Si no lo entiendes, pregunte. Sobre los coeficientes de caudal y el grado de apertura de las válvulas de regulación

Este mensaje fue editado por última vez por kkkbaa el 26-11-2019 a las 19:17. No lo entiendo: si cambiar el grado de apertura permite generar una diferencia de presión, ¿por qué entonces sigue habiendo una diferencia de presión cuando todo está abierto? Soy licenciado en química y estoy estudiando los principios de la ingeniería química. Busco respuestas en línea. . Aquí me piden que elija la válvula, y llevo mucho tiempo confundido.

La última edición de este mensaje fue realizada por kkkbaa el 26-11-2019 a las 19:37. Se pidió a los especialistas en procesos que tuvieran en cuenta la pérdida de presión, pero ellos ni siquiera consideraron ese problema. Dijeron que cuanto menor sea la pérdida de presión cuando la válvula está completamente abierta, mejor. Según el grado de apertura, se puede ajustar el caudal; es decir, el caudal máximo va del 0 al 100%. Me pidieron que calculara la pérdida de presión basándome en el coeficiente de resistencia de la válvula. Pero, ¿no significa eso que todas las válvulas del mismo tipo tendrán la misma pérdida de presión? ¿Qué valor tiene eso como referencia? ¿Cómo debo elegir la válvula adecuada? En realidad, yo también lo creo así. Por eso, quisiera pedir consejo a los veteranos; realmente no logro entender esta relación.

No entiendo esto, solo puedo apoyarte en silencio

Aunque no soy un especialista en válvulas, he oído hablar de este problema y creo que está más relacionado con la regulación del proceso. El coeficiente de caudal está muy vinculado al diámetro de los orificios de la válvula de regulación. Para las válvulas de DN100, si el diámetro del orificio es de 80 o de 50, eso depende de los requisitos del proceso. Si el diámetro del orificio es demasiado grande o demasiado pequeño, eso tiene una gran influencia en si el circuito de control podrá funcionar correctamente de forma automática en el futuro. Estas son mis ideas; espero que las critiquen y me den sugerencias.

Bueno, ¿será que lo envié al área incorrecta? ¿Debería ir a la sección de válvulas de tuberías?

La última edición de este mensaje fue realizada por Hariky el 27-11-2019 a las 10:28. En esencia, la válvula regula el área de flujo, lo que a su vez afecta la capacidad de flujo. Como usted dijo, el coeficiente de caudal es un parámetro que mide la capacidad de flujo de la válvula. Este parámetro permite ignorar los parámetros del medio y la diferencia de presión entre las dos extremidades de la válvula, y representa, en realidad, la capacidad de paso del conducto de la válvula. Existe un concepto relacionado con las válvulas: las características de caudal intrínsecas, que son la curva que relaciona la capacidad de flujo con el grado de apertura de la válvula. La curva real y la curva teórica son diferentes; por ejemplo, en el caso de curvas con el mismo porcentaje de características, las curvas reales de diferentes fabricantes y de diferentes componentes del válvula también difieren entre sí. Esto significa que la misma capacidad de circulación corresponderá a diferentes grados de apertura. Por eso, la apertura no permite medir de forma directa la capacidad de flujo de la válvula. Otra cosa que cabe señalar es que no es cierto que cuanto más baja sea la caída de presión en la válvula, mejor. En realidad, la función de la válvula es regular la resistencia al flujo en todo el sistema de tuberías. Por lo tanto, las válvulas deben tener un cierto peso en el sistema; por lo general, la caída de presión en las válvulas debe representar más del 30% de toda la presión en la red para que se pueda lograr un control efectivo.

Es necesario calcular la resistencia de todo el sistema de tuberías. La resistencia que presenta la válvula de regulación a su caudal de funcionamiento normal representa aproximadamente el 30% de la resistencia total del sistema de tuberías. Tanto un porcentaje demasiado alto como uno demasiado bajo son desfavorables para la regulación

Gracias por la respuesta, pero creo que, ya que existe una resistencia cuando la válvula de regulación se cierra, sería mejor que, al estar completamente abierta, permitiera el paso completo del medio. Para regular, reducir la apertura de la válvula de regulación genera resistencia, lo que permite lograr el objetivo de reducir la presión mediante la restricción del flujo. Quizá haya un error en mi comprensión; espero que pueda señalarlo. ¡Muchas gracias! ¡ ¡

La última edición de este mensaje fue realizada por kkbbaa el 27-11-2019 a las 11:40. Soy un ignorante; puedo entender los dos primeros párrafos, pero no entiendo el último. Si se puede reducir la resistencia al flujo en las tuberías ajustando las válvulas, ¿por qué entonces existe una caída de presión cuando las válvulas están completamente abiertas? Para ajustarla, basta con cerrarlas un poco, ¿no es eso lo mismo que tener una caída de presión desde el principio? Al regular la presión, seguramente existen requisitos claros en cuanto a la caída de presión. El caudal varía en función de los requisitos de presión; por su parte, al regular el caudal, solo existe un requisito relacionado con el caudal, mientras que la presión varía en función de ese caudal, ¿no es así? Gracias por responder, de verdad no lo entiendo; quizá he pensado de manera demasiado unilateral.

Además, si los requisitos de diseño indican que cuanto menor sea la caída de presión cuando la válvula está completamente abierta, mejor, ¿podría entonces elegir una válvula reguladora con el valor máximo de Kv que cumpla con esas condiciones?

Este mensaje fue editado por última vez por Hariky el 27-11-2019 a las 12:19. Para que la válvula de regulación funcione de manera eficaz, es necesario que tenga un peso relativo bastante alto. Por ejemplo, si el coeficiente de resistencia de toda la tubería es 100, entonces la proporción o el efecto que produce un cambio del 5% en el grado de apertura de la válvula es diferente en los casos en que la válvula representa el 90% y en aquellos en que representa el 10%. Para discutir específicamente las válvulas de regulación, es necesario determinar primero la fuente de interferencia. Veamos el caso más simple: la presión tanto en la parte superior como en la inferior de la tubería es estable, mientras que el grado de apertura de la válvula varía. Dado que la función esencial de la válvula de regulación es la restricción del flujo, con un diseño adecuado del proceso y una selección correcta de la válvula, esta debe abrirse completamente cuando el caudal sea alto, es decir, cuando ese caudal supere el valor máximo previsto en el diseño. En este momento, seguramente seguirá habiendo una diferencia de presión. Por ejemplo: en una tubería, si las presiones en la parte superior e inferior son constantes, entonces la caída de presión total también será constante. Cuando las válvulas se abren completamente, el caudal aumenta, y la caída de presión en la tubería también aumenta un poco (tanto el valor numérico como el porcentaje de caída de presión aumentan), pero gran parte de esa caída de presión sigue ocurriendo en las válvulas. Nota: Cuando la caída de presión total está determinada. Al cerrar la válvula, tanto el valor de la caída de presión como su proporción aumentan ； Al abrir más la válvula, tanto el valor de la caída de presión como su proporción disminuyen.

El coeficiente de caudal es diferente del grado de apertura; existe la siguiente relación: Cv = 1,16 · Kv.

Este mensaje fue editado por última vez por Hariky el 27-11-2019 a las 13:01. Tanto Cv como Kv son coeficientes de caudal. Esto es la conversión del coeficiente de caudal bajo diferentes condiciones experimentales. En Estados Unidos, lo que usamos más a menudo es el Cv. El Kv se utiliza mucho en Alemania.

Lo que dijo el tipo es: handshake

Gracias, hermano mayor. He comprendido lo que dijo. También estamos solo en la fase de diseño, por lo que no podemos estimar la pérdida de presión del sistema completo. Básicamente, se ha ignorado la pérdida de presión durante el proceso de diseño. Actualmente, en cuanto a los parámetros técnicos, solo se indica una presión máxima antes de la válvula de 16 bar, un caudal máximo de 8 m³/h y un caudal mínimo de 0. La presión en todos los puntos se calcula sobre la base de 16 bar. No es posible asignar una diferencia de presión a las válvulas de regulación; en otras palabras, cuanto menor sea la pérdida de presión cuando las válvulas están completamente abiertas, mejor. Los hermanos de otros diseños, al diseñar las unidades posteriores, también solo establecieron una diferencia de presión de 1 bar, por eso planteé esta pregunta. Él exige que, cuando se active al máximo, la pérdida de presión sea lo más baja posible. ¿Qué debo hacer en esta situación? ¿Debería elegir la válvula de control con el valor Kv más alto que cumpla con esos requisitos? Agradezco nuevamente al hermano mayor

Si la resistencia es demasiado baja, no se puede controlar el caudal

Solo se puede decir que es una técnica estúpida ¡ ¡ ¡No he estudiado mecánica de fluidos!

Lo que dices es un problema que se encuentra con frecuencia en el proceso de diseño. La válvula de regulación tiene dos aplicaciones: una se utiliza en circuitos de regulación automática, donde siempre cumple una función de restricción del flujo. Otra opción es su uso para suavizar los cierres del sistema, generalmente bajo control manual; en este caso, se requiere que las válvulas y las tuberías tengan el mismo diámetro, sin prestar mucha atención al valor dP de las válvulas. Creo que lo que debes discutir es aún la primera situación. En la caída de presión en las tuberías se deben tener en cuenta: las tuberías, los accesorios y válvulas manuales, los intercambiadores de calor, las boquillas, la diferencia de nivel, las válvulas de control automático, los medidores de flujo automáticos y otros componentes. 1. El proceso, al utilizar tuberías seleccionadas según una velocidad de flujo económica, suele presentar una pérdida de presión baja en las tuberías y los conectores. 2. Según el caudal, se deben instalar tantas válvulas de control manual como sea necesario. 3. En el caso de los intercambiadores de calor (si los hay), es necesario considerar las características del medio utilizado y el tiempo de uso. La diferencia de presión aumentará gradualmente; por lo general, al principio, esta diferencia es de unos 1 a 2 bar. 4. La presión en la boquilla (si la hay) suele ser de aproximadamente 1 a 2 bar. 5. Diferencia de presión: esto es algo que se debe tener en cuenta al aumentar la presión de entrada en el proceso. Parece que en su trabajo todos los equipos conectados a las tuberías se calculan teniendo en cuenta una presión de entrada de 16 bar. ¿Este tubo no va a cruzar los pisos? Ahora hay software, lo cual es bastante práctico. Al determinar las condiciones de proceso, es necesario calcular la pérdida de presión en las tuberías, tomando en cuenta el caudal de operación y la longitud estimada de las mismas (se puede hacer una estimación basada en la experiencia). También se debe considerar la pérdida de presión en los intercambiadores de calor (si los hay), en las boquillas (si las hay), así como los cambios de presión causados por las diferencias de altura entre los diferentes niveles. Luego, al restar las presiones en la parte superior e inferior, se obtiene la presión de entrada de la válvula y la caída de presión. Nota: Los medidores de caudal con control automático suelen permitir una pérdida de presión permanente de 10 a 20 kPa. El proceso asigna una caída de presión demasiado baja a las válvulas, mientras que en la operación real, otras partes del proceso suelen tener una caída de presión mucho menor de la asignada en el diseño. Por lo tanto, toda esa caída de presión adicional debe ser soportada por las válvulas, lo que hace que su apertura sea muy pequeña (es decir, el diámetro de la válvula se elige en exceso). Todavía es necesario comunicarse con los especialistas de la cadena de suministro para que comprendan las necesidades de funcionamiento de la válvula.

Por más que se abra por completo la válvula de regulación, el diámetro del elemento de la válvula seguramente será diferente al del tubo; por lo tanto, inevitablemente habrá una pérdida de presión.