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Guía para el cálculo de válvulas

Ejemplos de cálculo de válvulas

















Generalidades
Con esta guía para el cálculo de válvulas se quiere facilitar el cálculo para condiciones usuales de proceso.
Los datos 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 p1
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 son t1
aproximaciones válidas.
La figura 1 muestra las variables de proceso necesarias para elcálculo del valor característico "KV".

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 completamente abierta.







p2
H100
H0


.
V W
.
Valor de KV · Bajo valor de KV se entiende el caudal V (flujo)
de agua en m3/h atemperatura 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 (Se-



p1 Presión en la entrada de la válvula en bar p2 Presión en la salida de la válvula en bar
∆p Perdida de presión (p1 – p2) en bar
H Carreraen mm
ries) se especifica un valor de KVS que corresponde al valor
teórico de KV para la carrera nominal H100 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.
V Caudal (caudal volumétrico) en m3/h
W Caudal en kg/h
Densidad (general) en kg/m3
1 Densidad en la entrada de la válvula
(para gases y vapores) en kg/m3
t1 Temperatura en la entrada de la válvula en ° C

Reguladores sin energía auxiliar

Factor de seguridad S = KVS
KV



KVS valor KVS de la válvula
KV valor KV calculado






Todas las presiones absolutas en bar, si no se especifica otra
Para reguladoressin energía auxiliar: S ≈ 1,3 a 5

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.
cosa



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

Cálculo del caudal máximo para líquidos con densidad variable
Magnitudes y unidades
. . 
A
p1 Presiones absolutas
VB = VA ⋅ 


B 
p2 
en bar

Para líquidos por lo general se cumple la ecuación (1):
∆p Perdida de presión en bar
∆p0 Presión diferencial de 1 bar según la definición de KV. Se omite en los cálculos para simplificar.
.
V = KV ·
1000 ⋅ ∆p
 ⋅ ∆p0
(1)
 Densidad en kg/m3
.
VCaudal volumétrico (flujo) en m3/h
. 3
Del gráfico 1 se obtienen los valores de V, KV y ∆p para agua con una densidad  = 1000 kg/m3 y t = 20°C .
KV Valor de KV en m /h∆pmín Diferencia de presión mínima en válvula en bar
∆prestricción Perdida de presión en bar, generada expresamente en la restricción del regulador para la medida del caudal
KVS Coeficiente de caudal de la válvula en m3/h


Ejemplo 1 Cálculo del caudal para una válvula conocida

Incógnita: Caudal (caudal volumétrico) de acetona...