Línea de caudal reducido tras la bomba y selección de válvulas

El caudal mínimo de la bomba no debe ser inferior al 30% del caudal nominal, y las válvulas deben ser de tipo globo.

Sí, nosotros también lo diseñamos de esa manera. Pero en la práctica, por ejemplo, con una bomba de 200 toneladas, utilizamos tuberías de bajo caudal de DN100 junto con válvulas de cierre. Sin embargo, cuando se trata de ciclos de baja intensidad, resulta que basta con abrir las válvulas de cierre de DN100 solo tres grados. Es que no entiendo bien: debería abrirse por completo la válvula para lograr un caudal del 30%, ¿no?

Por lo general, se utilizan válvulas de tipo aguja. Si se trata de controlar grandes caudales, se pueden fabricar válvulas de aguja personalizadas.

1. Si se considera que la densidad es 1, la velocidad del flujo a un 30% de caudal es de 2,1 m/s. Esta velocidad es razonable, por lo que no hay necesidad de reducir el diámetro de la válvula solo porque se considere que una válvula DN100 es demasiado grande. 2. En realidad, bajo condiciones normales, no se busca que la línea de retorno transporte el 30% del caudal nominal, sino el caudal total en la salida de la bomba, incluyendo tanto el caudal que regresa como el que se envía hacia afuera. 3. La línea de retorno mínima en la salida de la bomba tiene un recorrido corto y una caída de presión baja en las tuberías; sin embargo, la diferencia de presión es alta. La mayor parte de esa caída de presión se produce en esta válvula de limitación. 4. Con una válvula de cierre DN100, ya es suficiente con girarla tres vueltas para abrirla por completo. Probé una válvula de cierre DN80: para abrirla del todo fue necesario girarla cinco vueltas. La apertura del válvula de cierre DN100 en tres vueltas es de 15 mm. La apertura máxima requerida para esta válvula debe ser al menos 1/4 de su diámetro nominal. Si se toma como referencia un diámetro de 30 mm, entonces la válvula ya está abierta a la mitad. Al girarla seis veces, la válvula estará completamente abierta.

1. Para evaluar el rendimiento de flujo de una válvula, se utiliza comúnmente el coeficiente de caudal, como el valor Cv. Refleja el caudal del válvula bajo diferentes diferencias de presión. 2. ¿Cómo se evalúa el 30% de la cantidad? ¿Se toma en cuenta la velocidad del flujo o el caudal? Probablemente, en el caso del DN100 mencionado anteriormente, se ha elegido tomar como criterio la velocidad del flujo. En la imaginación, se cree que la válvula regula el flujo a una velocidad de 2,1 metros por segundo, pero en realidad no es así. 3. Al igual que cuando la multitud camina tranquilamente por la calle, se puede estimar el flujo de personas a partir de su velocidad promedio. Cuando se coloca un puente en medio del camino, cuya anchura es menor que la del propio camino, la multitud, al reunirse allí, acelera inconscientemente el paso para cruzarlo, lo cual no afecta los valores de estimación del flujo de personas en la calle. 4. El valor de Cv, además de calcularse, también se obtiene midiendo el caudal a diferentes ángulos de apertura y diferentes diferencias de presión. De hecho, la diferencia de presión que soportan las válvulas de las líneas de retorno más pequeñas es mucho mayor que la diferencia de presión en las válvulas del propio circuito. Cuando el fluido pasa por el elemento de la válvula, se alcanzan velocidades muy altas. Cuando se utilizan estas válvulas en bombas de alta presión, a menudo es necesario contar con varios elementos de válvula para reducir la presión, disminuir los ruidos y las vibraciones, y evitar que la presión baje tanto como para causar cavitación y dañar el elemento de la válvula. 5. A menos que se tenga en cuenta el retorno de todo el caudal, si solo se considera el caudal mínimo, la válvula solo necesita ser de tamaño más pequeño. ¿La explicación anterior aclara las características de la válvula de retroalimentación? En otras palabras: la evaluación del 30% no se basa en la velocidad de flujo, ya que el cálculo de la velocidad media habitual no es aplicable a estas condiciones.

Dependiendo de las condiciones del medio, la válvula de compuerta + placa perforada debería funcionar

También tenemos una bomba de 200 toneladas; la línea de retorno mínima es DN100. Se eligieron válvulas de codo para controlar el caudal de retorno, en un valor de 75 toneladas, tal como lo exigen los fabricantes de las bombas. Hablando del punto de operación de la válvula de retroflujo, al abrirla en un 10%, se alcanzan unos 80 toneladas.

¿Un grado de apertura del 10% significa que la válvula se abre solo en un 10% para lograr un caudal de 80 toneladas?

Este mensaje fue editado por última vez por pkupku1245 el 27-2-2016 a las 21:19. Sí, se trata de una válvula de control

Sobre la base de las indicaciones del piso 6, se añaden algunos datos más para explicar las válvulas de bajo caudal. 1. En las tuberías de transporte, se elige el tamaño de la válvula en función del caudal deseado, de modo que su velocidad de flujo quede dentro del rango recomendado. Este es el método más común para seleccionar las válvulas adecuadas. Observe lo siguiente: en las condiciones de este tema, con una velocidad de flujo de 2,1 m/s, la caída de presión generada por la válvula es de aproximadamente 0,093 BAR. Cuando la válvula se utiliza como control de derivación para caudales bajos en una bomba, y cuando la válvula está completamente cerrada, la diferencia de presión entre la parte superior e inferior de la válvula corresponde a la altura de bombeo de la bomba. En general, el valor de la altura de bombeo es mucho mayor que la caída de presión causada por la válvula en las tuberías de transporte. Suponiendo que una bomba tenga una altura de bombeo de 50 metros y que la densidad del fluido sea 1, la relación entre esa altura de bombeo de 5 BAR y la caída de presión de la válvula de 0,093 BAR es de aproximadamente 50. 3. La alta diferencia de presión en las válvulas de control de caudal reducido permite una gran capacidad de flujo. Cuando existe una gran diferencia de presión sobre la válvula, su velocidad de flujo no es de 2,1 m/s, como se podría pensar, sino que está determinada por las características Cv de la válvula; se trata, por lo tanto, de una velocidad de flujo muy alta ； Para reducir el caudal, es necesario cerrar las válvulas parcialmente; por lo tanto, con una apertura muy pequeña de la válvula de derivación se puede lograr un caudal reducido. 4. Cuando la altura de elevación de la bomba es lo suficientemente alta, es decir, cuando la presión antes y después de la válvula de derivación es lo suficientemente elevada, la reducción de presión mediante un solo elemento de la válvula puede causar la vaporización del medio, o lo que se conoce como cavitación. Esto ocurre porque la presión aguas abajo del elemento de la válvula disminuye por debajo de la presión de vapor saturado del medio, lo que genera cavitación. Por ello, es necesario utilizar varios elementos de la válvula para reducir la presión de manera gradual. Existe un dato empírico: la velocidad máxima del flujo líquido a través de cada elemento de válvula debe mantenerse por debajo de 30 m/s. 5. En el campo de las válvulas de control, existe una técnica de diseño para los elementos internos de la válvula que funciona como un “laberinto”: el fluido debe pasar por varios recodos, lo que aumenta la resistencia y reduce la caída de presión antes y después de cada elemento interno de la válvula, con el fin de disminuir la velocidad del flujo.

6. A menos que se cuente con un diseño especial, ya sea en válvulas de compuerta, válvulas esféricas, válvulas de ángulo u otras tipos de válvulas, no existe una relación lineal entre el grado de apertura del vástago de la válvula y el área de paso del elemento interno de la misma. Por lo tanto, incluso si el grado de apertura del vástago es del 10%, eso no significa que el área de paso sea el 10% de las especificaciones nominales de la válvula.

7. Ahora, consideremos lo contrario: cuando se coloca una válvula del mismo diámetro que el tubo en un sistema de bajo caudal, lo importante para el control del flujo no es el diámetro de las entradas y salidas del tubo o de la válvula, sino el área de paso del elemento interno de la válvula. Dado que la velocidad del flujo es alta, es necesario cerrar más la válvula. En el caso de este tipo de válvulas, es conveniente realizar inspecciones periódicas para controlar el riesgo de daños en sus componentes internos e incluso en el propio cuerpo de la válvula.

Lo que he visto es una placa de control de caudal de varios niveles en la línea de retorno, además de una válvula de estrangulamiento de tipo laberíntico. Pero aún no he pensado en el orden de instalación; volveré a publicar una pregunta en un par de días.

¿Hay una placa perforada detrás de la válvula? Si la hay, que esté completamente abierta