Determinar la caída de presión para el tamaño de la válvula de control

Caída de presión debe determinarse al dimensionar las válvulas de control para un sistema en particular.

La mayoría de la gente Familiarizado con las válvulas de control han visto la fórmula para calcular la válvula Capacidad (CV) requerida para fluir a través de una cantidad dada de agua (o líquido de densidad similar):

Caída de presión de válvula de control

Una plomería El sistema existe para realizar las funciones útiles de la instalación. Podría ser enfriando una corriente de producto, transmitir ingredientes, rellenar cubos o cientos de otros funciones. Por lo general, una vez que un operador o ingeniero comprende el requerido función y rango de carga del sistema, las tasas de flujo mínimo y máximo Se puede determinar esta función requerida. Alternativamente, si es un solo Se conoce la condición de diseño, una suposición razonable en el rango de flujo esperado puede Proporcione valores de flujo mínimo y máximo para el tamaño de la válvula.

"Casi" Todos los componentes del sistema de plomería son fijos. Estos componentes incluyen tuberías, accesorios, filtros o pantallas, válvulas de aislamiento e intercambiadores de calor. Y además alto válvula de verificación de presión. La pérdida de presión en cada uno de Estos conjuntos varían con la velocidad de flujo del fluido que fluye therthrough. Una vez que el ingeniero de procesos ha determinado las tasas de flujo mínimo y máximo, Las pérdidas de presión en estos componentes estacionarios se pueden calcular para cada tasa de flujo.

Tenga en cuenta que el La palabra "casi" se usa arriba. Esto se debe a que un componente que es No asegurado es la válvula de control. El sistema de control ajustará el control válvula según sea necesario para que el sistema proporcione el flujo necesario para realizar su función diseñada. La parte de la presión diferencial general del sistema que no se consume por componentes estacionarios en el sistema debe aparecer en todo el válvula de control.

Cálculo

Hay un programa de cálculo que determina la presión diferencial (ΔP) en el Válvula de control para un flujo dado en el sistema. Para cada condición de flujo, comience aguas arriba de la válvula en una ubicación de presión conocida. Un buen ejemplo de este tipo de la ubicación es una bomba centrífuga, donde la presión se puede determinar desde la curva de la cabeza. Resta la pérdida de presión para cada elemento desde ese punto en el sistema. Utilizando la pérdida de presión calculada a la velocidad de flujo mínimo para Cada codo, válvula de aislamiento, intercambiador de calor y otros equipos fijos, continúe a lo largo del camino del sistema, deduciendo cada pérdida de presión.

Una vez que esto es Hecho, la presión del sistema aguas arriba de la válvula se puede registrar como P1 debajo Condiciones de flujo mínimo.

El siguiente paso es Para calcular la válvula de control de salida de presión P2. Hacer esto de manera similar a El primer cálculo, justo en reversa. Esto significa que un punto aguas abajo de La válvula debe elegirse con una presión conocida. Un buen ejemplo es un frasco con un Cabeza conocida. Otro problema es que la transmisión se ventila a la atmósfera. Desde esta posición, la pérdida de presión debe aumentar hasta que alcance el salida de la válvula. La razón por la cual se agregan estos números en lugar de restado como en el ejemplo anterior es porque nos estamos moviendo aguas arriba en el tubería en lugar de aguas abajo. Este resultado se registró como P2 bajo mínimo Condiciones de flujo.

Una vez estos dos Se registran los números (p1 y p2), la caída de presión que debe ser la válvula de control La cuenta puede determinarse fácilmente utilizando la siguiente fórmula:

Repite esto proceso utilizando el valor determinado por el caudal máximo. Si el río arriba La ubicación de presión conocida es una bomba centrífuga de velocidad fija, debe deslizarse Justo en la curva de flujo de presión al valor del cabezal de salida para el máximo flujo, que será más bajo que el valor de la cabeza para el flujo mínimo. Con un flujo máximo, el La pérdida de presión por accesorio será mayor, por lo que la pendiente de la presión del sistema El gráfico será más pronunciado que en condiciones de flujo mínimo. Ver Figura 1 para un Ejemplo de un mapa de presión del sistema de tuberías.

Figura 1. Determinar la caída de la presión de la válvula de control

Una vez P1 para Se determina el flujo máximo, comience en un punto aguas abajo de la presión conocida y trabajar en reversa, nuevamente utilizando el mayor valor de pérdida de presión causado por el flujo máximo más alto. Esto le dará P2 en condiciones de flujo máximo.

Comprensión Pérdida de presión del sistema

Como se muestra en Figura 1, en un sistema de tuberías típico, el valor de ΔP al flujo mínimo Las condiciones son mayores que las de las condiciones de flujo máximo.

Si uno fuera a Gráfico P1 y P2 para el flujo total que el sistema puede proporcionar, un gráfico como El que se muestra en la Figura 2 para un ejemplo típico podría generarse.

Figura 2 Presión Curva o características del sistema.

La línea superior muestra el valor de P1, que comenzará con un valor más alto y disminuirá a medida que el El flujo aumenta. La línea inferior en el gráfico (el valor de P2) comenzará en un valor relativamente bajo y aumento a medida que aumenta el flujo. En cualquier valor de flujo, el La distancia entre estas dos líneas es la presión diferencial del tamaño de la válvula, ΔP. Este El gráfico a veces se llama curva de presión. También se puede ver como un proxy Para las características del sistema: un resumen del sistema de tuberías específicas Características similares a las inherentes a las válvulas de control.

Una vez exactamente Se determinan los valores para P1, P2 y ΔP, el cálculo (CV) y la válvula de control La selección se puede hacer de manera fácil y precisa.

Conclusión

La línea de fondo es que al dimensionar una válvula de control para un sistema en particular, no hay forma de Estime o asuma cuál será la caída de presión. Se deben hacer cálculos Basado en la naturaleza del sistema, teniendo en cuenta todos los componentes fijos en un sistema determinado y cómo funcionará ese sistema como flujo mínimo y máximo tarifas.