BUFETE INDUSTRIAL CURS0 DE VALVULAS DE CONTROL PARA INGENIEROS "A" Y "B" ELABORADO POR: ING. ELISA GUINEA C.
Curso Valvulas de Control
Jul 25, 2015
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Transcript
B U F E T E I N D U S T R I A L
CURS0 DE VALVULAS DE CONTROL PARA INGENIEROS "A" Y "B"
ELABORADO POR: ING. ELISA GUINEA C.
T E M A R I O
I I NTRODUCC I ON
11. ANTECEDENTES
I I I . VALVULAS DE CONTROL, DEF I N I C IONES Y COHPONENTES
I V . SELECCION DE VALVULAS DE CONTROL
V. DIMENSIONMIENTO
V I . CAVITACION Y FLASHEO
V I I. RUIDO: CAUSAS Y CORRECCION
V I I I . ACTUADORES
I X . ACCESORIOS
Xm 'SELECCION DE AATERI ALES , TABLAS
X I . EVALUAC ION
X I I . BIBLIOGRAFIA
I . I NTRODUCCION
I. INTRODUCCION.
Las Valvulas de Contro l juegan un papel muy impor tan te a1 tomar pa r te de l
con t ro l automdt ico de l a s p lantas rnodernas, l a s cuales dependen de l a co-
r r e c t a d i s t r i b u c i d n y con t ro l del f l u j o de l i q u i a o s y gases. Tal c o n t r o l
ya sea para e l in tercambio de energia reducc idn de pres idn o simplemente-
para l l e n a r un tanque depende de alguna forma que e l elemento f i n a l de -- con t ro l haga e l t raba jo .
Los elementos f i n a l e s de con t ro l pueden s e r considerados como e l mGsculo-
del c o n t r o l automatico ya que e l l o s proporc ionan l a amp1 i f i c a c i b n de l a - fuerza e n t r e 10s bajos n i ve les de energ ia en 10s contro ladores y 10s n i - -
veles de energ ia superiores necesarios para l l e v a r a cab0 su func idn en - e l c o n t r o l de f l u j o de f l u idos .
Las vd l vu las de c o n t r o l son l a s mds u t i l i z a d a s como elementos f i n a l e s de-
c o n t r o l . Otros e l ementos i n c l uyen bombas dos i f icadoras , dampers y l ouve rs
- (una v a r i a c i 6 n de l a s vd lvu las de mariposa, v e n t i l a d o r e s con a l e t a s de-
separacidn v a r i a b l e , elementos de c o n t r o l de c o r r i e n t e e l e c t r i c a , motores
e l e c t r i c o s para pos ic ionar o t ros elementos que no Sean vdlvulas.
En muchos sistemas l a s vdlvulas de c o n t r o l es tdn su je tas a l a s m5s seve--
ras condic iones de pres idn y temperatura, c o r r o s i b n y contaminacidn que - o t r o s componentes, y todavia, se comportan sa t i s fac to r i amen te con una mi -
nima a tenc ibn que se l e s d&
Una v d l v u l a de c o n t r o l funciona como una r e s i s t e n c i a v a r i a b l e en l a tube-
r i a y provee una caida de pres idn por e l carnbio de tu rbu lenc ia en e l f l u -
j o laminar , l a ca ida de pres idn es causada po r un cambio en l a resisten-.
c i a de l a v d l v u l a o "drag" ( a r r a s t r e ) . Es ta ca ida de pres idn es a veces-
llamada throttling. Para 10s gases que se aproximan a l a s condiciones -- ad iabat icas , l a s desviaciones dependen d e l grado de NO-IDEALIDAD de l gas-
(e fec to Joule-Thompson). En e l caso de 10s 1 i q u i d o s l a pres idn es d i s i p a - da por l a t u r b u l e n c i a o b ien por e l a r r a s t r e debido a l a necesidad en --- cua lqu ie r caso es to conv ier te l a energ ia debido a l a p res idn en calor , - -
resu l tando un increment0 de temperatura muy pequeiio.
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11. ANTECEDENTES
I I , ANTECEDENTES ,
E l a1 umno debera r e v i sar e l Teorerna de Bernoul 1 i , fundarnentos de -- f l u j o de f l u i d o s , c r i t e r i o s de dirnensionamiento 'de t u b e r i a s y t a n t o
c a l c u l o de propiedades fFs icas de f l u i d o s como conversiones y tab las
de vapor.
111, VALVULAS DE CONTROL, DEF I N I C IONES Y COMPONENTES
111. VALVULAS DE CONTROL, DEFINICIONES, COMPONENETES.
I I I. 1 I d e n t i f i cac i6n de 1 os Componenetes de 1 as v i i l v u l as
------- .VER AtIEXO 1,
111.2 T ipos de Vi i lvu las
Una v i i l v u l a de c o n t r o l c o n s i s t e p r i nc i pa lmen te de dos compo-
nentes p r i n c i p a l e s : Cuerpo de l a v d l v u l a y actuador.
E l cuerpo de l a v i i l v u l a es l a p o r c i d n gue actf ia sobre e l --- f l u i d ~ de proceso. Cons is te de un cuerpo o cubierta, t r i m 6-
i n t e r i o r e s , bonete y a veces una b r i d a en e l fondo. Se - puede cons idera r que es l a p a r t e que hace e l papel de r e c i - -
p i e n t e a pres idn, l a cua l d e b e r i cump l i r con l a s condic iones
de pres i6n, temperatura y t o l e r a n c i a a l a c o r r o s i 6 n de l a -- misma manera que un r e c i p i e n t e .
Cada t i p o de v a l v u l a t i e n e c i e r t a s ven ta jas y desventa jas -- para 10s requer im ien tos de un s e r v i c i o dado y debera se lec- -
c i ona rse apropiadamente. . .
a ) VALVULAS DE GLOBO. (SINGLE SEATED).
Son l a s v i l v u l a s de c o n t r o l miis comunes, y pueden t e n e r uno-
o dos as ien tos .
Las v i l v u l a s de un s o l o a s i e n t o se i l u s t r a n en l a f i g u r a 1.
Generalmente son empleadas cuando se r e q u i e r e c i e r r e hermE-- t i c o , tamaRos de 1" y menores donde l a cance lac idn p a r c i a l - de l a s fuerzas de desbalance a c t l a n en e l v i s t a g o de l a v a l -
vu la , es un f a c t o r s i n impo r tanc ia para l a s e l e c c i d n d e l ac-
tuador .
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Las valvuias de u n solo t i2 izl-.:9 generalrnente e s t i n guiadas
en la parte superior, es d e c f r el tapdn esta guiado dentro
de la porcidn mas baja del bonete de l a valvula.
Figure 1. GLOBE TYPE SINGLE SEATED VALVE.
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Courtesy Mesoneilsn Jnternstiond, Jnc.
DOBLE ASIENTO.
Como se muestra en l a Fig. 2 son generalmente guiados arr iba- y abajo.
La ventaja de es ta construcci6n reside en l a reducci6n de--- fuerza requerida para cer ra r la ya que el f luido ejerce fuer- zas hacia 10s dos asientos tendiendo a anularse dichas fuer-
zas.
Por consiguiente tienen 2 puertos de diferentes 6s. Estas - vdlvulas a veces son 11 amadas senii bal anceadas.
Figure 2. DOUBLE SEATED VALVE - AIR TO CLOSE.
Courtesy Musoneilan International, Inc.
Figure 3. DOUBLE SEATED VALVE - AIR TO OPEN.
Courtesy Masoneilsn International, lnc.
VALVULAS DE 3 VIAS.
Estas vb l vu las son disef iadas como una ex tens idn t i p i c a de - l a s v i i l vu l as de dob le p u e i t o . Sdlo que debe hacerse una -- d i s t i n c i d n cuando se u t i l i z a l a v t i l v u l a pera s e r v i c i o d i v e r - gente (para combi n a r o mezcl a r s e r v i c i 0s).
La r e l a c i d n e n t r e l a s dos c o r r i e n t e s de f l u i d o s es tan d e t e r - minadas por l a p o s i c i b n d e l tapbn.
Figure 4, THREE WAY VALVE - COMBINING SERVICE.
Courtesy Masoneilun lnternationa~, ~nc. 1 Figure 5. THREE WAY VALVE - DIVERTING SERVICE.
Courtesy Masoneilan International, Inc. VALVULAS DE ANGLILO.
Generalmente se usan para p r e v e n i r una acumulacidn de s 6 l i d o s
en l a pared d e l cuerpo de l a v b l v u l a . A veces son erroneamen -
t e u t i l i z a d a s para a l t a s ca idas de p res ibn , ya que e s t o causa
problemas de v i b r a c i 6 n y r u i d o . O t ra desven ta ja en muchas -- ap l i cac iones es l a a l t a recuperac idn ob ten ida con e l p a t r 6 n - de f l u j o de l a l i n e a , e s t o s i g n i f i c a un b a j o i n d i c e de c a v i t a
c i b n para ba jos o moderados W ' S .
Se a p l i c a n para f l u i d o s e ros i vos , como un c a t a l i z a d o r a b r a s i -
vo p o r ejemplo; para descargar d i rec tamente a1 i n t e r i o r de un
tanque.
Es (autodrenable) entonces, tambien se puede ap l i c a r pa ra li-
quidos r a d i o a c t i v o s .
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Figure 6fl~i.E VALVE - STREAMUNED BODY.
s Couttesy Md~~neikn Interns tiond, I n c
VALVULAS " Y "
Otro t i p o de v i l v u l a s l a s cuales son auto drenables cuando se
i n s t a l a n a c i e r t o 6ngulo es l a v d l v u l a Y. Generalmente se a-
p l i can en i ns ta lac iones donde se t i e n e n metales fundidos y en
s e r v i c i o s c r iog6n icos donde se descargan para mantener e l pe-
so de l a columna f r i a a l minimo; ejemplo hidr6geno l i q u i d o . - (Se pueden enchaquetar)
~ i ~ u r e 7 "Y" VALVE - VACUUM JACKETED FOR CRYOGENIC SERVICE.
Courtesy MasoneiIan International, Inc.
VALVULAS DE CUERPO DIVIDIDOs
Para c i e r t o s s e r v i c i o s co r ros i vos en l a i n d u s t r i a quimica que- 1 demandan f recuente inspecc idn o reemplazo de 10s i n t e r i o r e s , - 1 ya que e l mantenimiento es muy s e n c i l l o , e l sea t r i n g puede s e r
removido.
E l tapbn es guiado en vastago y con l a s va l vu las que manejan
s l u r r i e s o f l u i d o s que c r i s t a l i z a n se e l im inan problemas que
pod r i an causarse, a1 depos i t a r se estos sb l i dos en e l tope de
una gu ia de tapdn comb y c o r r i e n t e . b
Desventajas: no se pueden u t i l i z a r para p lan tas de fuerza -- donde se requieren conexiones soldadas.
Pueden tener l i n e r s de FEP para s e r v i c i o s corros ivos; ternpe-
r a t u r a s de - 20°F a 300°F; hay m a t e r i a l e s especiales.
Figure a SPUT BODY VALVE WITH SLIP-ON FLANGES.
.Courtesy Masoneilan International, Inc.
VALVULAS GUIADAS EN CAJA.
Las va lvu las guiadas en c a j a t i e n e n l a ven ta ja de que sus in t e r i o r e s se pueden remover f a c i l m e n t e pueden se r balanceadas
o desbal anceadas . Las vd l vu las de globo usualmente t i e n e n pasajes en e l cuerpo
para p e r m i t i r e l increment0 de l a capacidad de f l u j o .
Las pa r tes i n te rnas pueden s e r f a c i l m e n t e removidas y l a ca-
r a c t e r i s t i c a de 10s d i f e r e n t e s d ise i ios de c a j a s es de hecho-
que se puedan tener d i f e r e n t e s ma te r i a l es , empaques; l a c a j a y e l sea t r i n g son a veces i n c l u i d o s en una so la pieza. E l - tapdn de l a va l vu la es e l que d5 l a c a r a c t e r i s t i c a de f l u j o
mediante agujeros o ventanas, y a hechos en l a f u n d i c i 6 n de - l a c i r cun fe renc ia de l a ca ja .
E l tapdn tambien puede hacerse como un "p i s ton " teniendo un-
sopo r te i n t e r n o que permi te que l a p res idn d e l f l u i d o se co-
munique a ambos lados d e l tapdn.
Figure 10 FEP LINED VALVE WITH GLASS RUED TFE SEAT & PLUG.
Couttes y Hsher Controls Cornpan y -
Figure 10P ENTRY VALVE f UNBALANCED Courtesy FWer Conbds Company
Figure 12 TOP ENTRY VALVE - BALANCED. Courtesy Masoneilan International, lnc.
Figure 1 9 SLIDING GATE VALVE Courtesy Jordon Vdve Division,
Richards, Industries, lnc.
Figure 14 SAUNDERS VALVE Courtesy Masoneilan International, Inc.
VALVULAS TIP0 SAUNDER'S.
. Para t r a tam ien to de aguas, para e l c o n t r o l de f l u i d o s c o r r o -
s i vos , o teniendo s 6 l i d o s en suspensi6n y a que t i e n e n un d i a - fragma e n t r e e l cuerpo y e l bonete.
Desventaja: Tienen una mala c a r a c t e r i s t i c a de f l u j o y r e q u i e - r e n actuadores muy grandes. Temperatura menores de 180°F.
b ) VALVULAS ROTATOR1 AS.
A1 i g u a l que l a s v a l v u l a s de g l obo t i e n e n c i e r t a s ven ta jas y-
desventajas.
En t re l a s ven ta jas se mencionan: b a j o peso, s i m p l i c i d a d d e l - diseno, a l t a s capacidades Cv.
Desventajas: L imi tadas a usar AP ba jas pa r t i cu l a rmen te para-
tamaAos grandes.
VALVULAS DE MARIPOSA.
Son 1 as va l vu las r o t a t o r i a s mas comunes; 10s ta.maAos t i p i c o s -
de a p l i c a c i 6 n de 2 a 36" o mayores, para ba jas y moderadas -- presiones; o con a l t a s p res iones e s t i t i c a s per0 l i m i t a d a s AP.
Por l o s imple de su diseAo 10s e last6meros que se usan como - "1 i n e r s " pueden se r adaptados f d c i l m e n t e para da r c i e r r e he r -
m e t i c ~ den t ro de 10s 1 ?m i tes de t e m p e r a t ~ l r a d e l m a t e r i a l . TS-
p i cos ma te r i a l es son Neopreno Buna N, V i t o n o Te f lbn .
La f ue rza requer ida para c e r r a r 10s actuadores e s t a d i c t a m i n q
da p o r l a combinacibn de dos f a c t o r e s , l a fuerza de f r i c c i 6 n -
debida a l a ca?da de p res i6n ; y e l to rque dinamico i nduc ido - p o r e l f l u j o .
Un d ise i io mod i f i cado para e s t e t i p 0 de v i l v u l a s es e l d i s c o
montado excentr icamente para p e r m i t i r c i e r r e hermet ic0 usan -
do un s e l l o de t e f l d n .
E l diseRo mas coniirn d e l cuerpo es s i n b r i d a s o conexidn --- wa f fe r .
Figure 1S. BUmERFLY VALVE - UNUNED. Figure IG BUTTERFLY VALVE - LOW Courtesy Mssoneihn Internationd, Inc TORQUE VANE DESIGN
Courtesy Fisher Controls Complrny
VALVULAS DE BOLA.
Actualmente l a s v a l v u l a s de b o l a y a han s i d o aceptadas para-
t r a b a j a r en s e r v i c i o s modulantes y a que i n i c i a l m e n t e e s t e t i - po de v d l v u l a s f u e r ~ n disenadas para s e r v a l v u l a s manuales - con c i e r r e herm6t ico.
S i n embargo t i e n e n una exce len te r a n g e a b i l i d a d y una capac i -
dad i rnica para manejar l o . d o s o m a t e r i a l e s f i brosos.
Se han desa r ro l l ado dos conceptos d i f e r e n t e s en l a cons t ruc -
c i d n de estas va l vu las , l a s v a l v u l a s manuales u t i l i z a n una - e s f e r a completa.
E l segundo concept0 u t i l i z a un segment0 e s f e r i c o e l cua l es-
sopor tado por una f l echa . (Charac te r i zed b a l l va l ve ) .
Figure 17. ECCENTRIC ROTATlNG PLUG VALVE.
Courtesy Masonm-hn, Inc
Las vdlvulas de bola tienen la mayor capacidad de f l u j o que
cualquier tipo de vdlvula modulante.
Las valvulas de bola encontraron su principal aplicaci6n en
la industria del papel y celulosa donde se requiere un buen
patrdn de flujo, cierre hermetic0 y facil operacibn. Tarnbien
es el tipo de vdlvula mas adecuada para mane ja r slurries --- porque miniminizan la tendencia a sedimentarse.
(a) V-shaped notch. Courtesy Fisher Controfs Company
Figure 18. CHARACTERIZED BALL VALVES.
C ) CONEXIONES DE VALVULAS DE CONTROL
Los t r e s metodos com6nes para l a i n s t a l a c i 6 n de vd l vu las de c o n t r o l en - l i n e a s son: conexiones roscadas,br idadas y soldadas.
I ) Conexiones roscadas.
Las conexiones roscadas son l a s mas comunes en vd l vu las de c o n t r o l - pequefias. Son mas econ6micas que l a s conexiones br idadas. Las r o s -
cas que usualrnente se e s p e c i f i c a n son NPT (Nat iona l P ipe Thread). -- Este t i p ~ de conexiones e s t 5 l i m i t a d o a v d l v u l a s no mayores de 2 p u l
gadas, ademas no se recomiendan en s e r v i c i o s de a l t a temperatura.
I I ) Conexi ones br idadas.
Las vd1.vulas con conexiones b r idadas son fdc i l rnen te rernovidas de l a -
t u b e r i a . EStas conexiones pueden s e r usadas en un rango de tempera-
t u r a s desde cero abso lu to has ta 1500°F (815 OC), aproximadamente. - Las b r i d a s son u t i l i z a d a s en todos 10s tamafios de vd l vu las . Los ti-
pos de b r i d a s mas u t i l i z a d o s son: Cara p lana ( f l a t face) , ca ra r e a l -
zada ( r a i s e d face) y j u n t a de a n i l l o ( r i n g t ype j o i n t ) .
Las b r i d a s de cara p lana p b m i t e n e l acoplamiento t o t a l e n t r e e l l a s -
y t i e n e n un con tac t0 cornpleto con e l empaque e n t r e l a s mismas. Es ta
cons t rucc i6n es usual en s e r v i c i o s de b a j a p res i6n y cuando se u t i l l
zan v d l v u l a s , de f i e r r o f und ido o bronce.
Las b r i d a s de cara rea lzada t i e n e n una corona rea lzada de d idmet ro - i n t e r n o i g u a l a l a vd l vu la , y d idmet ro ex te rno a lgo menor a1 didme--
t r o de 10s barrenos. Son u t i l i z a d a s con una var iedad de m a t e r i a l e s -
de empaque para presiones, has ta de 6000 ps ig . (414 b a r ) y para tem-
p e r a t u r a s has ta de 1500 OF (815 OC). Es te t i p 0 de b r i d a s son normal - mente estandares ANSI., c l a s e 250 para cuerpos de f i e r r o fundido, - - aceros y aleaciones.
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bonete es p a r t e de l a f ~ n d i c i 6 n d e l cuerpo.
Bonete Standard has ta 450°F.
F l u idos c r i o g e n i cos----- -wExtens i 6n (para p reven i r e l conge- 1 ami en to de 1 os empaques) .
Para T > 450°F A veces se u t i l i z a n a l e t a s de r a d i a c i 6 n en - e l Bonete de extens idn.
Cuando se t i e n e n s e r v i c i o s para f l u i d o s r a d i o a c t i v o s , a l t a - -
mente t d x i c o s o rnuy costosos se e s p e c i f i c a n s e l l o s de f u e l l e
o (be l lows sea l ) .
Una desventa ja es que t i e n e n ba jos r a t i n g s de p r e s i 6 n y tem-
pera tu ra .
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c i ~ ~ r os LUBRICATION BONET BONET
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NON CORROSIVES NO 180°F
Bra ided Asbestos Wi th T e f l 6 n
A1 1 except YES a1 calm mo l ten and n o t h y d r o f 1 u o r i c ac id .
TFE V - Rings
FLEXITALLIC
L i m i t e d t o f l u i d s -NO w i l l n o t a t t ached -- 316 SST
Steam & Pet ro leum YES
Gra fo i 1 Non f o r s t rong-0x i ders NO
1 1 1 . 3 I N T E R I O R E S D E LAS VALVULAS
E l " T R I M " o i n t e r i o res de una v S l v u l a son propiamente e l co- razdn de l a v a l v u l a con l a f u n c i 6 n p r i m a r i a d k proporc ionar - e l Srea de f l u j o de t a l manera que e x i s t a una r e l a c i 6 n e n t r e l a capacidad de f l u j o y l a e l e v a c i d n de l tap6n. Una funci6n-
secundar ia es l a de c i e r r e .
E \ t t i r n cons i s te de l as p l r t e r i n t e r n a s de l a i 4 l C u l a ' quk && .
remueven y que cstSn en c o n t a c t 0 con e l f l u i d o , tap6n, as ien-
t o , vdstago, guias, bu jes y ca ja ; 10s empaques tambien se --- cons ideran den t ro de l t r i m .
La temperatura, pres i6n, f l u i d o s que f lashean o cav i tan , v i s - cos idad y conten ido de s6 l i dos , a f e c t a n e l d ise i io de l t r i m . E l c o n t r o l de l f l u j o r equ ie re una c a i d a de p res i6n a travCs d e l t r i m y l a energ la d i s i pada es absorb ida por e l f l u i d o en pa r te , y tambiCn por 10s i n t e r i o r e s de l a va l vu la .
Cada v 6 l v u l a t i e n e una c a r a c t e r i s t i c a dada de f l u j o para en un p o r c e n t a j e dado de l t o t a l l evan tamien to de l tap6n, e l f l u j o es - tS dado como un porcen ta je de l f l u j o t o t a l . Es to es verdad so lo cuando l a AP a t ravCs de l a v a l v u l a perma- nece constante; a es to se l e conoce como " C A R A C T E R I S T I C A DE FLU - JO I NHERENTE".
La s e l e c c i 6 n de 10s i n t k r i o r e s de l a v 6 l v u l a en base a l a ca--
r a c t e r i s t i c a de f l u j o es t6 basada en:
1 ) Condiciones de Presi6n y . F l u j o 2 ) C a r a c t e r i s t i c a inherente de f l u j o para d i f e r e n t e s i n t e r i o r e s .
3 ) Cbmo l a c a r a c t e r i s t i c a i nhe ren te se a l t e r a a1 v a r i a r l a s -- cond ic iones de f l u j o . ( a s i 10s con t ro l ado res podrdn c o r r e g i r
l a s d isc repanc ias e n t r e l a c a r a c t e r i s t i c a inheren te y l a i n 2 ta lada .
I V . SELECCION DE VALVULAS DE CONTROL
I V . SELECCION DE V i l v u l a s de C o n t r o l .
Para se lecc iona r una v i l v u l a de c o n t r o l se requ ie re una cons idera -
c i d n en p a r t i c u l a r para l a me jo r combinacidn e n t r e e l t i p 0 de v i l -
vu la , cuerpo m a t e r i a l y t r i m pa ra un s e r v i c i o determinado
Para poder de te rminar l a me jo r a p l i c a c i d n se requ ie re t ene r c i e r - - .
t o s datos como:
- T ipo de f l u i d o (prop iedades f i s i c a s )
- Temperatura
- Viscos idad
- S.G. (densidad r e l a t i v a )
- Capacidad
- Pres idn de ent rada
- &, Pres idn de s a l i d a
- Grados de sobrecalentamiento o f l a s h e o s i e x i s t e
In formaciBn r e l a t i v a a l a v d l v u l a de c o n t r o l .
Const rucc i6n t i p o (Angulo, dob le pue r to , globo, e tc . )
M a t e r i a l d e l Cuerpo
Conexiones - TapBn o d i s c o
Gufas
Acc idn PDTO, PDTC.
fi pue r to ( r e s t r i n g i d a s )
T r im
Acc idn a f a l l a
TamaAo de actuador
s u m i n i s t r o de a i r e
Bonete
Empaques
Accesor ios
V , DIMENSIONAMIENTO.
V. DIMENSIONAMIENTO.
Mien t ras que l a se l ecc i dn de 10s m a t e r i a l e s apropiados para una v a l -
vu l a de c o n t r o l y e l regimen de p r e s i d n y temperatura g a r a n t i z a n c o ~ . s iderac iones muy cuidadosas, e l escoger e l tamaiio de l a v a l v u l a es - igua lmente impor tante. P r inc ipa lmente , e l conoc imiento de l a s condi -
ciones de proceso mencionadas an te r i o rmen te en e s t e c a p i t u l o son ne-
cesa r i as para de te rminar e l tamalio de l a v a l v u l a adecuado.
En e s t e c a p i t u l o se r e v i s a r a n p r i n c i p a l m e n t e 2 metodos, para 10s cua - l e s nos re fe r i r emos a:
1) PROCEDIMIENTO TLCNICO DE B. I. IPT-01.
2) METODO FISHER( CATALOGO l o ) .
Dimensi onamiento Para 1 iqu idos .
U t i l i zando e l p r i n c i p i o de conservac i6n de l a ene rg i a Bernoul 1 i des--
c u b r i d que cuando un l i q u i d 0 f l u y e a t r a v e s de un o r i f i c i o e l cuadra-
do de l a ve l oc i dad d e l f l u i d o es d i rec tamente p r o p o r c i o n a l a l a p re - -
s i 6 n d i f e r e n c i a l a t r aves de l o r i f i c i o e inversamente p r o p o r c i o n a l a-
l a densidad r e l a t i v a de l f l u i d o . De ah7 que a mayor p r e s i d n d i f e r e n -
c i a l , es mayor l a velocidad; p mayor densidad r e l a t i v a , menor v e l o c i -
dad.
Logicamente e l f l u j s vo l um6 t r i co para 1 i q u i d o s puede s e r c a l c u l a d o -- m u l t i p l i c a n d ~ l a ve l oc i dad d e l f l u i d ~ p o r e l area de f l u j o .
Las perd idas de energ la debidas a l a f r i c c i b n y t u r b u l e n c i a y l a va--
r i a c i d n de 10s c o e f i c i e n t e s de descarga para v a r i o s t i p o s de o r i f i c i o s
( o cuerpos de v d l v u l a s ) , dd una ecuac ibn:
Donde :
Q = Capacidad GPM
Cv = C o e f i c i e n t e de l a v d l v u l a
AP = P res i 6n d i f e r e n c i a l en psi - G = Densidad r e l a t i v a de l f l u i d o
Correcci dn Por Viscosidad.
A1 tener una alta vjscosidad el resultado puede tner considerables errores a1 usar la ecuacidn basica del Cv, sin embargo la mayoria- de las aplicaciones para vdlvulas de control involuctan fluidos -- donde las correcciones de viscosidad pueden ser ignoradas o donde-
las correcciones son relativamente pequefias, la viscosidad del --- fluido deberd ser considerada en cada seleccidn.
Fisher a desarrollado un nomograma donde involucra la correccidn- por viscosidad Fv y que puede ser aplicada para determinar el va- lor del cvr, para aplicacidn a fluidos viscosos.
Cvr = Fv Cv.
Dimensionamiento pGra gases.
Fisher ha establecido un m6todo para dimensionar la capacidad de- la vslvula para ga.ses adaptando la ecuacidn bdsica para liquidos. Introduciendo factores de conversidn, la ecuacidn resultante es:
En donde:
Q = Flujo en SCFH P = Presidn Psia. Cv = Coeficiente de flujo AP = Presi6n diferencial en psi
G = Densidad relativa del gas T = Temperatura en O R .
La limitaci6n por flujo critico es muy significativa ya que el flu-
jo critico es una condicidn causada por el increment0 en la veloci-
dad del gas en la vena contracta. Cuando la velocidad en la vena - contracta alcanza la velocidad s6nica e incrementa la AP ya no se -
produce increment0 en e l f l u j o .
Los problemas en l a p r e d i c c i d n d e l f l u j o c r i t i c o con l a ecuac idn
a n t e r i o r no pueden de tec ta r se t a n f d c i l m e n t e por l o que:
Cg, es un c o e f i c i e n t e d e s a r r o l l a d o exper imentalmente para cada - t i p o y tamafio de v d l v u l a para r e l a c i o n a r e l f l u j o c r i t i c o a l a - p res i dn de ent rada; entonces l a s ecuaciones a a p l i c a r s e quedan:
RAD
Para vapor:
Para vapor aba jo de 1000 ps ig .
S i pa ra a p l i c a c i b n a vapor no se exceden 1000 ps ig . Se i n c o r p o r a
un v a l o r Tsh (grados de sobreca len tamien to ) y e l c o e f i c i e n t e Cs
Cs = C o e f i c i e n t e de f l u j o para vapor
Tsh - = ( O F ) grados de sobreca len tamien to
C 1 = Cg/Cv
V I . CAVITACION Y FLASHEO
V I , FEMENOS DE CAVITACION Y FLASHEO
Dos fendmenos ocurren a menudo en el flujo de liquidos, y estos - no ocurren en el flujo de gases o vapores, son la cavi tacidn y -- flasheo.
Estos fenbenos afectan la forma de dimensionar las vilvulas, y - limitan la vida de 10s componentes de la vdlvula; y sin embargo - hay diferencias importantes entre la cavitaci6n y flasheo, que se
verdn a continuaci6n:
1) CAVITACION.
Para visualizar este fen6meno se considera un liquido pasando-
a traves de una tuberia temiendose una restricci6n, la parte - superior ilustra el sistema y la inferior las presiones y velg
cidades a lo largo de que fluye el flujo. Pve-
En el punto P., se asume que P., e s 7 Po, tambign que el flujo va a-
una velocidad determi nada. La energ f a total del si sterna (ignorando-
la altura) puede ser obtenida sumando las contribuciones de presibn- y velocidad (ft de cabeto).
Ld p r in le ra l e y de l a terrnodinamica e s t a b l e c e que, s i no hay p e r d i -
das de e n e r g i a a t r a v e s de 10s l i r n i t e s de un s is tema en forma de - t r a b a j o o c a l o r , l a e n e r g i a t o t a l d e l s is tema permanece c o n s t a n t e -
en cada punto d e l s is tema.
Como l a v e l o c i d a d es i r ~ v e ~ ~ t n e r . r t e . - proportional a1 area de o r i f i - cia se incrementa despues de e s t e , hay un i n t e r c a m b i o de e n e r g i a - -
que t i e n e l u g a r a1 t e n e r una p e r d i d a de p r e s i d n cuando l a v e l o c i - -
dad se incrementa.
Inmediatarnente despu6s d e l o r i f i c i o c o r r i e n t e a b a j o se t i e n e l a m i -
nima s e c c i d n ( a r e a ) en donde se a l c a n z a l a mdxima v e l o c i d a d y l a - minima p r e s i d n a e s t e pun to s e l e l l a m a ( B c ) vena c o n t r a c t a . La - p r e s i d n puede c a e r h a s t a e l p u n t o de l a p r e s i d n de vapor p e r m i t i e n - do l a f o n a c i d n de (a fa* vopacons t i t uyendo as7 l a p r i m e r e tapa de-
1 a c a v i t a c i dn.
r>espues d e l pun to Pvc e x i s t e una r e c u p e r a c i d n de p r e s i 6 n . Las b u r -
b u j a s formadas p o d r i a n y a no e x i s t i r a1 inc rementa rse l a p r e s i d n y
e s t a n fo rxadas a c o l a p s a r o i m p l o s i o n a r pa ra v o l v e r a1 es tado li--
qu ido . Cuando e s t o o c u r r e e l p roceso de l a c a v i t a c i d n es cornpleto.
S i l a p r e s i d n P2 e s t u v i e r a s i e n d o mantenida a un n i v e l i g u a l o me--
n o r que l a p r e s i d n de vapor e l f l u i d o s i g u e presentando un p o r c e n t g
j e de vapor, l a v e l o c i d a d de l a c o r r i e n t e p o d r i a c o n t i n u a r en aumen - t o y e l r e s u l t a d o f i n a l e s e l f l a s h e o .
E l f l a s h e o produce severos dat7os p o r e r o s i d n en 10s i n t e r n o s de 1as
v a l v u l a s y se c a r a c t e r i z a p o r u n 'pul ido l ' . E l daiio es mayor en e l - p u n t o de mayor v e l o c i d a d .
E l daiio p o r c a v i t a c i d n puede e x t e n d e r s e a l a t u b e r i a adyacente. Las
v a l v u l a s de a l t a r e c u p e r a c i 6 n t i e n d e n a p r e s e n t a r mayor c a v i t a c i d n -
porque l a p r e s i d n de s a l i d a t i e n d e a l l e v a r s e a r r i b a de l a p r e s i b n -
de vapor d e l l i q u i d o .
Despues de que l a s b u r b u j a s han s i d o formadas e l incremento en e l - f l u j o no puede s e r p r o p o r c i o n a l m e n t e t a n grande como e l i nc remento -
de l a r a l z cuadrada de l a PP. Cuando s u f i c i e n t e vapor ha s i d o form%
do e l f l u j o empieza a s e r C!uJo cc;!ico, (CHOCKED FLOW), como PI p e r -
manece c o n s t a n t e un i n c r e m e n t 0 en l a PP y a no incrementa e l f l u j o .
La siguiente ecuacibn debera ser usada para determinar l a @ maxima-
permisible, que en ese momento es la efectiva. Esta limitacibn en - el dimensionamiento de la caida de presibn, implica que sea la ma - xima caida de presidn manejada por la valvula.
PP allow = Km ( P I - rc P v ) - -. - - ( 1 )
En donde:
AP allow = Maxima PP permisible para el prbposito del dimensionarniefi
to en psi.
km = Coeficiente de recuperaci6n de l a vdlvula (del Fcante)
PI = Presidn de entrada PSIA
rc = Relaci6n cr i t ica determinada de grdfica.
pv = Presidn de vapor del 1 iquido PSIA.
Despues de que se ha calculado la PP allow se substituye en la ecua-
ci6n basica. Q = C V J ~ - - - . (2)
0 L P N 1
Figure EXAMPLEOF CAVITATION DAMAGE TO A VALVE PLUG.
Courtesy Fisher Contro& Company
Figure 24 BEFORE AND AFTER APPEARANCE OF A SMALL VALVE USED IN CAVITATION DAMAGE TESTS.
Courtesy Fisher Controls Company
lo. S i e x i s t e l a p o s i b i l i d a d 3-2 t r n e r f l u j o cf;fico . o choked
l a AP para c a l c u l o d e l l i q u i d o es ta ra l i rn i tada a l a s i g u i e n t e
ecuaci 6n.
PP a l l o w = km (P1 - rcPv)
pvc = rcPv.
2". Tambien e l uso de e s t a ecuacidn r e s u l t a en algunos e r r o r e s de
dimensionamiento cerca de l a s condic iones de sa tu rac ien , su - uso se recomienda porque es mis p r e c i s 0 e s t e metodo.
INDICE DE CAVITACION.
Una r e l a c i 6 n adimensional y exper imentalmente determinada de g ra -
f i c a r Q vs. AP a d i f e r e n t e s v a l o r e s de P ent rada y a b e r t u r a de-
l a v d l v u l a y se obt iene:
Estos va lo res es tdn den t ro de 0.15 a 0.80
E s t e es e l punto en e l cua l l a c a v i t a c i 6 n empieza, y l a &P c r i t i c a
se puede encon t ra r de e s t a r e 1 ac i6n .
PC = KC (P1 - P,)
Cuando l a PP excede l a PP c r i t i c a se debe u t i l i z a r un ad i tamento - para a b a t i r l a c a v i . t a c i 6 n . .
COEFICIENTE DE RECUPERACION DE LA VALVULA kn~.
E l c o e f i c i e n t e de recuperac idn es un v a l o r exper imenta l hac iendo - pruebas donde e l f l u j o se aproxima a1 v a l o r maxirno, en donde a1 i n - crementar l a AP, 6s te y a no aumenta.
/ --: -L--A----- - --.-A- - 32 - - --- . .- b
tpa#ve Sittra.~ for (;,2vileting and Flashing Liquids . .::'antisued 2-4- - '-z--&&ud- - - - - 2 ..
0 Is00 1OOO 2- m 3-
.1m - VAPOR PRESSURE-PSI*
U s e this curve lor water. Enter on the abscissa at the water vapor pressure at the valve inlet. Proceed vertically to intersect the curve. Move horizontally to the left to read the critical pressure mtia, r, on the ordinate.
Critical Pressure of Various Fluids, Psia
Figure I . Critical Pressure Ratios for Water ,
Ammonia . . . . . . . : . . . . . . . . . . . . . . . . Argon
Butane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Carbon Dioxide . . . . . . Carbon Monoxide
. . . . . . . . . . . . Chlorine Dowtherm A . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . Ethane Ethylene . . . . . . . . . . . Fluorine . . . . . . . . . . . . Helium . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . Hydrogen . . . . . ,Hydrogen Chloride
lsobutane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . lsobutylene
. . . . . . . . . . . Methane
. . . . . . . . . . . Nitrogen Nitrous Oxide . . . . . . . .
VAPOR PRESSURE-PSI* CRITICAL PRESSURE-PSI*
U s e this curve for l~quids other then water. Determine the vapor pressure/critical pressure ratio by divtding the lquid vapM pressurn at the valve inlet by the critical pressurn-of the lquid. Enter on the abscissa at the ratio just calculated and proceed vertically to inter- the curve. M w e hotirontally to the left and read the critics1 pressure ratio, r,, on the ordinate.
Figure 2. Criticaf Pressure Ratios for Liquids Other than Water
. -
. . . . . . . . . . . . Oxvaen 736.5 . - . . . . . . . . . . . Phosgene 823.2
. . . . . . . . . . . . Prooane 61 7.4 . . . . . . . . . . . Propylene 676.3
Refrigerant 11 . . . . . . . . 635 . . . . . . . . Refrigerant 12 596.9 . . . . . . . . Refrigerant 22 7 1 6
. . . . . . . . . . . . Water , 3206.2
Catalog 10
El km es e l valor que mide l a canticao de presibn que puede s e r recuperada en t re l a vena contractd y !a sa l ida de l a v i lvu la .
- = - OP vc 'P I - Pvc
i Porque algunas vi lvulas presentan a l t o s coef ic ientes de recupe-
raci6n y o t ras rnuy bajos? La respuesta e s t i en l a geometria in - terna de l a vdlvula.
TYPOS DE CARACTERISTICAS DE FLUJO INHERENTE
Si l a ganancia de l a valvula o sensibi l idad se define como:
Kc = carnbio en e l f l u j o cambio en l a ca r re ra
Entonces, es evidente que l a pendiente de l a curva ca r ac t e r i s t i c a - e s l a ganancia de l a vdlvula.
Si nos referimos a l a Fig. 25 l a c a r ac t e r i s t i c a Q.0; present6 - grandes cambios de f l u j o para cambio pequefio en l a c a r r e r a , por t a n t o l a ganancia es muy alga para s e r u t i l i zada en u n control modulan - t e y s e l imi ta a u n s e rv i c io ON-OFF.
La mayor parte de l a s aplicaciones de control u t i l i z an c a r a c t e r i s t i - cas l i n e a l , Igual porcentaje o ca r ac t e r i s t i c a s modificadas. La ca- r ac t e r f s t i c a l inea l t i ene una ganancia constante a una AP constante
s i n embargo ya dentro de u n sistema donde s e tienen o t r a s considera ciones l a s mils ampliamente usadas son l a s de igual porcentaje. Esta ca r ac t e r i s t i c a produce u n carnbio en e l f l u j o con u n carnbio en- l a ca r re ra que es u n porcentaje constante del f l u j o antes de que e l
carnbio s e efectue.
CARACTERISTIA INSTALADA DE FLUJO.
Pocas vLlvulas a1 s e r ins ta ladas operan a una AP constante; entonces l a c a r ac t e r i s t i c a de f l u j o de l a vdlvula a1 i n s t a l a r s e da l a s bases-
0 2b 40 eo 00
6111) ?€R CENT OF RATED TRAVEL
FIG. 25
para cada a p l i c a c i d n y es h i c a para cGda v i l v u l a .
Se t i e n e n inves t igac iones hechas para l a i n d u s t r i a pe t roqu imica don-
de a1 i g u a l que una bomba c e n t r i f u g a surn in is t ra c i e r t a p res idn (cabg
za ); l a t u b e r i a y o t ros equipos en s e r i e con l a v i l v u l a represen--
t a n l a s perd idas dinamicas. Es to se muestra en l a f i g u r a donde l a - ca ida de pres iBn a t raves de l a v a l v u l a v a r i a . La ca ida de p res ibn-
a t r aves de l a t u b e r i a y equipo en e l s is tema se repone a1 t e n e r un-
componente e s t a t i c o (a1 t u r a ) , que no cambia y un componente de per - -
d idas dinamicas e l cua l v a r i a d i rec tamente con La curva que - r e s u l t a se l l ama curva de r e s i s t e n c i a d e l s istema s i l a cabeza de l a
bomba (H) y l a s perd idas dindniicas se encuentran muy cerca en l a s -- condic iones normales de f l u j o (F ig . 26 ) , e l s istema no es adecuado,-
porque un pequefio increment0 en l a demanda de l f l u j o no d e j a . c o n t r o - ,
l a r l a AP de l a v i l v u l a , a s i que e l s is tema no se puede man ipu la r -- sa t i s f ac to r i amen te .
En l a 2a. F ig . (F i g .21 ), se muest ra l a r e l a c i 6 n e n t r e l a cabeza de-
l a boniba y l a s perd idas dinarnicas de f l u j o , en e s t e diseRo e x i s t e -- una BP de reserva que se puede d i spone r en e l caso de r e q u e r i r una - mayor demanda de f l u j o .
SISTEMA DE BOMBA Y VALVULA.
Un s is tema con f l u j o de l i q u i d 0 p o r bombeo puede t ene r niuchas con-
f i g u r a c i o n e s . E l sistema t i p i c o de l a F ig . , . i nc luye un tanque-
para succ idn, bomba, v d l v u l a de c o n t r o l , tanque de descarga y t u - -
b e r i a de conexibn.
E l tanque de succidn e s t a a una p r e s i d n Ps y t i e n e una carga de a1 - t u r a Z1 . La t u b e r i a desde e l tanque has ta l a v a l v u l a de c o n t r o l - t i e n e una ca ida de p res ibn DL1. La bomba t i e n e una curva de f l u -
j o c a r a c t e r i s t i c a con t ra l a carga. La v a l v u l a de c o n t r o l t i e n e -- una c a i d a de p res idn bPv y l a t u b e r i a despues de l a v a l v u l a de --- c o n t r o l t i e n e una ca ida de p r e s i o n -APL2-.
E l tanque de descarga t i e n e una p r e s i b n PD y una carga de a l t u r a - '2. Algunos de es tos f a c t o r e s v a r i a n segfin e l volumen d e l f l u j o - y o t r o s son f i j o s e independientes d e l v o l u m e n .
Estas re l ac i ones se ven con un t r a z o de l a p r e s i d n c o n t r a e l f l u j o
(F ig . ) La d i f e r e n c i a de a l t u r a s Z2 - Z1 es cons tan te y para -- e s t e proceso se supondr i que l a carga de l a p r e s i d n Po -Ps es cons - t a n t e . Tambien se t r a g a n D l a c a r a c t e r i s t i c a de l a bomba y l a carga
de f r i c c i d n de l a t ube r i a .
Despues se ob t iene l a ca ida de p r e s i d n en l a v d l v u l a de c o n t r o l a1
r e s p e t a r l a suma de l a s d i v e r s a s cargas de p r e s i d n de l a cu rva de-
l a bomba.
Es te es un caso t i p i c o en e l que l a v a l v u l a de c o n t r o l es de tarnaflo
para maximo f l u j o con una LP pequefia. Cuando se c i e r r a e l s isterna-
l a v a l v u l a debe absorber una c a i d a de p r e s i d n rnucho mayor que l a de
d i sefio.
La c a r a c t e r i s t i c a de f l u j o i n s t a l a d a y l a i nhe ren te son d i s t i n t a s -
deb ido a l a ca ida v a r i a b l e de p r e s i d n en l a v a l v u l a .
Fig. BRelaciones de presi6n en un sistema con liquid0 bombeado
A A
(D 0 . - E .(D
.- Carga de fricci6n (0
F APLI +A%. 6
(D
5 n a 0
t
1 r t - (D
i i L C
0 " cO FJ
a 5
Y
(D
2
Carga de presion
4
Carga de abra
P, - P, -2 3
(0 03
&-TI 5 t
En la figura 30 se i lustra iambien una relacidn que se 1 1 arna PR-
de la caida de presibn de la valvula y la caida total de presidn di - ndmi ca.
Esta relacidn es rnuy importante para el diseiio de la bomba y la t u - beria y para determinar el tamaAo de la vdlvula.
En l a fig. 30 se muestran 10s c5l culos de la caracteristica de -- f lu jo con la valvula instalada para una valvula con f lujo lineal.
En l a siguiente figura 31 aparecen trazadas las caracteristicas de
f lu jo inherente real y la tedrica en una valvula igual %.
Con e l empleo de estas figuras y el calculo de la relacidn de la -- caida de presidn PR se puede ver enseguida la caracteristica de f lu - jo con la vdlvula instalada en este sistema.
Para asignar la caida de presidn en este tipo de sistemas, se desea tener la minima distobsidn en l a caracteristica inherente de f lu jo ,
lo cual se logra con la maxima caida de presibn de la valvula
La caida bptima se puede encontrar a1 hacer u n andlisis dindmico de todo el sistema.
La experiencia indica que cuando el tamaRo de la valvula es incorrec
to , suele ser porque es muy grande, lo cual ocurre cuando hay incer- tidurnbre de las perdidas de presibn.
Tambien hay la tendencia a no correr riesgos y calcular mas perdidas
de energia en la tuberia de lo que en realidad ocurrew,
Fig. 30
Fig. 31
Recorrido
Caracteristicas para una v&lvula lineal instalada
Recorrido
Caracteristicas real 9 inherent9 de flujo
. .. Diversos investigadores han desa-1.;. i : d o algunas guias para di s-
tribuir la GP a travEs de la vdlvula de control reconociendo que:
el seleccionar la caida de presibn es un problema complejo el --- cual no puede ser definido por una serie de reglas nCmericas. Los principios deberdn entonces ser util izados mas como reglas en lu-
gar de criterios de disefio y son:
1) En un circuit0 de bombeo la OP distribuida a la valvula de -- control debera ser igual a1 33% de las perdidas dintimicas del
sistema al flujo dado o 15 psi la que sea mayor.
2) La AP asignada a la valvula de control en la succibn o descar carga de un compresor centrifugo debera ser un 5% de la pre-- si6n absoluta de la succi6n 6 un 50% de las perdidas dinhi--
cas del sistema (cualquiera que sea mayor).
3) En un sistema donde la presi6n estltica mueve el liquido de un
recipiente a otro, la caida de presi6n asignada a la valvula - deberl ser el 10% de la presibn del recipiente de menor.presi6n 6 50% de las perdidas dinarnicas del sistema (la que resul te --- mayor).
4 ) Las valvulas en laso 1 ineas de vapor de turbinas, reboilers y -- recipientes debera ser la OP un 10% de la presibn absoluta para el sistema de vapor o S P S I cualquiera que sea mayor.
La caracteristica igual % es recomendada cuando: La caida de presidn del sistema en su mayor parte no se disipe en - la valvula; o cuando la AP es alta a bajos flujos o viceversa.
La consideracidn de la caracteristica ir~stalada tambi6n enfatiza la distincidn entre la rangeabilidad y el turndown.
Rangeabilidad = Flujo Maximo Controlable Flujo Minimo Controlable
Turndown = F l u j o Mhxirno (no rma l1
f i u j o minimo c o n t r o l a b l e ( tambien disrninuye en l a medida
que l a AP d i sminuye.
AP < i a l v u l a gde. y e l f l u j o
minirno mas grande.
Liquid Level 2 y ~ t e m s
mum Load < 20% of Minimum Losd AP
Increaung AP with increasing Load. AP at Maxi- mum Load < 200% of Minimum Load AP
mum Load > 200% of Minimum Load AP
Equal-Percentage I
Pressure Control System
B u t lnhmm C h ~ d m t k
i
Lquid Proceu Equal-Pac8ntage
Gas Process. Small Volume. L e u Than 10 tt. of Equrl-Pwcmtago Pipe Between Contrd Valve and Load Valve
Gas Process, Large Volume (Pmcoss has r h e a r ( Receivur, Distribution System or T r a n s m i ~ Line I I ( Exceeding 100 ft. of Nominal Pipe Vdume) I I
Decreasing AP with Increasing Cod. AP at Maxi- mum Load > 20% of Minimum Load AP
Increasing Load. AP at Maximum Load < 20% of
COMTROL VALVE IN RELATION TO AP chng. a ~.hrr,
' W h m ~ u h o b r r ( l a r m ~ k m w i p ~ 1
Flow Conbol Processes
VII, RUIDO: CAUSAS Y CORRECCION
VII, RUIDO: CAUSAS Y CORRECCION,
Para poder g a r a n t i z a r una i n t e n s i d a d e s p e c i f i c a de r u i d o 10s f a b r i - -
cantes de vd l vu las de c o n t r o l han es tud iado a fondo e l problema e -- ideado a lg6n metodo para p r e d e c i r e l r u i d o a l a s condiciones de ope-
r a c i d n .
Para de te rminar e l n i v e l de r u i d o se u t i l i z a una f unc i6n l o g a r i t m i c a
de l a amp l i tud r e l a t i v a d e l son ido que se expresa matematicamente -- coma :
SPL (SOUND PRESSURE LEVEL)
SPL = 20 LO^. PS C T ) ~ ~ lbeles d ~ ' j (I-0002 y b a r s
Ps = Ampl i tud de l a p res idn d e l son ido
0.0002 ,t~ bars es un v a l o r a r b i t r a r i o de r e f e r e n c i a y es aproximada--
mente l a p res idn requer ida a 1000 HZ para p roduc i r un sonido muy t e -
nue que puede de tec ta r una persona j oven con aud ic idn normal.
( E l o i d o humano mponde a sonidos que t i e n e n un rango de f r ecuenc ia - de 20 a 18,000 HZ).
ORIGEN DEL RUIDO EN LAS VALVULAS DE CONTROL
Las p r i n c i p a l e s fuentes de l r u i d o en l a s vd l vu las de c o n t r o l son:
1. ) V i b r a c i 6 n Mecanica de 10s componentes de l a vd l vu la . P a r t i c i p a n
dos mecanismos. E l p r imero, es l a v i b r a c i 6 n mecanica i nduc ida - p o r l a s pulsaciones d e l f l u i d o que pasa pdr l a va l vu la . La f r e -
cuenc ia suele ser ba ja , e n t r e 50 y 500 HZ ademas se desc r i be co-
mo go lpe teo metal i co .
E l daAo f i s i c o i n c u r r i d o en e l tap6n y l a s gu ias es mas impo r tan
t e que e l r u i d o emi t ido .
La segunda fuente de l r u i d o p o r v i b r a c i 6 n es una resonancia de-
10s componentes de l a valvula. E s t o s t i enen una f recuencia e n t r e
3000 y 7000 HZ. Este t i p o de vibracidn produce a l t o s n ive le s de - esfuerzos ( S t r e s s ) que pueden producir f a l l a s por f a t i g a de l a s - p a r t e s que vibran. .
Las posi bles correcciones de e s t e t i po de ruido incluyen:
= disminucidn l a s holguras e n t r e l a s guias .
= aumentar e l tamano'del vdstago = cambio en l a s condiciones de f l u j o o presidn de l a va lvula .
= invers idn del sent ido del f l u j o en l a v8lvula.
Se considera mas que u n problema de ru ido u n problemamecdnico. ----
2 ) Ruido Hidrodindmico.
El ru ido hidrodinamico puede s e r d iv id ido en 3 grupos; de acuerdo
a1 f l u j o de l iquido .
A ) Fluidos que no presentan cavi tac idn .
B) Fluidos que cavi tan.
C ) Fluidos que f lashean.
A ) Para 10s 1 iquidos que no presentan cav i t ac idn generalmente -- t i enen unos n ive les de ru ido muy bajos; y e l mecanismo por e l
cual s e genera e l ruido e s una funci6n de l a s f luc tuac iones de
l a velocidad del f lu ido . Las tu rbu lenc ia s de a l t a in tens idad
en l a s vdlvulas de control ocurren por l a desace lerac i6n r 8 p l
da del f l u i d o c o r r i e n t e aba jo de l a vena c o n t r a c t a debido a - u n cambio brusco de drea. Como 10s mveles de ru ido son ba--
j o s , no s e considera e s t e caso como problema de ruido.
8) Fluidos que cavi tan .
La pr inc ipa l fuente del ru ido hidrodinamico e s l a cav i t ac ibn .
Este ru ido e s causado por l a implosien de burbujas de vapor - que son formadas en e l proceso de cav i t ac ibn .
La cavitaci6n ocurre siempre y cuando la presi6n e s th t i c a a
l a sa l ida de la valvula es mayor que l a presidn de vapor y- . I
cuando la y ~ ~ h t o n en 10s in te r io res de l a valvula es - menor o igual que l a presidn de vapor del liquido. Esta -- presi6n en l a vdlvula puede s e r e l resultado de una a l t a ve - locidad o intensa turbulencia.
En l a s siguiente f igura s e muestra l a t rayector ia de u n --- f l u i d ~ que es ta cavitando, a l o largo de l a valvula. Las - burbujas de vapor son forniadas en l a regi6n de l a mRima prg si6n e s t a t i c a y subsecuentemente son colapsadas o irnplosio- nan cuando pasan cor r ien te abajo dentro del area de pre-
si6n mayor.
El ruido producido por l a cavitaci6n t i ene u n rango de f r e - cuencia y se describe como u n traqueteo o como s i f luyera - grava por l a tuberia.
La cavitaci6n puede producir un d a ~ o rnuy severo. As? que e l
ruido producido por l a cavi tac i6n pasa a s e r u n problema se- cundario.
C ) F lu idosquef lashean .
E l flasheo es u n fendmeno que ocurre en u n 1 iquido cuando l a - AP a traves de una res t r i cc ihn e s mayor que l a d i fe renc ia l -- en t r e l a presidn e s t a t i c a y l a presidn de vapor AP = P I - pv.
E l f l u j o r e s u l t a n t e es una mezcla de l i q u i d 0 - gas. Por l o
que e l r u i d o es un r e s u l t a d o de l a desacelerac idn y expan--
s i d n de l f l u i d o a l a s a l i d a e l cua l e s t i a dos fases.
. 3 ) Ruido Aerodinimico.
Es l a p r i n c i p a l fuen te de r u i d o , ya que es generado corno conse-
cuencia de una t u r b u l e n c i a en una c o r r i e n t e de gas; d r u i d o p r o
duc ido s i n l a i n t e r a c c i d n d e l f l u i d o con e l l r m i t e de l a v i b r a -
c i dn , u o t r a fuente de energ ia externa.
E l l u g a r p r i n c i p a l de l a generac idn de l r u i d o en una v a l v u l a de
c o n t r o l es l a reg idn de recuperac idn c o r r i e n t e aba jo de l a vena
c o n t r a c t a donde se c a r a c t e r i z a p o r una in tensa t u r b u l e n c i a y -- mezcla, es una cua l i dad c a d t i c a donde e l f l u j o es d i scon t i nuo - y desordenado.
Las v a r i a b l e s que son consideradas para hacer un a n a l i s i s para
aproximarse a1 problema de l a p r e d i c c i e n de l r u i d o generado -- p o r un f l u i d ~ compresible a t r a v e s de una v a l v u l a de c o n t r o l - son: - Ps, V, P, D, / A , c, Cp, Cv y x .
Los nOrneros adirnensionales independientes que se ven i n v o l u c r g
dos son:
- h J O & prnnc ( i l F%= c+ - NO. de Reynolds Re = E fec to en l a p r e d i c i d n de r u i d o .
- No. de Mach = M = V Factor mas impor tan te es ur lz f
- 1 2 s Qp,,Gv C (OP/Pl). D6bi 1 i n f l u e n c i a .
- Re lac idn e n t r e Ps - AP
Ps = p res idn que produce e l sonido
W Potenc ia acGst ica es una f u n c i d n de:
W oC cgz (ap2) f ( P P l p l )
Pred i cc i 6n de l Ruido Aerodindmico.
La S O ~ I J C ~ ~ ~ g r a f i c a para l a ecuacidn a r r i b a c i tada se u t i l i z a
mas ampliamente como t e c n i c a de p red i cc i 6n8de ru i do , r e s u l t a n - do l o s i gu ien te :
SPL = SP.LAP + PSPL
Donde SPL = N i v e l de Ruido T o t a l (dM)
y 10s d i f e r e n t e s terminos de l a ecuacidn son:
SPLpp = Cont r ibuc idn debida a l a cafda de p r e s i b n (dB)
ASPLCg= Correcc i6n en (d@ debida a1 Cg.
ASPLAP - - Correcc i6n en (d81) debida a l a r e l a c i 6 n AP - D l
ASPLk = Correcc ibn en (dE@ debida a l a t u b e r i a
SPLp2 = CorrecciBn en (dE@ debida a l a p r e s i b n de s a l i d a
Pred icc iBn d e l Ruido, H i d r o d i n8mico.
Se basa en l a s i g u i e n t e ecuacibn.
W = Potenc ia ac f i s t i ca
Cv = Cv de l a v d l v u l a
A1 i g u a l que para e l r u i d o aerod in im ico , se t i e n e l a s i g u i e n t e
ecuaci 6n:
SPL = sPLpp + AspLC, + ASPL pp + ASPLk
PFPV
SPL = N i ve l de Ruido t o t a l (d3;:;
, Cont r i buc idn en (dBA)
SPLpp = Cont r ibuc idn en (dBA) debida a l a OP.
PSPLCV= Cont r ibuc idn debida a 1 Cv en (dBA)
PSPL OP = - Con t r ibuc iBn en (dBA) debida a l a r e l a c i dn P1-Pv
e n t r e l a ca ida de p res idn y l a d i f e r e n c i a de l a p res i6n de
en t rada con l a caFda de p res ibn .
PSPLK = Correcc idn en dBA p o r l a t u b e r i a .
FUENTE DEL RUIDO.
Se ha demostrado que e l n i v e l de r u i d o (SPL) en una v a l v u l a
de c o n t r o l es muy sens ib l e a l a geometr ia d e l pa t rdn de f l u j o ;
Se han desa r ro l l ado adi tamentos para m in im iza r e l n i v e l de --- r u i d o u t i l i z a n d o aber tu ras y m l l t i p l e s o r i f i c i o s de tamaAo y - forma p a r t i c u l a r e s .
Las ca jas para atenuar r u i d o son l a s mas e f i c i e n t e s cuando l a -
r e l a c i d n de l a PPIP1 ( p s i a ) es menor o i g u a l a 0.65. Con es te -
d i s p o s i t i v o puede reduc i r se e l n i v e l de r u i d o 18dBA aproximada
niente.
Tambien pueden u t i l i z a r s e d i f u s o r e s en l i n e a en combinacidn -- con una vd lvu la /a tenuador de r u i d o a s i l a ca ida de p r e s i d n t o -
t a l ' e s t 5 d i v i d i d a e n t r e e l d i f u s o r y l a va l vu la ; puede t ene rse
una d isminuc idn hasta de 25 dBA.
Los d i f u s o r e s que ventean a l a a tmdsfera usualmente i n v o l u c r a n .
a1 t a s PPIP1 y velocidades muy grandes. EStos d i f u s o r e s pueden
a tenuar hasta 45 dBA.
I e l Multiple. h igh vdoci ty wif~os u s e d in f l o w cages t o r e d u a noise.
(c) Multi-V-Port Plug (b) Slotted Cage Creates many Smdl Orifices (At- Provides multiple o r i f h s which increase frequency and t m u d i o n - 12db) Used in Gas achiwe ot tmu8t ions of 10-15 db. Pressure Regulaton
Courtesy f i t h Contrds Company Courtesy Leslie Compny
' (d) Double P e d o r a t d Low-Noise Cage Trim Dual exp.nslon cage r d u - noise substantially while raising t r e ('1 qurncy of awodynamic noise altowing higher anmuation b y turns in Oow w t h wnsrata -ltiple low h e w f valve body wall. Flow area of outer stage is lergar than inner a t tmuat ing aarodymmic noise and reducing avitation. Flow s o as t o maintain l o w velocity of tha expanding gas. radially outward for' gas t o give an expanding area constant
Patent Pending velocity flow.
Courtesy Masoneihn Intern~tionrl, hc . . Courtesy Vahd. he.
FIG. 33 LOW AERODYNAMIC NOISE TRIM DESIGNS..
CONTRIBUCION DE LA i b b ~ s - \ i r \ . - -
La atenuacien del ruido a la salida de la valvula puede va- riar de acuerdo a las siguientes cons;deraciones.
. La pared de la tuberia varia con el tamaRo y cedula - atencidn del ruido.
. Aislante termico proporciona una reduccibn de 3 a 5 - dBA por pulgada de espesor. De 12 a 15 dBA es la mi- xima redl~ccibn que se puede tener.
. Aislamiento acfistico se tiene una reduccibn de 8 a 10 dBA por pulgada de aislante y .la mixima reduccidn que se puede obtener es de 24 a 27 dBA.
. Silenciadores - Un silenciador puede tener una capaci - dad de absorber 25 dBA, y un rango de 15 a 25 dBA.
" REGLAS DE DEDOi'.- En la prediccibn de Ruido.
1.- El ruido en una valvula no exceder% de 90 dBA si el -- product~ de P1 X Cv no excede de 1000.
2. S i se utiliza aislamiento termico o acfistico restar - 10 dB del ruido calculado en la vllvula.
3. SQpierden cerca de 5 dBA cuando duplicas el espesor-- de la pared de la tuberia.
4. Un silenciador colocado a la salida de la vllvula re- ducira el ruido solo 10 a 15 dB a menos que se tenga- un silenciador a la entrada de la vllvula o se emplee aisl amiento.
5. A 1 tener a l a sal ida de la valvula res t r icciones para disminuir e l ruido, W a s absorberin algo de l a caida de presi6n to ta l asignada a la vlilvula y pueden redu- c i r el ruido cerca de 20dB.
6. A pesar de que no se permita u n nivel de ruido de 105-
dBA, antes de aislamiento y si lenciador, es to quiere - decir que se tendria u n nivel de 152 dB debido a l a a- celeraci6n en l a tuberia y una frecuencia aproximada - de 4000 HZ. con esto se puede esperar u n mayor daRo - en el trim y 10s instrumentos adyacentes.
*--
HEAW-WAULO P(PL Am) CS~IGIK~. SOONO PRESSURE LML S C M C E R ASS- ACOUSTICAL W L A T I O N OF 1 10 d8A R€tURHS WHERE SOUND ENERGY SO THAT
SHROUD NOSE WHERE TREATMENT # Dl--0. IT W S W PROQM;ATE TREATMENT IS W A I N € D . WWNsm-M
FIG,. 34 Comparison of Path Treatment Methods Used to Reduce Aerodynamic Noise
VALVULAS DE CONTROL E S P E C I A i E S QUE REDUCEN E L RUIDO.
Disefio de d i sco de l a b e r i n t o .
. Este t i p o de v a l v u l a s p resenta un nuevo enfoque de d ise i io-
tecnologia y func ionamiento; es te t i p 0 de v a l v u l a s es t a l -
vez e l mas adaptable para ap l i cac iones de s e r v i c i o severo-
y de reducciBn de r u i d o . Se pueden emplear para l i q u i d o s ,
gases, vapores o mezclas.
Es poco sucep t i b l e a l a e ros idn , cav i t ac idn , t u rbu lenc ia , -
v i b rac idn y fugas con l a v a l v u l a cerrada. Es una v a l v u l a -
de au ten t i ca l i m i t a c i 6 n de ve loc idad con f l u j o de reduc---
c i d n i s e n t a l p i c o .
Consiste en una p i l a de d i scos con un agu je ro en e l c e n t r o
y un tapdn. Los d i s c o s se f a b r i c a n con c i e r t o n ~ m e r o de - conductos de ent rada y cada uno es un l a b e r i n t o que en l a -
p r a c t i c a es un tub0 c o r t o de f r i c c i d n que c o n s i s t e de ---- c i e r t o nomero de vue l t a s en s e r i e , en angulo r e c t o .
E l nfirnero y l a c o n f i g u r a c i d n de l a s vue l t as se c a l c u l a n a- f i n de que sean s u P i c i e n t e s para d i s i p a r l a ca ida t o t a l -- requer ida en l a v a l v u l a a una ve loc idad mas o menos i g u a l -
que en l a entrada.
Es una v a l v u l a con c a r a c t e r i s t i c a de f l u j o l i n e a l .
Para l f q u i d o s que vapor izan , f l u j o a 2 fases, de gas y de-
vapores, se aumenta e l tamaiio t r ansve rsa l de 10s conductos
despues de cada vue l ta . Es to permi te 10s carnbios en 10s - volumenes e s p e c i f i c o s a l a vez que rnaxirniza e l c o n t r o l corn
p l e t o de l a ve loc idad en forma independiente de l a s r e l a - -
c iones de pres i6n.
O t ro aspect0 es l a capacidad de c i e r r e hermet ico con t i nuo -
y e l im inac idn de l a e r o s i 6 n de 10s as ien tos .
Estas v 5 l v u l a s se han utilizado en 10s s e r v i c i o s rnencionados-
y en a p l i c c i o n e s d i f i c i l e s conlo reducc iones de p r e s i 6 n de urea,
amoniaco, p o l i e t i i e n o , r e d u c c i d n para vapor a a l t a p r e s i d n , en-
genera l s i t u a c i o n e s de a1 t a v e l o c i d a d .
(a) 4 in.. 2500 Ib. Boiler Feedwater Recirculation Valve
(bl Row Disc Stack i n Sectionalired Valve
(cl flow D.iu Stack for Gas Sentiem -
In tc), th. multiple, right angle turns in the stag- gered flow paths of each disc atfect numerous vd-
h o d lossas.ntb altac the basic velocity oqu- ation from v = m to V= m, whom N mpra- ants the number of turn h series in each flow passage. A proved pradetmined number of discs with multiple flow passages etched into their faces is dadted wound tho plug. The number of fluid passages, open to flow. increases with valve plug l i Noise m d erosion are greatly reduced in high- presuredrop d a . W g n s am also available for anti-cavititing liquid wnriu. 'V'k a selected quiet outlet vdo* bdw sonic. usually 300 it. per mc- ond maximum. "h" is the diiormtiml pressure U- rors the valve and "Nu becorruo tha numbr of right angle turns, each uusiag o m velocity head loss. Solving for " N d a e r m i ~ ~ the required number of 90' bends and overall disc d iamtw. t h e flow characteristic with a uniform number of disc o r l i as in em& disc b inhormtly 9ne.r. An qua1 peresntqo characteristic may be obtained by in- aeming rhe number of orifiw openings in each sucgaling d i i exposed to flow as the plug opsns Some/dasignr have m open c a ~ e at the top ol the disc stack to give minimum ttow restriction. but 8t vdoc i t i i well below sonic an diifemntkl pmmsuro dearasas with vdve ow ing .
Figure 3 5 PRESSURE REDUCTION AT CONSTANT VELOCITY REDUCES NOISE.
Courlesv Control Components, Inc.. Patents Issued and Pending
- - - 56 - Aerodynamic Raise
Noise prediction Technique
A S P L ~ . vs C, For Line-of-Sight Valve, Globe Valve w~th Standard or Whisper TrimQ I Cage
Catalog 10 - ~ a i 1983 Page 3-7
A 2rodynamic Noise Noise Prediction Technique . .
--
Page 3-8 May 1983
- Aerodynamic Noise ' - 58 -
Noise Prediction ~ e c h n i ~ u e I
aSPLMlp, vs M / P , Bsia, For tineof-Sight Valve and Line-of-Sight Valve with Whisper Trim@ V Attenuator
ASPLAP/ P, vs AP/P, (p, y For Globe Valve with Standard or Whisper Trim@ I Cage
-
Catalog 10 June 1984 Page 3-9
- 60 - Ae.rodynamic Noise
Noise Prediction Technique
ASPL, Correction for Steel Pipe Wall Attenuation, dBA
ASPL, Correction for Stainless Steel Pipe Wall Attenuation, dBA
PiW Sir*, ln 1
1 2 3 4
6 8 10 12 14
16 18 20 24 30
36 42 44 48 52
56 tjo
1
Note
10
- - - - - - - - - - - ..- * - -
.-- - - - . - -
-25.4
-25.3 -25.3 -25.4 -25.6 -27.7
-28.0 .-- - - - -. -
. -.- * - -
-.- sLnbrd-
m a Sir a, In 1
1-1/2 2 3 4
6 8 10 12
Use the following equation to calculate aSPLK for pipe sizes not included:
where, t = pfpewall thickness, inch 0, = pipe outside diameter, inch
20
- - - - - - - - - -.- - - - - - -
-24.9 -24.9 -25.1 -27.1
-2?.2 -27.2 -28.9' -29.1' -31.8 -32.1 - - - - - -
- - - - - - ..- . . .
Stainlers Steel Scheduler
Catalog 10
5s
-1 2.8 -1 2.8 -1 2.8 -15.1 -1 5.0
-1 7.6 -1 7.7 -1 9.5 -21 .O
MAY 1983 Page 3-1 1
30
--. . - - - - - - - - - - - - - -
-25.8 -26.7 -27.5 -28.7'
-28.8' -30.1 -31.4 -32.6 -33.7
-34.1 - - - - - - - - - - -. . . - - - -
40
-19.0' -19.8' -20.4' -23.4' -24.2'
-25,8' -27.1' -28.2' -29.3 -30.0
-31.3 -32.3 -32.9 -34.4 - - - -35.6 .-- --. .-- - - - --. -.-
80s -21.6 -22.6 -23.4 -282 -27.2
-29.5 -30.9 -31 .O -31.1
10s
-1 7.3 -1 7.3 -1 7.4 -18.3 -1 8.2
-1 9.4 -20.3 -21.3 -22.2
40s -1 9.0 -1 9.8 -20.4 -24.3 -24.2
-25.8 -27.1 -28.2 -28.6
60
- - - - - - - - - - - - - - - - - -
-29.1 -31.0 -32.1 -32.6
-33.6 -34.8 -35.6 -37.4 - - - - - - --. - - - - - - - - - - - - --.
ST0
-19.0 -19.8 -20.4 -23.4 -24.2
-25.8 -27.1 -28.2 -28.6 -28.7
-28.8 -28.8 -20.9 -29.1 -29.3
-29.6 -29.8 -29.9 -30.0 -302
-303 -30.4
Steel
80
-21.6 -22.6 -23.4 -26.2 -27.2
-29.5 -30.9 -32.4 -33.8 -34.7
-358 -36.7 -37.7 -39.4 - - - - - - - - - - - - - - - - - - --. - - -
. XS
-21.6 -22.6 -23.4 -26.2 -27.2
-29.5 -30.9 -31.0 -31.1 -31.2
-31.3 -31.3 -31.4 -31.6 -31.8
-32.1 -32.3 -32.4 -32.5 -32.7
-32.8 -32.9
Schedule
100
- - - - - - - - - - - - - - - - - -
-32.4 -34.1 -35.6 -36.6
-37.6 -38.6 -39.1 4 1 . 3 --. --. - - - -.- - - - - - - - - - - - -
,XXS
-27.6 -28.6 -29.4 -32.3 -33.2
-35.5 -35.8 - - - - - - ' - - -
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
120
-.- ..- - - - --.
-29.5
-31.8 -34.1 -35.5 -37.1 -38.0
-39.0 -40.1 -40.9 4 2 . 8 - - - - - -.- -.. - - - - - - - - - -..
140
- - - - - - . -.- - - - - - - - - -
-35.1 -37.0 -38.1 -39.1
-40.4 .--41.2
-42.3 -43.9 - - - - - - - - - -.- - - - .-- - - - .--
160
-24.5 -25.6 -27.3 -29.5 -312
-33.9 -36.1 -38.0 -39.5 -40.1
4 1 3 -423 -433 -45.0 - - - -. - --. - - - - - - .-- - - 0
- - 0
%erodynamic Noise iloise Prediction Technique
aSPLp2 vs P2 For All Valve Styles
Catalog 10 Page 3-1 2 May 1983
kb vs. C,, and A W L , "v
SPLu vs AP For All Valve Styles
Catalog 0
-
ItydreCynamic Noise - 64 - A ~ P L A P / ( P , - P$ *
aSPLaPIfP, - P~ For Design DBAQ Valves
Catalog 10 page 3-54 May 1 983
b
Y, mJ
L ci mJ z': 2 $
FZZ gsq m Z & e5c r '
- -
- 65 - Hydrodynamic Noise
@ & M ( P , - PJ For Design EA Valves
@PL&?/(pr - PJ For Designs E, EH & EW Valves 30
- I I 1
CAVITROL@ III ONE-STAGE TRIM --
STANDARD TRtY
- Catalog 3 0 May 1985 Page 3-55
~erodynamic Noise Noise Prediction Technique
SPL, vs AP For All Valve Styles
SPL, d6A
Catalog 10
Hydrodynamic Noise - 66 - ASPLU/(P, - P$
@PLap/(p, - P,J For Design U & WOO Valves (Line Size Equals Body Size)
Catalog 10 Page 3-56 May 1983
ASPLU!/(P, - P,,J For Design U & Vl 00 Valves (Swaged) 30
20
10
0 .
ASP& dBA -10
-20
b -30
-40~.l 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
-
-
- - - - - 4
cawma. v TRIM
-
- 67 - Hydrodynamic Noise
ASP~AP/(P~ - PJ
- ~ ~ A P / { P , - P,J For Design V25 & V250 Valves (Swaged)
- PJ For Butterfly & Bdisce Valves (2 to 1 Swage ~ati*) .
. Catalog 10 May 1983 Page 3-57/3-58
VIII. ACTUADORES
V I I I . ACTUADORES.
En es te c a p i t u l o se exponen 10s d i f e r e n t e s t i p o s de actuadores u t i l i z a d o s
mas comunmente, y pueden c l a s i f i c a r s e en se is grupos:
1 ) Actuadores Neumdti cos de D i afragma
2) Actuadores de P is tdn neumaticos
3 ) Actuadores e l e c t r o h i d r a u l i cas
4) Servo-Actuadores
5 ) Electromecdnicos
6 ) Manuales.
Los 2 pr imeros son 10s mas u t i l i z a d o s .
1) Actuadores de D i afragma.
Usualmente t i enen un diafragma f l e x i b l e colocado e n t r e 2 p l a t o s y a1
menos una seccidn de l a s 2 cdmaras es td cerrada hermeticamente. Un - actuador de diafragma generalmente t i e n e un rango de r e s o r t e que se-
opone a l a fuerza generada den t ro d e l actuador.
La seiial neumdtica de c o n t r o l e s t d conectada a l a cdmara se l l ada y a
un increment0 o d isminucidn en l a p res idn del a i r e , r e s u l t a una f u e l
za l a cual se impone a l a s fuerzas de l a caFda de p r e s i d n dent ro de-
l a vd lvu la , l a r e s i s t e n c i a debida a 10s empaques y l a fue rza de l re -
s o r t e de l actuador.
Se descr ibe como actuador de accidn d i r e c t a a1 actuador en e l cual - l a cdmara o seccidn presur-izada se encuentra a r r i b a d e l diafragma, y
a1 incrementarse l a p res idn , hay un movimiento resw l tan te hac ia aba-
j o .
FIG. 36
Los actuadores de acc i6n i n v e r s a , l a cdmara p r e s u r i z a d a se encuen t ra aba jo
d e l d iafragma, y l a conexi6n de a i r e tambien en l a p a r t e i n f e r i o r , c u a l q u i e r
Tncremento en l a p r e s i 6 n d e l a i r e , hace que e l r e s o r t e se d e s l i c e h a c i a --- a r r i b a , a1 i g u a l que e l vastago.
Los actuadores de diafragma y a sea d i r e c t o s o i n v e r s o s no necesesar iamente-
e s t a n r e l a c i o n a d o s a1 tamaiio de l a v d l v u l a en te rm inos d e l tamaiio de l a t u -
b e r i a . Cada actuador de d ia f ragma t i e n e que s e r c a l c u l a d o p a r a asegurar -- que t i e n e una f u e r z a s u f i c i e n t e pa ra vencer l a s f u e r z a s d e n t r o de l a v a l v u -
l a , d u r a n t e e l s e r v i c i o , porque e l Cn ico p r o p 6 s i t o d e l a c t u a d o r es mover -- l a v a l v u l a pa ra c o r r e g i r l a senal de c o n t r o l .
La mayor p a r t e de 10s f a b r i c a n t e s de v d l v u l a s t i e n e n una garna a m p l i a de ac-
tuadores y 10s e s p e c i f i c a n en r e l a c i 6 n a1 area d e l d ia f ragma en pu lgadas -- cuadradas.
Se d5 e l caso que se n e c e s i t a un a c t u a d o r muy grande p a r a una v a l v u l a peque
na, s i l a s cond ic iones de s e r v i c i o f u e r a n t a l e s que se t i e n e una a l t a c a i d a
de p r e s i 6 n en una v a l v u l a pequeiia, y tambien es p o s i b l e que s i una v b l v u l a -
grande t i e n e una ca7da de p r e s i 6 n pequeRa se u t i l i c e un a c t u a d o r menor.
Los actuadores de d ia f ragma son. como ha s i d o i n d i c a d o l o mas amp1 iamente -- u t i l i z a d o s . T ienen v e n t a j a s t a l e s como:
a ) A d a p t a b i l i d a d a una g r a n v a r i e d a d de v a l v u l a s y p o r su gama de tg
maiios d i s p o n i b l e s .
b ) y p o r s e r a1 menos c a r 0 en e l mercado.
A pesar de sus v e n t a j a s hay a lgunas s i t u a c i o n e s en l a s c u a l e s 10s actuado--
r e s de d ia f ragma no pueden s e r a p l i c a d o s en forma s a t i s f a c t o r i a .
Una de l a s desven ta jas en e l caso de u t i l i z a r d ia f ragmas con u n a r e a muy -- grande, r e q u i e r e una c o n s t r u c c i 6 n muy grande para l a s camaras p r e s u r i z a d a s ,
y y a no son t a n e f e c t i v a s para c o n t e n e r l a p r e s i b n .
Algunos proveedores proporcionan t ab l a s para l a seleccidn de actuadores,
9 su propio metodo de calculo. A continuacidn se dara u n ejemplo de --- calculo de u n actuador para valvula de g l o b ~ . (Metodo de Fuerza, Fisher-
Control s ) . .
1. Determinar l a fuerza requerida bajo l a s condiciones de s e rv i c io .
La fuerza requerida para operar l a vdlvula de control debera i n c lu i r :
A . Fuerza de desbalance B. Fuerza de Carga en e l ASiento
C. Fuerza de f r i cc idn debida a 10s empaques
D. Otros factores
Fuerza Total = A+B+C+D.
Actuator Siring Far Sliding Stem Vclvcs
Force Method
PressureTends-To- Close
Note
Since pressure tends to close the valve in these constructions, a negative sign has been placed in front of the brackets of these equations. This indicates that pres- sure is assisting, rather than opposing the actuator in closing the valve.
Because the A value is negative, while B, and D are positive, the force required to close the valve will be smaller than for pressure-tends-to-open constructions.
However, when calculating the force re- quired to open the valve, A, C, and D all oppose the actuator. Since seat loading is not considered when opening the valve, B is now zero.
I
For this reason, the total force required (equation on page 4B-1) must be calculated for both opening snd closing the valve. For all but the Type 585 and 585R actuators, the larger of these force requirements is then used to size the actuator. For Type 585 and 585R actuators, both the opening and dosing force is used in the sizing procedure.
To calculate the closing force, solve the equation given on page 48-1 using the A value as determined by the appropriate equation below. To calculate the opening force, drop the negative sign from the A' value determined below, and add C and 0.
Unbalanced Valve Plug
flow Oown (PDTC)
force A = - [(PI - P2) Am - PI A=,,,J
flow Up (PDTO)
ForceA= - [(P, - P2)AA, + P2Aa J
Balanced Valve Plug
Flow Up (PDTC)
Force A = - [(PI - P2) AA, - PI A d
flow Down (PDTO)
Force A = - [(PI - P2) AA, + PI AJ
Table 2. POI? Data for Single POI? Valve Bodies Port
Diameter, In.
3/16 1 /4 3/8 1 /2 3/4 7/8 1
1-1/8 1-1/4 1 -5/16 1 -3/8 1-1 /2 1 -5/8 1 -3/4 1 -7/8
2 -2-5/ 1 6
2-112 - 2-3/4 2-7/8
3 3-1/4 3-7/16
10-1/8 12 14
7
Port Circumference,
Ih 0.59 0.78 1.18 1.57 2.36 2.75. 3.14 3.53 3.93
3-5/8 10.32 -
25.13 31.42 . . .
4.12 4.32 4.71 5.1 1 5.50 5.89 6.28
qp 8.W 9.03 9.42
10.2 10.8
Table 3. Port Data for Double POI? Valve Bodies
Table 4. Valve Steni Area
31 81 37.7 44.0
A
Hs
HSV
Port Are?, h. 0.028 0.049 0.1 10 0.196 0.44 1 0.601 0.785
. 0.934 1.23 1 . 1.48 1.77 2.07 2.41 2.76 3: 14 r&20 4.91 5.99 6.49 7.07 8.30 9.28
"'gn
I
Catalog 14
Unbalance Area* (Balance9 Plug),
In. I . . . . . . ... ...
... . . .
... ...
. . . 0.16(ED.EDSET.8.€lR)
... 0.55 (CC) . . . 0:22 ED. ~ l j k ET. (L ETR) 0.73 ICC)
'%% EDR, ET, 8. I33
0.34 ED, kbk, ET, 8. €lR) 1.07 {CC) . ,-
. . . a .
0140 (ED. ED9 ET, 8. ETR)
80" 113.1 I sr.0
Cirwm- foreme, In.
~ o t . 1 Seating S U I ~ ~ C O
30.63 37.31
* U n b . l . ~ e m a n t h o - e k 9 * n m c h . w u r d t h . u p 0 s r m l a m r g a o .
8 10 13
1 -3L8 1 -7/8 2-3/4 3-5/8 5-5/16
7 7-1 /4 2-1/16 2-314 4-1 /8 6- 1 /8 6-3/4
valve stam Dbmeter, In.
"&!I 1/2
Y4 1-1/4 1-1 /2
2 2-3/4
pp --
JMY 1982 Page 4&3
1-24 €ID& ELT) 1125 IW 2.0 (EU) a iin
u&hnc. h a o *
~n.* 0.96 1.16
Port Diunetet. In. '
Are?, In. I
0.08 0.1 1 020 0A4 0.79 1.23 1.77 3.14 5.99
~e- ~ w t
4-15/16 6
7-7/8 9-7/8 12-7/8 1-1/4 - 1 -3/4 2-5/8 3-1 /2
5-3/16 6-7/8 7-1 /8 1 -7/8 2-3/8 3-7/8 5-7/8 6-1 /2
~ o p ~ w t
4-13/16 5-7/8
49.87 62.44 81.29
8.25 1 1.39 16.89 22.38 32.99 43.59 45.16 12.37 16.10 25.1 3 37.70 41.62
1.55 1.95 2.53 0.25 0.35 0 53 0.70 1.03 1.36 1.41 0.58 1.51 1.57 2.35 2.60
Actuator Sizing - 74 - For Sliding Stem Valves Force Method
B. Force to Provide Seat Load Seat loads are determined by shutoff requirements. The following forces are required to meet the factory accep- tance tests for ANSl leak classes II through IV. Because i.i diiferences in the severity of service conditions, these leak classifications and corresponding leakage rates are ni2d to be construed as indicators of field performance. To pratong seat life and shutoff capabilities, a higher than standard seat load should be used (see figure 3). If tight shutoff is not a prime consideration, use a lower than sfandard leak class.
Leakage class numbers are ANSl leak classes. See Section 2 of this catalog for additional information on these ANSl leak classes.
Class l As required by customer specification, no factory leak test required.
Class ll 20 pounds per lineal inch of port circumference
Class 111 40 pounds per inch of port circumference
Class IV 40 pounds per lineal inch of port circum- ference (up through a 4-3/8 inch diameter port)
80 pounds per lineal inch of port circum- ference (above 4-3/8 inch diameter port)
Class V Metal Seats-Determine pounds per-lineal inch of port circumference from figure 3
Soft Seats-Seat load = [ (Ax A P ~ + B] A and B factors can be found in table 5
Class VI For Design CE with composition seats-40 pounds per lineal inch of port circumference
For all other valve bodies-Seat load = t ( A x a P , J + B J A and B factors can be found in table 5
Boiler Feedwater Service-Determine the seating force (pounds per lineal inch) from the curve labeled Class V in figure 3.
Table 5. Seat Loads for Soft Seat Constructions (All but Design CE Valve)
UI I I I PRESSURE DROP (SHUTOFf)
Figure 3. Required Seat Force for Metal Seated Class V Valves and Valves in Boiler Feed Water Service with
Suggested Seat Force to Prolong Seat Ufe and Shutoff Capability for A NSl Leak Classes 11,111 and IV
Determine the seat load for Class I through Class V and boiler feedwater service vahres with the following equation: -
Force 8 = Seating Force x Port Circumference
Catalog $4 32.35 4.54 July 1 982
Actuztor Siz ing - 72 - For f iidinrj SPcm LFdves Force Method
A. Force to Overcome Static Unbalance (1) Use table 1 to determine if the valve construction is
balanced or unbalanced. (The trim parts in a balanced design minimize the net fluid flow forces creating static unbalance, making possible the selection of a smaller actuator.)
Table 1. Balanced and Unbalanced Valve Bodies by Design Letters
Balanced Designs
A (double port) AR (double part) CC (6" srze only) € 4 0 b EAT ED 6 EDR ELD 6 EL1 ENA ET & ETR E W D b W HS (double pott) HSC .
Unbalanced Dosigns A (stngle port) €A0 Spec 0 6 F) AA EAC b ms AR (single port) B b BA BF BFC BP CC CE CZA . - '
0 & OA DBQ & DBAQ DS
€0 (spec B. 0 8 F) EC ELS ES b ESR EWB (Spec 0) EWC&EWS Et GS HS (shgle pott) IC - - I HSV (double pott) I DSE Z-bi I . . - . . .
FLOW UP (POTC) FLOW DOWN (POTO)
U I I A U I C E B VALVE WC
R o w ~ ~ f o t C ) FLOW UP ( W O ) (2) Use figures 1 and 2 to determine if the valve is a - UUMCEB VALVE d~
pressuretendsto-open or pressure-tends-to-close cop struction
Figure 1. Pressure Tend* To-Open (3) Use the applicable equation below to calculate the
force required to overcome static unbalance. The terms used in the equations are:
Force A = Force to overcome static unbalance, Ib P, = Upstream pressure, psig P2 = Downstream pressure, psig
& = Port area, ins2 (from table 2) A, = Stem area, in2 (from table 4) A, = Unbalance area, in2 (from table 2 or 3)
Unbalanced Vahe Plug
Flow Up (PDTC)
Force A = (P, - PJ A, + P2 A,
a Flow Down (PDTO)
Force A = (PI - PJ A, - P, A*-
Balanced Vahre Plug
Flow Down (PQTC)
Force A = (PI - PJ A, + P2 A,,
Flow Up (POTO)
forwA=(Pl - PJ4,-P2A-
f LOW DOWN (PDTC) FLOW UP (PDTO)
I B A U I C E I VALVE RUQ I
Figure 2 Pressure-Tends-TOlcIose
Page 48-2 -July 1982
Actuator Sizing For Sliding Stem Valves
Force Method
C. Force to Overcome Packing Friction From table 6, select the force that is appropriate for the stem size and type of packing to be used.
D. Additional Forces
Dcripn ED ANSl Classes 1500 & 2500 A force to overcome friction due to the metal piston ring should be included in determining the actuator force required. This force to overcome metal piston ring friction corresponding to any given pressu6 drop'wbe deter-
, - , mined directly from figure 4.
k .- . 6-3W PORT
0 l o O o ~ Y I O O ~ # 1 0 0 Y ) ( I O
. m e * . MESSURE ORO?, UI
* Figure 4. Design ED A NSl Class 1500 & 2508
Metal Piston Ring Friction Forces -
Actuator Selection
After a valve has been selected to meet given service conditions, the valve must be matched with an appre priate actuator to achieve maximum efficiency.
Although u d service conditions may necessitate selecting an oversized actuator, the actuator size normally matched with a given valve yoke boss size may be selected from the tables in the following actuator selectkm infoma~on Using the standard slze actuator ss a starting point prevents needlees cafculatior\s on 8ctuatof8toosmallortool~fortheOfverrconditiarrrr
Table 6. Packing Frictionf, Lb
Catalog 14
Stem Diameter,
In.
Juty 1082 Page 4B5
ANSl Valve aas8
, Packing Type
single I Double
TFE Impregnated
*abstos Grapbitet .
'Irype 47f, 471-7 end 471-1 6 - 76 - Piston Actuators
Figum 5. Type 4 71,4 71-7, or 4 71- 16 Piston Aduator Force When U s d W h 35 7U Spries PO8ifion~
Table 7. Type 4 7 1, 4 71-7, and 4 71-1 6 PIston Actuator 2. Match the valve body yokqbosk & to the smallest Valve Stem Connectio~ Yoke Boss Size$
Cylinder Areaf and Trerels actuator with the spmo ydce bose dro (w% table 7).
I
Double-Acting Piston Actuators- wpe 471 ,474 -7, and 471 -1 6
Use the fdlowim procedwe to select Type 471,471 -7, 471-16 plston actuators
1. Knowing the valve sttern connection slze, select the proper yoke bow dze horn table 7. ,
3. on ttw graph in fi~ure 5, t i d the force on the horizontal axis equal f o t b W e body force required. Any size acttuator w h ~ # cwo passes beyond the force .reqIji'red mav be ra m a y ~ e d ~ T S t ~ b ~ ~ d t 8 ~ O P ( Y sy.w O(is.::;, .-. ,
v-8 . - .
The valuer $hewn on the graph are based upon 8 10 p o r n 19u, of supply pressure through the 3570 Series p d t b w e Fororrs wdlaMe for Type 4?1,471-7, and 471 -1 6 actuator w W -er cm be obtained by mu* the values rhwn in figure 5 by 1.11.
Actuator form must not exceed the inad- mum rllawabla valve stem ,bad Weter to the Stem b a d Calculation section tor eddWonrl lnPormrUon and procedures.
catalog f 4 P z s 4B-6 December 1 982
-- . 4. If the actuator originally selected is too small, go to
the next larger actuator with the same size yoke boss
5. In step 3, figure 5 was used to find the approximate force available. To determine the exact force available for any size Type 471, 471-7, or 471-16 piston actuator, r--~lti>ty the appropriate force available shown in table 8 - by the following factor.
Actual Supply (or Operating) Pressure, Psig
Table 8. Type 47.1, 471-7, and 471-16 Piston Actuator Forces Available
FORCE AVAILABLE WlTH 1
100 PSlG AIR SUPPLY, LB WM13570Sefles PWWnaP 1 Without Positbmr
100 Psig
6. When ordering, specify the desired actuator action and pislon motion from table 9.
*
- . . . ..>-
Table 9. Type 4 71. 471-7. and 4 71-1 6 Piston Actuator Actions Under Normal Operating ~o"ditions . '
DESCRIPTION
With 3570 Series Positiorrer
Catalog 14
OESRm PISTON --a -.. .-..'. Down I Uo
I
Wittrout positioner
Page 4B-7
Direct-acting
Reverseacting
. . .r_- . S u O Q ( Y p ~ l m r a r t . d ~ ~ ( o d d o c r
Supply pcessure be;ded on top of pistars exhausted from bottom
F,"$."Po input bel lw* sign4 - Decreasing input wessure to bellows
I - Supplypressureloededon
bottom of p&stm exheusted mtog .
Oecresdng input s i v presswe to bellows
E y o z & ! p
2). Actuadores de Pist6n Neurnati ~ 1 : i .
TambiEn denominados c i l indro actuador de c i l indro. La mayoria de 10s fabricantes de vdlvulas los nianejan.
a
Los actuadores de pistbn para control generalmente requieren posicio - nadores, estos actuadores de c i l indros ofrecen algunas ventajas que-
no tienen 10s actuadores de diafragma. El c i l indro o pistbn esta di - senado para soportar a l t a s presiones de ahi que es capiiz de dar mas-
fuerza en tanlanos pequeiios. Cuando u n actuador de piston s e usa en- conjunto con u n posici onador, exi s t e una 1 inii t an te para l a presibn--
de suministro de a i r e a1 actuador y es la presibn que t i ene el aire-
3 ) Actuadores e l ec t roh id r~u l i cos .
Los actuadores electrohidraul icos en lugar de operar con una seAal - neurndtica, funcionan con una variedad de seiiales e l6c t r i ca s de bajo- vo l ta je , s in ningdn requerimiento neumiitico, s i n embargo requieren - de una fuente de energja por separado (suministro e l6c t r i co ) . Las sg
Aales que manejan son generalmente de 24 a 65 vol t s d o c , y en el or- den de 1-5, 4-20 o 10 a 50 ni Amps.
C
Estas seAales son suministradas para mover una bobina, a s i cuando l a
corr iente varia l a bobina se mueve, y es ta particularmente disenada- y junto a una boquilla que g i r a , a travEs de l a cual u n liquido-----
( ace i t e ) a a l t a presion fluye. Asi cuando l a seAal var ia l a posicibn
de l a bobina a travEs del pivote, por la boquilla se inyecta el f l u i -
do a a l t a presibn en uno de o t ro de 10s receptores c i l i nd r i cos 10s -- cuales pueden incrementar o disminuir l a presibn hidraulica en u n la-
do u o t ro del pistbn ocasionando que la valvula se mueva; l a s fuerzas
que actOan en la boquilla estan balanceadas cuando l a valvula alcanza una nueva posicibn de ahi que l a boquilla se vuelve a colocar entre - 10s receptores c i l indr icos y ya no se mueve l a valvula.
* I C I Y 1 I w.1-. .C1m
. H \ . . I O I S Y U
~ i p u r e w . ~ DOME ACTUlbTOR CONTROL VALVE.
BIAS SPRING - r------SIGNAL CURRENT /
UOVING COIL------
JET P I P E - - - - - -
---fEEDBACM LE VCR
.- YfC*ANICAL STOPS
F 16. AN ELECTRO-HYDRAULIC VALVE ACTUAT3R.
Los actuadores electrohidr5ulicos en el mercado son similares a1 que se describib, except0 que hay diferencias en la forma que l a presiBn hidrg Clica es manejada por 10s cilindros.
En general, 10s actuadores electrohidr5ulicos ofrecen la ventaja de que se pueden ser colocados en forma remota de u n instrumento, donde puede- haber o no 10s servicios como presidn neumitica, para operar una vdlvu- la.
La desventaja es que son muy caros con respecto a 10s de diafragma y -- tambien porque se requiere u n uso constante de suministro e l e c t r i c ~ a-- una bomba para poder bombear el fluido hidrbulico. Ademas sus veloci-- dades de operacidn son a 'veces mas bajas que u n actuador de diafragma.
4) Servo actuadores . Son una variaci6n de 10s electrohidriulicos y este t ip0 de actuadores- ha sido desarrol lado por diferentes compafifas, para servicios donde al - tas presiones y cafdas de presi6n son encontradas dentro de una vblvu- l a , y ademds se requiere c ier re hermetico, o requerimientos de a1 ta vg locidad de apertura o c ier re , requerirnientos de extrema rapidez en e l - movimiento del vhstago de una vdlvula o.caracteris t icas de a l t a fre--- cuencia en la respuesta. -
El movirniento del vhstago de la vllvula, a traves de un potencibetro- o transformdor diferencial l ineal , es cornparado con la seilal del ins-- trumento dentro de u n servo-amplificador. Una senal es entonces envia da a una valvula de a1 to rendimiento, la cual carga o descarga el f l u l do hidraulico a a l ta presidn del actuador que estan directamente cone5 tad0 a1 vdstago de la vllvula. El exceso de fluido hidraulico se re-- gresa a1 contenedor.
Estos actuadores u t i l izan presiones hidraulicas del orden de 1000 - 3000 psig. Se tienen respuestas muy rapidas a las -- condiciones que f i jan 10s i n s t r u m e n t ~ ~ .
. Desventajas: Altos costos de operacidn y de instalaci6n se- necesitan bombas de muy al t a presidn para poder cumplir con- las fuerzas hidraul icas tan grandes que se requieren
5) Actuadores el ectromeclni cos . Un actuador electromec8nic0, se compone de u n tren de engra- nes y tornil 10s ensamblados 10s cuales conducen e l vastago -
Figure 3% A N ELECTRO-MECHANICAL VALVE ACTUATOR.
La variaci6n en l a sefial de entrada, cuya magnitud coreesponde a la posici6n reuqerida del vastago de la v3lvula es alimenta- da a1 posicionador y produce u n voltaje que actBa sobre 10s en granes. E l movimiento resultante produce u n vol taje que se in
crementa con l a fuerza, y se envia a1 posicionador (retroal io- menaci dn) . Cuando 10s voltajes de entrada y retroalimentaci6n se igualan, el voltaje de sal ida a1 motor se vuelve cero y detiene el movl miento del vdstago a l a posiciBn requerida. Si 10s voltajes-- no son iguales e l motor se corre en l a direccibn para que se - llegue a la igualacibn.
figure4L A HIGH PERFORMANCE - SERVO-ACTUATOR.
Figure 4%. A HANDWHEEL
!
CONTROL VALVE.
Tiene l a s mismas venta jas que 10s e l e c t r o h i d r ~ u l i c o s , es mas caro
que 10s e lec t roh id r5u l i cos , y tambien mas e f i c i e n t e .
6) Actuadores Manuales. . Es tos actuadores no son estr ic tamente habl ando actuadores "propoy
cionales".
Estos actuadores realmente hacen que l a v i i l vu la de c o n t r o l f unc ig
ne como una v d l v u l a manual donde l a c a r a c t e r t s t i c a de f l u j o es c o
nocida se pueden emplear estos actuadores, ya que l a pos i c idn se-
puede l e e r directamente de l Zndicador de l a ca r re ra de l a vblvula.
Son u t i l izados como d i spos i t i v o para c e r r a r l a v a l v u l a completa--
mente, el iminando l a necesidad en algunos sistemas de a r reg los -- costosos para bypass.
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