Soluciones completas de canalizaciones
Generalidades Pág. 04Descripciónfuncional Pág. 05Característicastécnicas Pág. 06Gamaydimensiones Pág. 10Descripcióndemateriales Pág. 12Accesoriosdemaniobra Pág. 13Característicashidráulicas Pág. 14Aplicaciones Pág. 16
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ÍndiceVálVulAAnulAr
04 … 05 VÁLVULA ANULAR
la capacidad de las redes hidráulicas instaladas es normal-mentesuperioralademandaporpartedesususuariosloqueimplicaque,paralagestióndeesterecursotanpreciado,debacontarse con el equipamiento que permita controlar el sumi-nistrodelosrecursosdisponibles,evitándoseasíeldesperdiciodeagua.
la válvula anular es un tipo de válvula especialmente desa-rrolladoparaestepropósitoyaquepermitemodularelcaudaloperando de manera gradual, incluso en aquellas situacionesenqueseprecisareducirelcaudaldeformaconsiderable,yenlasquesesequieraconseguirunadiferenciadepresiónmuyelevada.
la posibilidad de utilizar mecanismos cinemáticos con escalasde regulación continua permite el uso de sistemas de controlparallevaracabomúltiplesfunciones.
Ventajas:
• Mínimapérdidadecarga. • Precisiónenlamaniobra. • Posibilidaddereduciraltaspresiones. • Aptasparagrandescaudales (grandesdiámetros).
Generalidades
la válvula anular controla el caudal mediante el movimientoaxialdeunobturadoroperadopormediodeunmecanismodebiela-manivela.
Elobturadorsedesplazaenelinteriordelacámaradepresióncompensada,diseñadaexpresamenteparaevitarvibracionesycargashidrodinámicasanómalas.
El cierre se realiza en la misma dirección del flujo por lo quecuandoaumentalavelocidaddepaso,oladiferenciadepresión,elsistematiendeasertodavíamásestable.
El perfil interior de la válvula está diseñado para minimizar lacavitación.Elcaudaldeaguaescanalizadoporunaseccióncir-cularquevaestrechándosegradualmentedesdelaentradahas-talazonadeestanqueidad.
Elperfilhidrodinámicoestáoptimizadoalolargodelazonadon-delavelocidaddelaguaaumentagradualmente,ypermiteman-tenerbajascaídasdepresiónparagradosdeaperturasuperioresal40%.
Enresumen,laválvulaanularpermitelareduccióngradualdelcaudalparaaperturasporencimadel40%aproximadamente,yelevadadisipaciónparacaudalesbajos.
Descripciónfuncional
06 … 07 VÁLVULA ANULAR
MECANISMO DE MANIOBRA
Elobturadordeestaválvulasemaniobramedianteunsistemabiela-manivela.Estáconectadoalejedemaniobrame-dianteunsistemarígidoquecomprendeunabiela,deaceroinoxidable,unidaaunamanivela,defundicióndúctil,pormediodepasadoresdeaceroinoxidable.lamanivelaestáunidaaunejequesemuevegraciasalmecanismoreductorparaaccionarlaválvula.Todaslaspartesmóvilessemontansobrecasquillosautolubricantesdemuybajafricción,locualprevienequesegripe,garantizandolamáximafiabilidad.
Elmecanismoreductoresunsistemaqueevitaelantigiro,loquepermiteunamayorprecisiónyrepetitividad,obtenien-dounmuybuenajuste.
losmaterialesdelmecanismoreductorsonlosmásapropiadosparagarantizarlafuncionalidaddelaválvula,evitandoeldeteriorodesusprestacionesconelpasodeltiempo.Elmecanismo,además,noprecisademantenimientoolubri-cación.
BAJOS PARES DE MANIOBRA
laválvulaanulartieneunfuncionamientoequilibradoyaqueelempujehidráulicocausadoporlapresiónactúaúni-camenteenlasuperficieanularoriginadaporlosdiámetrosexterioresdelobturadorydelanillodejunta.lapresiónaguasarribaqueactúaenlasuperficierestantedelobturadorestáequilibradaporlapresiónaguasabajoqueactúaenlasuperficietrasera.
Estesistemareduceconsiderablementelafuerzarequeridaparasumaniobra,conindependenciadelapresiónenlacanalización.
Característicastécnicas
ESTANQUEIDAD DEL OBTURADOR
Elanillodejunta(EPDM),garantizalaperfectaestanqueidad.Dadalaposiciónquetienelajuntasobresuasiento,estaquedaprotegidafrentealaincidenciadirectadelflujo,locualprolongasuvidaútil.Encualquiercaso,lasustitucióndelanillodejuntaessencillayaquesuasientopuedeserdesmontadodesdeaguasabajosinnecesidaddequitareldifusor.
PROTECCIÓN FRENTE A LA CORROSIÓN
revestimientoestándardesdeDn100hastaDn1000.
• Consiste en resina epoxi aplicada por empolvado en caliente con un espesor mínimo de 250 µm. • laresinaepoxiesaptaparaelcontactoconaguapotabledeacuerdoconlasespecificacionesdelas agencias europeas de certificación más importantes (KTW-WrC-DGS y DMI 174). Todos los compo- nentesdelaválvulaanularserevistenantesdesumontaje.labridasobrelaquesemontaelactuador serevisteconunapinturaepoxibicomponenteespecial,cuyoespesoraseguraunacoplamientoperfec- toademásdeevitarlacorrosión.
se garantiza:
• revestimientohomogéneo, • elevadaresistenciamecánicadelrevestimientoanteimpactosogolpes, • ausenciadedefectos, • ausenciadeporosidad, • resistenciaalosagentescorrosivosdelterrenoenelcasodeinstalaciónenterrada, • máximaadherencia, • superficietotalmentelisacongranresistenciaalaabrasióny • ausenciademantenimiento.
Característicastécnicas
08 … 09 VÁLVULA ANULAR
ENSAYOS HIDRÁULICOS
Todasycadaunadelasválvulassesometenaunensayohidráulicofinalparaverificarelcumplimientodelasespecifica-cionesdelanormaunEEn12266.
VERSIONES ESPECIALES
Bajopedidoesposibledisponerdeversionesespecialesdelaválvulaanular,diseñadasparaconseguirelmáximoniveldecalidadyresistenciacomo,porejemplo,lasquehansidovendidasaclientesdeOrienteMedio,enDubáiyAbuDabi.Estasversionesdelaválvulasoncapacesdesoportarcondicionesatmosféricascríticasdetemperaturayhumedadasícomocondicionesdetrabajodifícilescomo,porejemplo,aguasdesaladas.
nuestrodepartamentotécnicoestudialassolucionesespecialesydefine,entreotros:
• Tipoderevestimientoysuespesor. • revestimientodelreductor. • Materialesdebielaymanivela. • Materialesdetornillería. • Tipologíaymaterialdelajuntadeestanqueidad. • Materialesytipodecilindroanti-cavitaciónyasientodelcuerpo.
CaracterísticastécnicasMARCADO
en la etiqueta:
• Diámetronominalenmm(Dn). • Presiónnominalenbar(Pn). • Presióndefuncionamientoadmisible(PFA). • Sentidodecierrehorario(FSH). • referenciadeproducto. • númerodeserie(S.n.). • Ordendefabricación. • logotipodelfabricante.
en el cuerpo:
• Diámetronominalenmm(Dn). • Presiónnominalenbar(Pn). • MaterialSG500-7segúnISO1083. • Códigodelmodelo. • logotipodelfabricante. • Fechadefusión. • Flechaindicativadelsentidodeflujo.
ENSAYOS HIDRÁULICOS
Enlafábricasedisponedeunlaboratoriodehidráulicaperfectamenteequipadoparaelensayoylasimulacióndelasválvulasencondicionesdetrabajodinámicas.
lascaracterísticasmásimportantesdellaboratorioson:
• Diámetronominalmáximo:400mm • Presiónnominal:16bar • Caudala4bar:450m3/h • Caudala 16bar:150m3/h
Laboratorio Saint-Gobain PAM Italia
EnSAYO COnDICIOnES PrESIÓn nOrMATIVA VAlIDEZ AnOTACIOnES
CuerpoExtremoscerrados.Obturadorligeramenteabierto.
1.5Pn En12266 Ausenciadefugasenlosasientoslaterales. -
Asiento–Ensayodirecto(Ensayodelasiento)
Extremocerrado.Obturadorcerrado. 1.1Pn En12266 Ausenciadefugasen
losasientos.Presiónaplicadaaguasarriba.
CaracterísticastécnicasLABORATORIO DE ENSAYOS
PRUEBAS HIDRÁULICAS DE LA VÁLVULA ANULAR
10 … 11 VÁLVULA ANULAR
VÁLVULA ANULAR MANUAL
DN A B C D E F L PESO
mm mm mm mm mm mm mm kg
100 135 315 179 135 85 270 300 59
150 160 356 193 160 58 320 350 89
200 185 384 193 185 49 370 400 146
250 213 480 203 213 97 425 500 212
300 243 549 300 243 98 485 600 360
350 288 579 300 278 65 555 700 430
400 310 614 300 310 35 620 800 570
450 335 658 312 335 28 670 900 782
500 365 658 312 365 730 1000 860
600 423 748 312 425 845 1200 1455
700 480 866 472 480 960 1400 2050
800 543 926 472 543 1085 1600 2675
900 593 1031 552 593 1185 1800 3590
1000 628 1091 552 675 1255 2000 4100
DN A B C D E F L PESO
mm mm mm mm mm mm mm kg
100 135 315 179 135 85 270 300 59
150 160 356 193 160 58 320 350 89
200 185 384 193 185 49 370 400 146
250 213 480 203 213 97 425 500 212
300 243 549 300 243 98 485 600 360
350 288 579 300 278 65 555 700 430
400 310 623 312 310 60 620 800 583
450 335 658 312 335 28 670 900 782
500 365 658 312 365 730 1000 860
600 423 806 472 425 40 845 1200 1514
700 480 866 472 480 960 1400 2050
800 543 926 472 543 1085 1600 2675
900 593 1031 552 593 1185 1800 3590
Gamaydimensiones
Dimensiones generales
pn 10-16 pn 25
VÁLVULA ANULAR MOTORIZADA
DN A B C D E F L PESO
mm mm mm mm mm mm mm kg
100 135 427 423 135 225 270 300 84
150 160 468 436 160 225 320 350 115
200 185 496 436 185 216 370 400 166
250 213 542 443 213 187 425 500 232
300 243 611 540 243 188 485 600 380
350 288 641 540 278 155 555 700 465
400 310 676 540 310 125 620 800 598
450 335 720 552 335 118 670 900 829
500 365 720 552 365 77 730 1000 898
600 423 810 552 425 20 845 1200 1503
700 480 853 723 480 14 960 1400 2087
800 543 913 723 543 1085 1600 2712
900 593 1018 803 593 1185 1800 3636
1000 628 1078 803 675 1255 2000 4121
DN A B C D E F L PESO
mm mm mm mm mm mm mm kg
100 135 427 423 135 225 270 300 84
150 160 468 436 160 225 320 350 115
200 185 496 436 185 216 370 400 166
250 213 542 443 213 187 425 500 232
300 243 611 540 243 188 485 600 380
350 288 641 540 278 155 555 700 465
400 310 685 552 310 150 620 800 611
450 335 720 552 335 118 670 900 829
500 365 720 552 365 77 730 1000 898
600 423 793 723 425 55 845 1200 1562
700 480 853 723 480 14 960 1400 2087
800 543 913 723 543 1085 1600 2712
900 593 1018 803 593 1185 1800 3636
Gamaydimensiones
Dimensiones generales
pn 10-16 pn 25
12 … 13 VÁLVULA ANULAR
MARCA DESCRIPCIÓN MATERIAL1 Cuerpo Fundición dúctil GS 500-72 Cabezal Fundición dúctil G 253 Prensa Bronce Bz 85.5.5.54 Casquillo con juntas tóricas EPDM5 Árbol AISI 4206 Manivela Fundición dúctil GS 500-77 Asiento del obturador Bronce CuSn88 Biela AISI 4209 Obturador AISI 30410 Soporte del obturador AISI 30411 Arandela AISI 30412 Asiento del cuerpo AISI 30413 Difusor Fundición dúctil GS 500-714 Junta tórica EPDM15 Anillo anti-extrusivo Lubriflon16 Junta de estanqueidad EPDM17 Arandela anti-fricción PTFE + Carbón
Descripcióndemateriales
TaladradodelasbridassegúnnormasISO7005-2 yEn1092-2
ColumnetaconvolanteColumnetaconactuadoreléctrico
Equipamientoparainstalaciónenterrada
Caperuza
Volante
Actuadoreléctrico
reductormanual
VálvulaAnular
Actuadoroleodinámico/neumático
laválvulaanularsepuedeequiparcondiferentesaccesoriosdemaniobraenfuncióndesuusoodelosrequisitosdecadainstalación.
losdispositivosprincipalessonlossiguientes:
•Actuadoreléctrico. •Volante. • Caperuzayllavedemaniobra. • Columnetaconvolanteyvarillademaniobra. •Columnetaconactuadoreléctricoyvarillademaniobra.
Parainstalaciónenterrada:
•ConjuntodemaniobraprotegidoporuntubodePVCmásbocadellave.
Como alternativa, la válvula puede equiparse con actuadores oleodinámicos y neumáticos. Bajo pedido, se puedensuministrarestosactuadoresjuntoalgeneradoryelcajetíneléctrico.
nuestrodepartamentotécnicoestácapacitadoparaevaluarlanecesidaddesolucionesespeciales.
Accesoriosdemaniobra
14 … 15 VÁLVULA ANULAR
CaracterísticashidráulicasDiagrama 1
Cerrada apertura (%) abierta
eStÁNdar*
K 20*
1
10
100
1.000
10.000
0% 20% 40% 60% 80% 100%
K 50*
K 100*
K 150*
*Tipo de cilindro anti-cavitación
Coef
iCie
Nte
de
pérd
ida
de C
arga
ζ
CaracterísticashidráulicasDiagrama 2
Diagrama 3
1000900800700600500450400350300250
200
150
100
10
100
1000
10.000
100.000
0% 20% 40% 60% 80% 100%
Coef
iCie
Nte
de
Cau
dal K
v (m
3 /h) v
Álvu
la e
StÁN
dar
Cerrada apertura (%) abierta
Diá
met
ro n
om
inal
(Dn
)
150
900
800
700
600
500
450
400
350
300
250
200
100
1000
0,01
0,1
1
10
10 100 1.000 10.000 100.000
pérd
ida
de C
arga
Co
N la
vÁl
vula
abi
erta
al 1
00%
(mca
)
Caudal (m3/h)
Diámetro nominal (Dn)
CÁlCulo de la pérdida de Carga
ζ Coeficiente de pérdida de carga (diagrama 1 )
v Velocidad nominal (m/s)
g Aceleración de la gravedad = 9,81 m/s2
Δh =2g
ζ v2
eJeMplo
Válvula Anular DN 600 mm
Pérdida de Carga Δh = 3mca
Del diagrama 2 con la válvula completamente abierta.
Estos resultados pueden obtenerse igualmente a partir del diagrama 3.
Q = 7300 = 3959 m3/h10.2 3
CÁlCulo del Caudal
KvExpresa el caudal de agua en m3/h, a una temperatura de entre 5ºC y 40ºC que circula a través de la válvula provocando una pérdida de presión de 1 bar.
[Δh en mca]Q = Kv10.2 Δh
16 … 17 VÁLVULA ANULAR
lasprincipalesfuncionesdelaválvulaanularsonlaregulacióndelcaudalyladisipacióndealtaspresiones.Tambiénpuede ser utilizada en aquellas situaciones especiales donde se requiera la modulación continua de los parámetroshidráulicos.
Enlassiguientespáginassemuestranejemplosdediferentesaplicaciones:
• Figura 1:Disipacióndealtaspresionesmedianteelcilindroanti-cavitación. • Figura 2:Descargalibrealaatmósferamediantelaconfiguraciónadecuadadelasiento. • Figura 3: Controldelnivelmedianteflotadorycontrapeso. • Figuras 4, 5 y 6: Control de caudal y/o presión tanto aguas arriba como aguas abajo equipando la válvulaconunactuadorderegulación(eléctrico,neumático,oleodinámico,etc.)conectadoauninstru- mentodemedida(transductordepresión,caudalímetro,medidordenivel).
Aplicaciones
Válvula anular con cilindro anti-cavitación
unproblemafrecuenteycostosoenlasválvulasqueactúancomodispositivosderegulacióneslarápidadestruccióndelasmismasporefectodelacavitación.Conelpropósitodeevitardichosefectos,laválvulaanularpuedeequiparseconuncilindrodeaceroinoxidableconmúltiplesorificiosquecomplementaalsistematradicionalaumentandolaresisten-ciadelaválvulaadichofenómeno.
Alpasarporlosorificiosdelcilindro,lasburbujassondirigidashaciaelcentrodelavenalíquida,dondenocausandañocuandoimplosionan.
ASIEnTOaceroinoxidableAISI304
OBTurADOraceroinoxidableAISI 304
CIlInDrOAnTI-CAVITACIÓnaceroinoxidableAISI304
Figura 1
Aplicaciones
P1=Presiónaguasarriba(mca)p2=Presiónaguasabajo(mca)Pa=Presiónatmosférica(Pa=10mca)Pv=Presióndevapor(H2Oa5ºC,Pv=0,1mca)v=velocidadnominal(m/s)g=Aceleracióndelagravedad(g=9,8m/s2)
Cavitación
lamayoríadelosinvestigadorescoincideenqueeldañoporcavitacióntienesuorigenenpuntosmuylocalizadosdetensiónqueresultandelaimplosióndepequeñasburbujasdevapordeagua.Cuandounlíquidopasaporunaválvula,atravésdeunasecciónmuyrestringida,lavelocidaddedicholíquidoaumentahastaunmáximoprovocandounadis-minucióndelapresión.Siestapresióncaepordebajodelapresióndevapordellíquido,seformanburbujasdevapor.
Alsuperarlasecciónrestringida,elflujocomienzaadecelerarylacargadevelocidadvuelveaconvertirseenpresiónes-tática,aumentandodichapresión.Silapresióndesalidaesmayoraladevapor,lasburbujasimplosionanytienelugarelefectodelacavitación.Estecolapsooimplosióndelasburbujasdevaporocurremuyrápidamente.Durantedichoproce-so,unacantidaddeenergíamuyaltasedisipaenunazonamuylocalizadayenunperiododetiempomuycorto,locualproducetensionessuperficiales.Paraverificarsilaválvulatrabajaencondicionesdecavitaciónesnecesariodeterminarelíndicedecavitación σcmediantelasiguientefórmula:
Eldiagrama4muestraelíndicedecavitacióncríticoenrelaciónconelgradodeaperturadecadaversióndelaválvula(es-tándar,cilindroanti-cavitaciónK20,K50,K100, K150).losvaloresdelíndicedecavitación(σc)deberíanserun20%superioralcrítico.Elgradodeaperturasemuestraeneldiagrama 1 enfuncióndelcoeficientedepérdidadecargarequerido(ζ).
σc=p2+Pa-Pv
p1-P2+2g v2
18 … 19 VÁLVULA ANULAR
AnIllODErETEnCIÓnaceroinoxidableAISI304
AplicacionesDiagrama 4lascurvasmuestranelíndicedecavitacióncrítico.
Figura 2
Válvula anular en descarga libre
COnTrABrIDAaceroalcarbono
ASIEnTODElCuErPOaceroinoxidableAISI304
Cerrada apertura (%) abierta
eStÁNdar*
K 20*
10
1
0,1
0,01
0% 20% 40% 60% 80% 100%
K 50*
K 100*
K 150*
*Tipo de cilindro anti-cavitación
ÍNdi
Ce d
e Ca
vita
Ció
N σ
c
Válvula reguladora de nivel con actuador eléctrico
Aplicaciones
Figura 6
Figura 5
Figura 4
Figura 3
DEPÓSITO
DEPÓSITO
Válvula anular con contrapeso para control de nivel
Válvula reguladora de caudal con actuador eléctrico controlado por caudalímetro
Válvula reguladora de presión aguas arriba/aguas abajo con actuador eléctrico controlado por un dispositivo de presión
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