Dimensionado de válvulas reguladoras de presión Page No. DM/12.4.113.1 - Standing 28.06.2011 MANKENBERG GmbH | Spenglerstraße 99 | D-23556 Lübeck www.mankenberg.de | Tel. +49 (0) 451 - 8 79 75 0 Introducción El dimensionado y la elección de válvulas reguladoras de presión no es una ciencia secreta dominada sólo por algunos expertos. El modo de proceder presentado aquí permite elegir la válvula adecuada para un determinado caso de aplicación con gastos relativamente pequeños. Los modos de cálculo basados en el llamado método del valor K v están muy simplificados en comparación con los cálculos muy exactos de la DIN IEC 534. Sin embargo, nos conducen a resultados lo suficientemente exactos para nuestros fines. El valor K v es un coeficiente de flujo que equivale a un caudal de agua en m³/h a una presión diferencial de 1 bar y una temperatura del agua de entre 5 y 30 °C. El sistema imperial británico (pulgada) utiliza el coeficiente de flujo c v , que equivale a un caudal de agua en galonesUS/min. a una presión diferencial de 1 psi y una temperatura de 60 °F. K v y c v están relacionados del siguiente modo K v = 0,86 x c v . El valor K vs indicado en documentaciones técnicas es el valor K v previsto para válvulas de una serie a la carrera nominal. En base al valor K vs , se puede determinar el caudal de paso máximo posible en una válvula. Como ya se indicó al principio, los modos presentados aquí para determinar el valor K v están considerablemente simplificados. Muchas magnitudes influyentes no se han considerado. Dado que tratamos el vapor de agua como un gas ideal y no calculamos con el volumen específico, puede resultar una desviación de máximo 5 %, lo cual es tolerable teniendo en cuenta nuestros suplementos. Las operaciones son simples, por lo que basta dominar las operaciones básicas y la extracción de la raíz cuadrada. Tablas y diagramas no son absolutamente necesarios, pero si se dispone de ellos, pueden facilitar el trabajo. Las presiones de servicio y márgenes de ajuste mencionados en nuestros ejemplos de dimensionado están indicados, como es corriente en general, como sobrepresiones. En cambio, los cálculos se realizan con presiones absolutas. Así por ejemplo, en el caso de una presión posterior de 7 bares mencionada en la tarea, se calcula con una presión absoluta de 7 + 1, o sea 8 bares. El caudal volumétrico y la densidad en el caso de líquidos se indican en el estado de servicio, y tratándose de gases, en el estado normal (0 °C, 1013 mbar). 1 / 5
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Dimensionado de válvulas reguladoras de presión
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Introducción
El dimensionado y la elección de válvulas reguladoras de presión no es
una ciencia secreta dominada sólo por algunos expertos. El modo de
proceder presentado aquí permite elegir la válvula adecuada para un
determinado caso de aplicación con gastos relativamente pequeños. Los
modos de cálculo basados en el llamado método del valor K
v
están muy
simplificados en comparación con los cálculos muy exactos de la DIN IEC
534. Sin embargo, nos conducen a resultados lo suficientemente exactos
para nuestros fines.
El valor K
v
es un coeficiente de flujo que equivale a un caudal de agua en
m³/h a una presión diferencial de 1 bar y una temperatura del agua de
entre 5 y 30 °C.
El sistema imperial británico (pulgada) utiliza el coeficiente de flujo c
v
,
que equivale a un caudal de agua en galonesUS/min. a una presión
diferencial de 1 psi y una temperatura de 60 °F. K
v
y c
v
están
relacionados del siguiente modo K
v
= 0,86 x c
v
.
El valor K
vs
indicado en documentaciones técnicas es el valor K
v
previsto
para válvulas de una serie a la carrera nominal. En base al valor K
vs
, se
puede determinar el caudal de paso máximo posible en una válvula.
Como ya se indicó al principio, los modos presentados aquí para
determinar el valor K
v
están considerablemente simplificados. Muchas
magnitudes influyentes no se han considerado. Dado que tratamos el
vapor de agua como un gas ideal y no calculamos con el volumen
específico, puede resultar una desviación de máximo 5 %, lo cual es
tolerable teniendo en cuenta nuestros suplementos.
Las operaciones son simples, por lo que basta dominar las operaciones
básicas y la extracción de la raíz cuadrada. Tablas y diagramas no son
absolutamente necesarios, pero si se dispone de ellos, pueden facilitar el
trabajo.
Las presiones de servicio y márgenes de ajuste mencionados en nuestros
ejemplos de dimensionado están indicados, como es corriente en
general, como sobrepresiones. En cambio, los cálculos se realizan con
presiones absolutas. Así por ejemplo, en el caso de una presión posterior
de 7 bares mencionada en la tarea, se calcula con una presión absoluta
de 7 + 1, o sea 8 bares.
El caudal volumétrico y la densidad en el caso de líquidos se indican en el
estado de servicio, y tratándose de gases, en el estado normal (0 °C,
1013 mbar).
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Válvulas reguladoras de presión para líquidos
Determinación del valor K
v
Para el dimensionado o antes de elegir una válvula, se calcula
primeramente el valor K
v
partiendo de los datos de servicio, con los
cuales debe trabajar la válvula.
K
v
Coeficiente de flujo m³/h
Q Caudal volumétrico m³
Densidad kg/m³
p
1
Presión de entrada (abs.) bar
p
2
Presión de salida (abs.) bar
Δp Diferencia de presión (p
1
- p
2
) bar
Ejemplo:
Se busca una válvula reductora de presión para 2-7 m³/h de metanol,