El dimensionamiento de la válvula de control debe utilizar condiciones de flujo mínimo, normal y máximo con la presión de entrada, presión de salida, temperatura y propiedades del fluido correspondientes para cada caso. Cv o Kv determinan la capacidad de flujo requerida, pero la selección final de la válvula también debe verificar el recorrido previsto, la característica de flujo instalada, la cavitación, el parpadeo, el flujo obstruido, la velocidad, el ruido y la fuerza del actuador. El tamaño de la tubería por sí solo no determina el tamaño correcto de la válvula de control.
Un fallo común en el dimensionamiento de una válvula de control comienza con una suposición simple: la tubería es DN100, por lo que el proyecto selecciona una válvula de control DN100.
La válvula pasa el caudal máximo requerido, pero durante el funcionamiento normal permanece cerca del asiento. Los pequeños movimientos del vástago producen grandes cambios de flujo, el posicionador corrige continuamente la posición de la válvula y la variable del proceso comienza a girar alrededor del punto de ajuste.
La válvula no necesariamente está defectuosa. Es posible que simplemente tenga más capacidad de flujo de la que el proceso puede utilizar durante el funcionamiento normal.
El dimensionamiento correcto comienza con las condiciones del proceso, no con el diámetro de la tubería. Este artículo explica cómo dimensionar una válvula de control usando Cv o Kv, casos de flujo mínimo, normal y máximo, condiciones de presión correspondientes y recorrido previsto de la válvula.
Comience con una hoja de trabajo para dimensionar la válvula de control
Antes de seleccionar un modelo de válvula, prepare una hoja de trabajo de dimensionamiento que contenga todas las condiciones operativas que la válvula debe controlar.
No proporcione un caudal máximo junto con presiones de diseño no relacionadas. Cada caja de flujo debe tener su propia presión de entrada, presión de salida y temperatura correspondientes.
| Artículo de tamaño | Caso mínimo | Caso Normal | Caso máximo |
|---|---|---|---|
| Caudal | Demanda de proceso estable más baja | Flujo operativo más frecuente | Flujo máximo o continuo requerido más alto |
| Presión de entrada | Presión cuando se produce el flujo mínimo | Presión en funcionamiento normal | Presión cuando se produce el flujo máximo |
| Presión de salida | Presión aguas abajo correspondiente | Presión aguas abajo correspondiente | Presión aguas abajo correspondiente |
| Temperatura | Temperatura mínima del fluido en el caso | Temperatura de funcionamiento normal | Temperatura máxima del fluido de la caja |
| Objetivo de la válvula | Control estable de bajo flujo | Operación de rutina estable | Capacidad máxima adecuada |
Los casos de arranque, parada, bypass, limpieza, regeneración o operación de emergencia deben agregarse por separado cuando imponen diferentes condiciones de flujo o presión.
Datos líquidos requeridos
- Nombre del fluido y composición química.
- Caudal mínimo, normal y máximo.
- Presión de entrada y salida para cada caso de flujo
- Temperatura de funcionamiento para cada caso de flujo
- Densidad o gravedad específica
- Presión de vapor a la temperatura de funcionamiento.
- Presión crítica cuando lo requiera el método de dimensionamiento seleccionado
- Viscosidad para líquidos viscosos
- Contenido de sólidos, tamaño de partículas y características abrasivas.
Datos de gas y vapor requeridos
- Composición del gas o condición del vapor.
- Flujo másico o volumétrico mínimo, normal y máximo
- Presión absoluta de entrada y salida para cada caso
- Temperatura de entrada
- Peso molecular o gravedad específica del gas.
- factor de compresibilidad
- Relación de calores específicos cuando sea necesario
- Calidad del vapor o grado de sobrecalentamiento
El dimensionamiento de gas y vapor normalmente requiere presión absoluta. Identifique claramente si los valores enviados son barg, bara, psig o psia.
Qué significan realmente Cv y Kv
Cv y Kv son coeficientes de capacidad de flujo. Representan la capacidad de una válvula y un ajuste en particular en una apertura definida bajo condiciones de referencia específicas.
No identifican directamente:
- El tamaño nominal de la tubería.
- La clase de presión de la válvula.
- La fuerza del actuador
- La clase de fuga del asiento.
- La idoneidad de la válvula para cavitación o flasheo.
Ecuación métrica básica de cribado de líquidos
Para un líquido turbulento, no estrangulado y similar al agua sin una corrección significativa de la tubería, una estimación métrica preliminar se puede expresar como:
Kv = Q × √(SG / ΔP)
- kv: coeficiente de flujo métrico
- P: caudal de líquido en m³/h
- GS: gravedad específica del líquido en relación con el agua
- ΔP: caída de presión a través de la válvula en bar
Ecuación básica de detección de líquidos en EE. UU.
Utilizando unidades habituales de Estados Unidos, la ecuación preliminar correspondiente es:
Cv = Q × √(SG / ΔP)
- CV: Coeficiente de flujo de EE. UU.
- P: caudal de líquido en galones estadounidenses por minuto
- GS: gravedad específica del líquido en relación con el agua
- ΔP: caída de presión a través de la válvula en psi
La ecuación parece la misma, pero las unidades son diferentes. Cv y Kv no deben intercambiarse sin conversión.
Para una conversión práctica:
- Cv ≈ 1,156×Kv
- Kv ≈ 0,865×Cv
Estas ecuaciones simplificadas son útiles para explicar la relación básica entre flujo, gravedad específica y caída de presión. El dimensionamiento final debe utilizar un método IEC 60534-2-1 o ANSI/ISA-75.01.01 con los coeficientes de válvula seleccionados y todos los factores de corrección aplicables.
Por qué el dimensionamiento exacto requiere más que la ecuación básica
Es posible que el tamaño de la válvula de control instalada deba tener en cuenta:
- Recuperación de presión de líquido y flujo obstruido
- Cavitación o flasheo
- Expansión y compresibilidad del gas.
- Relación de presión crítica
- Factores de recuperación de presión específicos de la válvula
- Reductores, expansores y otros accesorios adjuntos.
- Flujo no turbulento o con número de Reynolds bajo
- Alta viscosidad
- Ajuste de varias etapas
- Velocidad de salida y ruido aerodinámico.
Por lo tanto, el fabricante debe utilizar los coeficientes reales del cuerpo de válvula y los internos seleccionados, no un coeficiente genérico tomado de un producto no relacionado.
Por qué el caudal mínimo, normal y máximo se deben dimensionar por separado
El Cv o Kv requerido cambia cada vez que cambia el flujo o la caída de presión. El caso de flujo máximo no produce automáticamente el coeficiente máximo requerido.
Por ejemplo, el proceso puede requerir un flujo máximo cuando la caída de presión disponible a través de la válvula es relativamente baja. Esto puede producir el Cv más alto requerido.
Con un caudal mínimo, la presión aguas arriba puede permanecer alta mientras que la demanda aguas abajo cae. La válvula entonces tiene una caída de presión mayor pero debe regular un flujo mucho menor sin operar demasiado cerca del asiento.
Caso de flujo mínimo
El caso mínimo comprueba si la válvula puede regular el flujo más bajo requerido con un movimiento estable y repetible.
Las preguntas importantes incluyen:
- ¿Funcionará la válvula extremadamente cerca del asiento?
- ¿Está el flujo requerido por debajo del rango controlable del ajuste seleccionado?
- ¿La fricción del asiento y la fricción del empaque dominarán los pequeños cambios de posición?
- ¿Se requiere un equipamiento reducido, un equipamiento caracterizado o una disposición de rango dividido?
Caso de flujo normal
El caso normal merece la mayor atención porque representa donde la válvula puede pasar la mayor parte de su vida operativa.
La válvula debe proporcionar un recorrido útil y una ganancia instalada predecible en esta condición, en lugar de operar continuamente cerca de la posición cerrada o completamente abierta.
Caso de flujo máximo
El caso máximo comprueba si la válvula tiene suficiente capacidad manteniendo al mismo tiempo un margen razonable para la variación del proceso y la incertidumbre del tamaño.
Una válvula no debe ampliarse automáticamente simplemente para crear una capacidad de reserva muy grande. Una capacidad excedente excesiva puede reducir la controlabilidad de la carga normal.
El tamaño de la tubería no determina el tamaño de la válvula de control
El diámetro de la tubería se selecciona a partir de la velocidad del sistema, la pérdida de presión, la demanda de flujo, el diseño mecánico y consideraciones económicas.
El tamaño de la válvula de control se selecciona entre:
- Cv o Kv requerido
- Caída de presión disponible
- Viaje operativo previsto
- Cuerpo de válvula y capacidad de ajuste
- Velocidad de entrada y salida
- Riesgo de cavitación, flasheo y ruido.
- Conexión mecánica y disposición de tuberías.
Por tanto, una válvula de control puede ser más pequeña que la tubería conectada. Se pueden utilizar reductores y expansores adecuados cuando la velocidad resultante, el ruido, la recuperación de presión y las cargas de las tuberías siguen siendo aceptables.
El efecto de los reductores y expansores adjuntos debe incluirse en el tamaño instalado cuando corresponda.
Cuando una válvula de control del tamaño de línea puede ser demasiado grande
Es probable que una válvula de tamaño de línea esté sobredimensionada cuando:
- La válvula de control recibe solo una pequeña porción de la caída de presión total del sistema.
- El cuerpo de la válvula tiene un Cv nominal alto en relación con la demanda del proceso.
- La válvula rotativa seleccionada tiene una capacidad mucho mayor que una válvula de globo del mismo tamaño nominal.
- El proceso normalmente opera muy por debajo del flujo de diseño.
- Diferentes disciplinas del proyecto han agregado repetidamente una asignación de capacidad futura
El Cv requerido no es lo mismo que el recorrido de la válvula
Después de calcular el Cv o Kv requerido para cada caso operativo, el siguiente paso es comparar esos valores con la curva de capacidad versus recorrido de la válvula seleccionada.
Una válvula con un Cv nominal de 100 no necesariamente proporciona un Cv 50 al 50% del recorrido.
La relación depende de:
- Característica de flujo inherente
- Recortar geometría
- Estilo del cuerpo de válvula
- Modelo de tamaño reducido o completo seleccionado
- Pérdidas de presión del sistema
- Caída de presión disponible a través de la válvula en cada flujo
Característica lineal
Un interno lineal produce incrementos aproximadamente iguales del coeficiente de flujo para incrementos iguales del recorrido de la válvula bajo una caída de presión constante a través de la válvula.
Esto no garantiza que el flujo del proceso instalado sea lineal con el recorrido, porque la caída de presión a través de la válvula a menudo cambia a medida que cambia el flujo del sistema.
Característica de igual porcentaje
Un ajuste de igual porcentaje produce aproximadamente el mismo cambio porcentual en el coeficiente de flujo actual para incrementos iguales de recorrido bajo la condición de prueba definida.
Con frecuencia se considera cuando el proceso requiere un amplio rango de flujo o cuando la participación de la válvula en la caída de presión total del sistema cambia sustancialmente.
La característica de ajuste seleccionada puede cambiar el recorrido previsto y la respuesta del proceso instalado. leer Igual porcentaje frente a válvula de control lineal antes de confirmar la curva de trimado final.
Característica instalada y ganancia instalada
La característica instalada describe la relación real entre el recorrido de la válvula y el flujo del proceso después de que la válvula se conecta al sistema de tuberías.
La ganancia instalada describe cuánto cambia el flujo para un cambio determinado en el recorrido de la válvula. Una ganancia instalada excesivamente alta o baja puede dificultar la sintonización y la estabilidad del bucle de control.
Una regla fija como “cada válvula debe operar entre el 20% y el 80% del recorrido” no debe reemplazar una revisión del tamaño instalado. Evite la operación continua extremadamente cerca del asiento o la apertura total, pero determine el rango aceptable a partir del ajuste seleccionado, la dinámica del proceso, la capacidad de rango y el resultado del tamaño del fabricante.
Válvulas sobredimensionadas, correctamente dimensionadas y subdimensionadas
| Artículo de revisión | Válvula sobredimensionada | Válvula del tamaño correcto | Válvula de tamaño insuficiente |
|---|---|---|---|
| Viaje normal | A menudo permanece cerca del asiento. | Utiliza una parte práctica de la carrera disponible. | Opera con frecuencia cerca de la apertura total |
| Control de flujo mínimo | Puede ser inestable o demasiado sensible. | Mantiene el movimiento utilizable y la repetibilidad. | Puede controlar el flujo mínimo pero carece de capacidad máxima |
| Capacidad de flujo máximo | Gran capacidad no utilizada | Satisface la demanda con una provisión justificada | No se puede alcanzar el flujo máximo requerido |
| Respuesta de control | Pequeños cambios de viaje pueden crear grandes cambios de flujo | Respuesta predecible en las condiciones requeridas | El controlador puede exigir más viajes de los disponibles |
| Síntoma típico | Caza, ciclismo y accesorios cerca del asiento. | Control de proceso estable después de un ajuste adecuado | Válvula completamente abierta con flujo de proceso insuficiente |
| Acción correctiva | Ajuste reducido, cuerpo más pequeño o tipo de válvula revisada | Confirmar el paquete final de cuerpo, molduras y actuadores. | Mayor capacidad, asignación de presión revisada o disposición en paralelo |
Si la válvula instalada gira repetidamente alrededor del punto de operación, el tamaño puede ser sólo una posible causa. Utilice nuestro Guía de solución de problemas de oscilación de válvulas de control para comparar el comando del controlador, el recorrido real, la fricción, el suministro de aire, la respuesta del posicionador y el comportamiento del bucle de proceso antes de reemplazar la válvula.
Ejemplo de dimensionamiento de líquido trabajado
El siguiente ejemplo simplificado demuestra por qué se deben comprobar tres casos operativos. No sustituye al dimensionamiento final IEC o ISA.
Datos de proceso
- Fluido: líquido de proceso similar al agua
- Gravedad específica: 0,98
- Unidades de caudal: m³/h
- Unidades de caída de presión: bar
- Ecuación preliminar: Kv = Q × √(SG / ΔP)
| Caso operativo | Flujo Q | Válvula ΔP | Kv requerido preliminarmente |
|---|---|---|---|
| Mínimo | 15m³/h | 2,4 barras | 9.6 |
| normales | 45 m³/h | 1,6 barras | 35.2 |
| Máximo | 72 m³/h | 1,0 barra | 71.3 |
Lo que muestran los resultados preliminares
El caso de flujo máximo requiere el Kv preliminar más alto porque la caída de presión disponible es más baja en esa condición.
Supongamos que un modelo candidato tiene un Kv nominal de 90. Los coeficientes preliminares requeridos representan aproximadamente:
- 10,7% de Kv nominal a caudal mínimo
- 39,1% de Kv nominal a flujo normal
- 79,2% de los Kv nominales al caudal máximo
Estos porcentajes son no porcentajes de recorrido de válvula. El recorrido real debe obtenerse de la curva de capacidad del modelo seleccionado y del cálculo del tamaño instalado.
El ingeniero de dimensionamiento ahora debe determinar:
- Si la característica seleccionada proporciona un recorrido de flujo mínimo estable
- Si el flujo normal cae en una región operativa útil
- Si se puede lograr el flujo máximo sin una velocidad inaceptable o un riesgo de servicio severo
- Si es apropiado un Kv nominal de 90 o si es preferible un equipamiento reducido, una característica diferente u otro tamaño de carrocería
Cheques de líquidos adicionales
Antes de la selección final, el cálculo debe incluir:
- Presión de vapor y presión crítica del líquido.
- Factor de recuperación de presión de la válvula
- Caída de presión de flujo estrangulado
- Evaluación de cavitación o flasheo.
- Corrección reductora y expansora.
- Velocidad de entrada y salida
- Corrección de viscosidad y número de Reynolds cuando corresponda
Si se identifica cavitación, flasheo o reducción severa de la presión, revise los disponibles. Opciones de ajuste de válvula de control para cavitación y reducción de ruido..
El dimensionamiento de vapor y gas requiere cálculos de flujo compresible
La ecuación líquida simple no debe usarse para dimensionamiento de gas o vapor.
Los cálculos de flujo compresible deben abordar los cambios de densidad a medida que el fluido se expande a través de la válvula. El cálculo también puede necesitar factores específicos de la válvula para la relación de presión, la expansión, el flujo obstruido y los accesorios adjuntos.
Ejemplo de conjunto de datos de dimensionamiento de Steam
| Caso operativo | Flujo de vapor | Presión de entrada | Presión de salida | Temperatura |
|---|---|---|---|---|
| Mínimo | 2.000 kg/h | 16 bar / 17 bar | 10 bar / 11 bar | 320°C |
| normales | 6.500 kg/h | 16 bar / 17 bar | 8 bar / 9 bar | 320°C |
| Máximo | 10.000kg/h | 16 bar / 17 bar | 5 bar / 6 bar | 320°C |
Este conjunto de datos permite al ingeniero de dimensionamiento calcular el coeficiente requerido y el recorrido previsto para cada caso y al mismo tiempo revisar:
- Si el flujo compresible se obstruye
- Velocidad de salida de la válvula
- Ruido aerodinámico
- Recortar la velocidad de salida
- Límites de temperatura de la carrocería y el acabado
- Empuje requerido del actuador
- Tamaño de la tubería aguas abajo y disposición del reductor
Una válvula que tenga suficiente Cv nominal puede seguir siendo inadecuada si la velocidad de salida, el ruido o la energía de compensación son excesivos.
Para productos aplicables, revise la Válvula de control de vapor. Las aplicaciones de calderas también pueden requerir un dedicado Válvula de control de agua de alimentación de caldera o Válvula de control de agua pulverizada.
El dimensionamiento debe identificar condiciones de servicio severas
Un cálculo de tamaño debería hacer más que devolver un Cv requerido. Debe identificar si la válvula seleccionada estará expuesta a un comportamiento destructivo o limitante del fluido.
Flujo obstruido de líquido
El flujo de líquido se obstruye cuando el aumento de la diferencia de presión ya no produce el aumento esperado en el flujo. Esto puede estar asociado con la formación de vapor dentro de la válvula.
Un actuador más grande no puede corregir el flujo obstruido porque la condición limitante es dinámica de fluidos en lugar de mecánica.
Cavitación
La cavitación ocurre cuando se forman burbujas de vapor en la restricción de la válvula y colapsan después de la recuperación de la presión.
Los resultados potenciales incluyen:
- Recorte y picaduras de carrocería
- Ruido y vibración
- Daños en el asiento
- Pérdida de capacidad de flujo
- Daños a las tuberías aguas abajo
intermitente
El destello ocurre cuando el líquido se vaporiza a través de la válvula y permanece parcialmente vaporizado aguas abajo.
Debido a que el vapor no vuelve a colapsar en líquido inmediatamente, el diseño debe gestionar la velocidad de dos fases, la dirección de salida y la erosión en lugar de tratar el flashing como una cavitación ordinaria.
Flujo obstruido de gas y vapor
El flujo compresible puede obstruirse cuando la relación de presión alcanza la condición límite para la válvula y el interno seleccionados.
Después de este punto, reducir aún más la presión aguas abajo no produce el aumento de capacidad proporcional que se espera de una ecuación sin estrangulamiento.
Ruido y velocidad
Una válvula puede satisfacer el requisito de Cv y al mismo tiempo producir:
- Ruido aerodinámico
- Ruido hidrodinámico
- Número de Mach de salida
- Vibración de la pared de la tubería
- Recortar vibración
- Velocidad de erosión
Las aplicaciones de alta presión deben revisarse utilizando un equipo apropiado. Válvula de control de alta presión configuración del cuerpo y del equipamiento en lugar de sólo aumentar la clase de presión de una válvula estándar.
¿Internos reducidos, internos de tamaño completo o un cuerpo de válvula diferente?
Cuando el tamaño de la conexión de la tubería es fijo pero el Cv requerido es relativamente bajo, un ajuste reducido puede mejorar la controlabilidad sin cambiar el tamaño de la conexión del cuerpo de la válvula.
El recorte reducido puede ser útil cuando
- El tamaño de la tubería es necesario por razones mecánicas o del sistema futuro.
- El flujo normal requiere un Cv mucho más bajo que el que proporciona la versión de tamaño completo
- Un cuerpo de válvula más pequeño crearía problemas excesivos en el reductor o en la velocidad de salida.
- La capacidad futura se puede manejar cambiando el acabado en lugar de reemplazar la carrocería.
Un cuerpo de válvula más pequeño puede ser mejor cuando
- La válvula de tamaño de línea permanece muy sobredimensionada incluso con un ajuste reducido
- Un cuerpo más pequeño proporciona una mejor geometría de ajuste y adaptación del actuador
- Los reductores y la velocidad instalada siguen siendo aceptables.
- El peso, el espacio y el costo se pueden reducir sin aumentar el riesgo de servicio severo
Es posible que se requiera un estilo de válvula diferente cuando
- Una válvula de globo no puede pasar sólidos sin bloquearse
- Una válvula rotativa proporciona una capacidad y una ruta de flujo más apropiadas
- Una válvula de ángulo dirige mejor el flujo de salida erosivo o intermitente.
- Se requiere un ajuste de múltiples etapas para una reducción severa de la presión.
- El tamaño de tubería grande hace que una válvula rotativa compacta sea más práctica
Revisar el principal Guía de selección de válvulas de control cuando el resultado del dimensionamiento indica que se debe reconsiderar el estilo de la carrocería, el acabado o el concepto del actuador.
El tamaño del actuador es independiente del tamaño del Cv
Cv determina la capacidad de flujo. El actuador debe proporcionar la fuerza o el par requerido para mover la válvula seleccionada y lograr el cierre especificado en las condiciones del proceso.
El dimensionamiento del actuador debe considerar:
- Fuerza del proceso que actúa sobre el tapón, el disco o el elemento de cierre giratorio
- Desequilibrio de presión de la válvula
- Carga del asiento requerida para la clase de fuga especificada
- Empaquetadura y fricción de guía.
- Carrera de válvula o recorrido giratorio
- Aire mínimo disponible, presión hidráulica o suministro eléctrico
- Requisito de falla de apertura, falla de cierre o falla en el lugar
- Tiempo de caricia requerido
Un actuador con mayor empuje no aumenta el Cv máximo del trim de válvula seleccionado.
Para una revisión completa del actuador, utilice el Guía de selección de actuadores de válvulas.
Dimensionamiento de la válvula de control requerido antes de la compra
Un resultado de dimensionamiento profesional debería proporcionar un tamaño de válvula superior al nominal seleccionado.
| Dimensionamiento de la salida | Lo que el comprador debe revisar |
|---|---|
| Válvula y trim seleccionados | Estilo de carrocería, tamaño nominal, tamaño de puerto y construcción de acabado |
| Cv o Kv nominal | Capacidad del equipamiento seleccionado con recorrido nominal completo |
| Coeficiente requerido | Cv o Kv requeridos para cada caso operativo |
| Viaje previsto | Posición esperada de la válvula en flujo mínimo, normal y máximo |
| Régimen de flujo | Condición turbulenta, no turbulenta, estrangulada, cavitante, intermitente o compresible |
| Ruido y velocidad | Nivel de sonido previsto, velocidad de salida e idoneidad del tamaño de la tubería |
| Requisito del actuador | Empuje o torque requerido, acción de falla y condición de utilidad mínima |
| Suposiciones | Datos de fluidos, unidades, base de presión, accesorios y supuestos estándar de tamaño |
No apruebe la válvula únicamente a partir del Cv nominal que se muestra en un catálogo. Confirme que el informe de dimensionamiento corresponda al cuerpo, acabado, característica y actuador exactos que se ofrecen.
Hoja de datos de tamaño de válvulas de control para RFQ
Proporcione la siguiente información con la consulta:
- Función de control: caudal, presión, temperatura, nivel u otra variable.
- Medio: nombre, composición, concentración y fase física.
- Caudal mínimo: con la correspondiente presión de entrada, presión de salida y temperatura.
- Flujo normal: con la correspondiente presión de entrada, presión de salida y temperatura.
- Flujo máximo: con la correspondiente presión de entrada, presión de salida y temperatura.
- Propiedades del fluido: densidad, presión de vapor, viscosidad, peso molecular, compresibilidad o condición del vapor.
- Tubería: Tamaño de tubería, horario, material y estándar de conexión.
- Clasificación de presión de la válvula: presión de diseño, temperatura de diseño y clase requerida.
- Característica de flujo: si lo especifica el proyecto.
- Fuga del asiento: estándar requerido y clase de fuga.
- Riesgos conocidos: cavitación, destellos, ruido, erosión, vibración, sólidos o cristalización.
- Actuador: tipo neumático, eléctrico o según proyecto.
- Posición fallida: falla de apertura, falla de cierre o falla en el lugar.
- Señal de control: Requisitos de comando, retroalimentación y comunicación.
- Medio ambiente: temperatura ambiente, recinto y clasificación de áreas peligrosas.
- Documentación: Informe de dimensionamiento, planos, certificados, registros de inspección y calibración.
Si algunas propiedades del fluido no están disponibles, proporcione el nombre del medio, la composición, la presión y la temperatura para que se puedan identificar los datos faltantes antes de la cotización.
Envíe los datos de tamaño de su válvula de control
Envíe a Vcore Valve los casos de flujo mínimo, normal y máximo, las presiones de entrada y salida correspondientes, la temperatura, las propiedades del medio, la señal de control y la posición de falla. El cuerpo de la válvula, Cv o Kv, los internos, el actuador y las condiciones de servicio severo se pueden revisar como un solo paquete.
Recursos relacionados con válvulas de control
- Guía de selección de válvulas de control
- Productos de válvulas de control industriales
- Válvula de control de alta presión
- Válvula de control de vapor
- Válvula de control de agua de alimentación de caldera
- Válvula de control de agua pulverizada
- Opciones de ajuste de válvula de control para cavitación y reducción de ruido
- Guía de selección de actuadores de válvulas
- Guía de clasificación de presión y temperatura de válvulas
Base técnica
- IEC 60534-2-1: Ecuaciones de dimensionamiento de capacidad de flujo para válvulas de control instaladas
- ANSI/ISA-75.01.01 — Ecuaciones de dimensionamiento de capacidad de flujo de la válvula de control
- Emerson: procedimiento de dimensionamiento de la válvula de control
- ISA: uso de cálculos de ganancia instalada de la válvula de control
Preguntas frecuentes
¿Puedo dimensionar una válvula de control utilizando únicamente el tamaño de la tubería?
No. El tamaño de la válvula de control debe determinarse a partir de las condiciones de flujo mínima, normal y máxima, la caída de presión correspondiente, las propiedades del fluido, los Cv o Kv requeridos, el recorrido previsto y las condiciones de servicio severas.
¿Cuál es la diferencia entre Cv y Kv?
Cv y Kv son coeficientes de flujo expresados utilizando diferentes sistemas unitarios. Cv normalmente usa galones estadounidenses por minuto y psi, mientras que Kv normalmente usa metros cúbicos por hora y bar. Aproximadamente, Cv equivale a 1,156 veces Kv.
¿Por qué se requieren caudales mínimos, normales y máximos?
Cada caso operativo puede tener una caída de presión y un coeficiente requerido diferentes. Los tres casos muestran si la válvula puede controlar el flujo mínimo, operar de manera estable con flujo normal y proporcionar suficiente capacidad máxima.
¿Qué sucede cuando una válvula de control está sobredimensionada?
Una válvula de gran tamaño puede funcionar cerca del asiento durante el servicio normal. Pequeños cambios en el recorrido pueden producir grandes cambios en el flujo, provocando un control inestable, ciclos y un desgaste acelerado de los internos.
¿Qué sucede cuando una válvula de control tiene un tamaño insuficiente?
Una válvula de tamaño insuficiente puede alcanzar su recorrido completo sin pasar el flujo máximo requerido. El aumento de la fuerza del actuador no puede aumentar la capacidad nominal del ajuste seleccionado.
¿A qué recorrido de válvula se debe apuntar?
No existe un porcentaje de recorrido universal adecuado para todas las válvulas de control. La región operativa aceptable debe determinarse a partir de la característica de ajuste seleccionada, la ganancia instalada, la controlabilidad del flujo mínimo, la capacidad máxima y la dinámica del proceso.
¿Se puede utilizar la ecuación simple del Cv del líquido para el vapor?
No. El vapor y el gas requieren ecuaciones de flujo compresible que utilizan la presión absoluta, la temperatura y los factores de relación de presión y expansión específicos de la válvula adecuados.
¿Qué información se necesita para una cotización de válvulas de control?
Proporcione las condiciones de flujo medio, mínimo, normal y máximo, las presiones de entrada y salida correspondientes, la temperatura, las propiedades del fluido, los datos de la tubería, los requisitos de fugas, el actuador, la posición de falla, los requisitos de señal y de inspección.
