma paralela a la Revolucin Industrial. En 1705 Thomas Newcomen invent la primera mquina de vapor, que necesitaba de vlvulas que fueran

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capaces de contener y regular el vapor a altas presiones. A medida que inventores como James Watt diseaban nuevas mquinas, estos iban mejorando el diseo de las vlvulas. Pero tuvieron que pasar bastantes aos para que la prod