Determinando queda de pressão para o dimensionamento da válvula de controle

Queda de pressão deve ser determinado ao dimensionar válvulas de controle para um sistema específico.

A maioria das pessoas familiarizado com as válvulas de controle viu a fórmula para calcular a válvula capacidade (cv) necessária para fluir através de uma determinada quantidade de água (ou líquido de densidade semelhante):

Queda de pressão da válvula de controle

Um encanamento Existe sistema para desempenhar as funções úteis da instalação. Pode ser refrescante um fluxo de produtos, transmitindo ingredientes, recarregando baldes ou centenas de outros funções. Normalmente, uma vez que um operador ou engenheiro entenda o necessário Função e intervalo de carga do sistema, as taxas de fluxo mínimo e máximo necessário para executar esta função pode ser determinada. Alternativamente, se um único A condição de design é conhecida, um palpite razoável na faixa de fluxo esperada pode Forneça valores de fluxo mínimo e máximo para o dimensionamento da válvula.

"Quase" Todos os componentes do sistema de encanamento são fixos. Esses componentes incluem tubos, acessórios, filtros ou telas, válvulas de isolamento e trocadores de calor. E também Alto Válvula de retenção de pressão. A perda de pressão em cada um Esses conjuntos varia com a taxa de fluxo do fluido que flui na reação. Uma vez que o engenheiro de processo tenha determinado as taxas de fluxo mínimo e máximo, As perdas de pressão nesses componentes estacionários podem ser calculados para cada quociente de vazão.

Observe que o A palavra "quase" é usada acima. Isso ocorre porque um componente que é Não preso é a válvula de controle. O sistema de controle ajustará o controle válvula conforme necessário para que o sistema forneça o fluxo necessário para executar seu função projetada. A parte da pressão diferencial geral do sistema que não é consumido por componentes estacionários no sistema deve aparecer em todo o válvula de controle.

Cálculo

Existe um programa de cálculo que determina a pressão diferencial (ΔP) no Válvula de controle para um determinado fluxo no sistema. Para cada condição de fluxo, inicie a montante da válvula em um local de pressão conhecido. Um bom exemplo desse tipo de localização é uma bomba centrífuga, de onde a pressão pode ser determinada a curva da cabeça. Subtrair a perda de pressão para cada elemento desse ponto em o sistema. Usando a perda de pressão calculada na taxa de fluxo mínima para Cada cotovelo, válvula de isolamento, trocador de calor e outros equipamentos fixos, prossiga Ao longo do caminho do sistema, deduzindo cada perda de pressão.

Uma vez que isso é Feito, a pressão do sistema a montante da válvula pode ser registrada como P1 sob condições mínimas de fluxo.

O próximo passo é Para calcular a pressão que deixa a válvula de controle P2. Faça isso de maneira semelhante a O primeiro cálculo, apenas ao contrário. Isso significa que um ponto a jusante de A válvula deve ser escolhida com uma pressão conhecida. Um bom exemplo é um frasco com um cabeça conhecida. Outro problema é que o fluxo é ventilado na atmosfera. A partir dessa posição, a perda de pressão precisa aumentar até atingir o saída da válvula. A razão pela qual esses números são adicionados em vez de subtraído como no exemplo anterior é porque estamos movendo -se a montante no oleoduto em vez de a jusante. Este resultado foi registrado como P2 no mínimo condições de fluxo.

Uma vez esses dois Os números (P1 e P2) são registrados, a queda de pressão que a válvula de controle deve A conta pode ser facilmente determinada usando a seguinte fórmula:

Repita isso Processo usando o valor determinado pela vazão máxima. Se o upstream Localização de pressão conhecida é uma bomba centrífuga de velocidade fixa, você precisa deslizar bem na curva de fluxo de pressão para o valor da cabeça de saída para o fluxo máximo, que será menor que o valor da cabeça para o fluxo mínimo. No fluxo máximo, o A perda de pressão por equipamento será maior, então a inclinação da pressão do sistema O gráfico será mais íngreme do que nas condições mínimas de fluxo. Veja a Figura 1 para um Exemplo de um mapa de pressão do sistema de tubulação.

Figura 1. Determinando queda de pressão da válvula de controle

Uma vez P1 para O fluxo máximo é determinado, comece em um ponto a jusante da pressão conhecida e trabalhar ao contrário, novamente usando o valor mais alto da perda de pressão causada por o fluxo máximo mais alto. Isso lhe dará P2 nas condições máximas de fluxo.

Compreensão Perda de pressão do sistema

Como mostrado em Figura 1, em um sistema de tubulação típico, o valor de ΔP no fluxo mínimo As condições são maiores que as condições máximas de fluxo.

Se alguém fosse Gráfico P1 e P2 para o fluxo total que o sistema pode fornecer, um gráfico como O mostrado na Figura 2 para um exemplo típico poderia ser gerado.

Figura 2 Pressão características da curva ou sistema.

A linha superior mostra o valor de P1, que começará a um valor mais alto e diminuirá como o o fluxo aumenta. A linha inferior no gráfico (o valor de P2) começará em um valor relativamente baixo e aumento à medida que o fluxo aumenta. Em qualquer valor de fluxo, o A distância entre essas duas linhas é a pressão diferencial do tamanho da válvula, ΔP. este O gráfico às vezes é chamado de curva de pressão. Também pode ser visto como um proxy Para características do sistema - um resumo do sistema de tubulação específico Características semelhantes às inerentes às válvulas de controle.

Uma vez exato Os valores para p1, p2 e Δp são determinados, o cálculo (CV) e a válvula de controle A seleção pode ser feita com facilidade e precisão.

Conclusão

A linha inferior é quando dimensionar uma válvula de controle para um sistema específico, não há como estimar ou assumir qual será a queda de pressão. Cálculos devem ser feitos com base na natureza do sistema, levando em consideração todos os componentes fixos em um determinado sistema e como esse sistema funcionará no mínimo e no máximo fluxo cotações.