matematicas

Guía para el cálculo de válvulas
Ejemplos de cálculo de válvulas

Inhalt
Ventilberechnung bei Flüssigkeiten
Ventilberechnung bei Wasserdampf
Ventilberechnung bei Gas und Dampf
Ventilberechnung bei Luft
Durchfluss durch Rohrleitungen

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Generalidades
Con esta guía para el cálculo de válvulas se quiere facilitar el
cálculo para condiciones usuales de proceso.
Losdatos necesarios de diámetro y presión nominal y valores
de KVS para los reguladores sin energía auxiliar y las válvulas
de control se encuentran en las hojas técnicas de SAMSON.
El cálculo exacto para reguladores sin energía auxiliar y
válvulas de control se realiza siguiendo la norma DIN EN
60534. Para la mayoría de aplicaciones, las siguientes
fórmulas según la directiva VDI/VDE 2173 sonaproximaciones válidas.
La figura 1 muestra las variables de proceso necesarias para el
cálculo del valor característico "KV".

p1

p2

H100
H0

t1

.
V W

Magnitudes características
Ejemplos
Válvulas de control y reguladores sin energía auxiliar
Carrera nominal · para cada Serie de válvulas se indica una
carrera nominal H100, en la cual la válvula está completamenteabierta.
.

Valor de KV · Bajo valor de KV se entiende el caudal V (flujo)
de agua en m3/h a temperatura de 5 a 30 °C, que pasa a
través de la válvula con una perdida de presión de
∆p = p1 – p2 = 1 bar y para una determinada carrera H.
Valor de KVS · Para la caracterización del tipo de válvula (Series) se especifica un valor de KVS que corresponde al valor
teórico de KV para la carrera nominalH100 de la válvula.
Valor de KV100 · El valor real de KV de la válvula para la
carrera nominal H100 se denomina KV100. Este valor no puede
desviarse en más del ±10% del valor de KVS especificado.

p1
p2
∆p
H

Presión en la entrada de la válvula en bar
Presión en la salida de la válvula en bar
Perdida de presión (p1 – p2) en bar
Carrera en mm

V
W
ρ
ρ1

Caudal (caudal volumétrico)en m3/h
Caudal en kg/h
Densidad (general) en kg/m3
Densidad en la entrada de la válvula
(para gases y vapores) en kg/m3
Temperatura en la entrada de la válvula en ° C

.

t1

Reguladores sin energía auxiliar
Factor de seguridad S =

KVS
KV

KVS valor KVS de la válvula
KV valor KV calculado

Para reguladores sin energía auxiliar: S ≈ 1,3 a 5

Todas las presiones absolutas enbar, si no se especifica otra
cosa

Para un funcionamiento correcto de los reguladores sin energía
auxiliar la velocidad cinemática n del medio a regular no debe
superar el valor de: 1 · 10-4 m2/s = 100 cSt.

Fig. 1 · Datos de proceso para el cálculo del valor de KV

Edición Agosto 2012

Hoja de trabajo

AB 04 ES

Líquidos
Cálculo del caudal máximo para líquidos con densidadvariable
.
.
 ρA 
VB = VA ⋅ 

 ρB 

Magnitudes y unidades
p1
Presiones absolutas
p2
en bar
∆p
Perdida de presión en bar

}

Para líquidos por lo general se cumple la ecuación (1):
1000 ⋅ ∆p
ρ ⋅ ∆ p0

.

V = KV ·

Presión diferencial de 1 bar según la
definición de KV. Se omite en los cálculos
para simplificar.
Densidad en kg/m3

∆p0

(1)
.

Del gráfico 1 seobtienen los valores de V, KV y ∆p para agua con una
densidad ρ = 1000 kg/m3 y t = 20°C .

ρ
.
V

Caudal volumétrico (flujo) en m3/h

KV
∆pmín
∆prestricción
KVS

Ejemplo 1

Cálculo del caudal para una válvula conocida

Incógnita:

Caudal (caudal volumétrico) de acetona (m3/h) con
la válvula 100 % abierta
Válvula de control neumática Tipo 3241-1 · DN 40
Perdida presión ∆p = p1 –p2 · Densidad acetona en kg/m3
Cálculo con la ecuación (2):

Valor de KV en m3/h
Diferencia de presión mínima en válvula
en bar
Perdida de presión en bar, generada
expresamente en la restricción del
regulador para la medida del caudal
Coeficiente de caudal de la válvula
en m3/h

Datos:
Solución:

KVS =
∆p =
ρ =
.

25 m3/h 1)
p1 – p2 = 0,5 bar
800 kg/m3

.

V = KVS ·...