Cómo calcular y seleccionar el diámetro de la válvula de control

Para calcular el diámetro de la válvula de regulación, debemos determinar el caudal, la presión diferencial y la capacidad de caudal. Al mismo tiempo, también tenemos que seleccionar la capacidad de flujo de la válvula, comprobar el cálculo y el diámetro interior de la válvula de control. Hoy, compartimos los conocimientos sobre la selección de válvulas de control tomó

1. Válvula de control selección de calibre

1.1 Determinación del caudal calculado

El caudal calculado es el caudal máximo a través de la válvula de control. El valor del caudal debe basarse en la capacidad de producción del equipo de proceso, los cambios de carga del objeto, los cambios en las condiciones de funcionamiento y la calidad de control del sistema, otros factores a considerar y, a continuación, las disposiciones razonables.

1.1.1 Notas sobre el cálculo de los caudales

En primer lugar, tenemos demasiado en cuenta el margen, por lo que el calibre de la válvula se selecciona demasiado grande, lo que no sólo provoca un despilfarro económico. A menudo hará que la válvula trabaje en un grado de apertura pequeño, de modo que la relación de regulación se reduce y el rendimiento de regulación se vuelve terrible. En casos severos, causará oscilación, lo que reduce significativamente la vida útil de la válvula reguladora.

En segundo lugar, sólo se tiene en cuenta la producción inmediata, se hace hincapié unilateralmente en la calidad del control. De modo que cuando la productividad aumenta ligeramente, la válvula de control no puede adaptarse y se ve obligada a ser sustituida.

Los caudales calculados también pueden determinarse por referencia a la capacidad de las máquinas de transferencia de fluidos, como bombas y compresores. A veces, se utiliza una combinación de métodos para determinarlo.

1.2 Capacidad de caudal

La capacidad de caudal es la base principal para seleccionar el diámetro de la válvula de regulación. Para calcular correctamente la capacidad de caudal, es necesario determinar razonablemente el caudal y la presión diferencial de la válvula de regulación. Por lo tanto, solemos referirnos al caudal y a la presión diferencial como presión calculada y diferencial cuando se sustituyen en la fórmula de cálculo de la capacidad de caudal.

1.3 Cálculo de la determinación de la presión diferencial

La presión diferencial calculada es la apertura total de la válvula de regulación. Por lo tanto, la válvula reguladora tendrá una presión diferencial cuando el caudal sea máximo.

Cuando determinamos la presión diferencial calculada, debemos tener en cuenta tanto el rendimiento del control como el consumo de energía. Cuanto mayor sea la relación entre la presión diferencial a través de la válvula y la presión diferencial a través del sistema. Cuanto menor sea la distorsión de las características de flujo de la válvula de control, más rendimiento de control puede garantizarse. Sin embargo, cuanto mayor sea la diferencia de presión entre la parte delantera y trasera de la válvula, mayor será el consumo de energía.

1.4 Pasos para calcular la presión diferencial

El cálculo de la presión diferencial se basa principalmente en las tuberías de proceso, los equipos y otros componentes del sistema de tamaño de la diferencia de presión y los cambios. Los pasos son los siguientes.

1.4.1 Ponemos la válvula reguladora antes y después de la distancia más cercana, la presión de la estabilidad primaria de los dos dispositivos como un sistema de rango de cálculo.

1.4.2 En condiciones de caudal máximo, calcular la pérdida de carga △PF causada por cada resistencia local del sistema (excepto la válvula de regulación) y, a continuación, hallar su suma Σ△PF.

1.4.3 Elegimos el valor de S. El valor S debe ser la válvula de regulación completamente abierta, la válvula de control en la presión diferencial △ PV, y la relación de pérdida de presión total del sistema, S = △ PV ÷ (△ PV + Σ △ PF). Normalmente elegimos S = 0,3 - 0,5.

Sin embargo, incluso cuando el valor de S es inferior a 0,3, los requisitos de rendimiento de control pueden seguir cumpliéndose en algunos sistemas. Para los sistemas de alta presión, el consumo de energía también puede reducirse a S = 0,15. La diferencia de presión en la válvula de regulación representa un componente más significativo para los medios gaseosos, ya que la pérdida de resistencia es menor. Por lo tanto, el valor general de S es más importante que 0,5. Sin embargo, en sistemas de baja presión y vacío, S sigue siendo apropiado en 0,3-0,5 debido a la menor pérdida de presión admisible.

1.4.4 Hemos calculado el Σ△PF y seleccionado el valor de S. Utilizando la fórmula S = △PV ÷ (△PV + Σ△PF) se puede obtener de la válvula de regulación para calcular la presión diferencial △PV = S Σ△PF ÷ (1 - S).

1.5 Influencia de otros factores en el cálculo

Consideramos que la presión estática en el equipo del sistema fluctúa a menudo. Afectará al cambio de presión diferencial en la válvula, de modo que el valor S disminuye aún más.

Al igual que en el sistema de control del agua de alimentación de la caldera, la presión diferencial calculada debe incrementarse en 5%-10% de la presión estática del equipo del sistema (establecer la presión estática nominal de la caldera como P), es decir, ΔPV=SΣΔPF÷(1-S)+0,0521P.

El aumento de la presión diferencial en la válvula de control es indudablemente beneficioso para el control, pero una presión diferencial demasiado enorme puede provocar la cavitación de la válvula de control. Por lo tanto, también debemos tener en cuenta que no se produzca cavitación al determinar la presión diferencial calculada.

2.Apertura de la válvula de ajuste y relación de control del cálculo de la prueba

Una vez determinados el caudal y la presión diferencial calculados, debemos calcular la apertura de la válvula reguladora y la relación de regulación.

2.1 Apertura de la válvula reguladora

El caudal máximo disponible de apertura de la válvula reguladora debe ser de unos 90%, y el caudal mínimo de apertura de la válvula reguladora no es inferior a 10%. Por lo tanto, cuando se calcula el grado de apertura, debemos considerar las características ideales de flujo de la válvula reguladora y las condiciones de trabajo. A continuación, daremos dos características comunes de flujo de la válvula reguladora en las condiciones de trabajo de la fórmula de verificación de apertura (tubería en serie).

Apertura de la válvula de ajuste característica en línea

Donde k es la apertura de la válvula en el caudal qi, qi es el caudal en la apertura verificada: m3/h.

2.2 El coeficiente de control del cálculo

En el diseño unificado de válvulas de control de China, la relación controlable ideal R es generalmente 30. Sin embargo, en uso, la válvula por las restricciones de apertura máxima y mínima de apertura, que generalmente hará que la relación controlable hasta alrededor de 10.

En el caso de tuberías en serie, la relación controlable real Rc = R√S. Por lo tanto, según la siguiente fórmula Rc = 10√S para el cálculo de la relación controlable, si Rc > max/min, la válvula de regulación seleccionada cumple los requisitos. En caso contrario, debemos cambiar el valor S de la válvula reguladora. También podemos aumentar la presión del sistema o utilizar dos válvulas de control (para reducir el valor de S), el método de control dividido para cumplir con los requisitos de relación controlable.

3.Conclusión

En resumen, los pasos para determinar el diámetro de la válvula de regulación en función de los datos proporcionados por el proceso son los siguientes

3.1 Determinar el caudal calculado

La capacidad de producción, la carga del equipo y las condiciones del medio determinan los caudales máximo y mínimo calculados.

3.2 Determinar la presión diferencial calculada

El caudal seleccionado y las características del sistema establecen los valores S y, a continuación, determinan la presión diferencial calculada.

3.3 Calcular la capacidad de caudal

Hallar el caudal máximo cuando la capacidad de caudal es Cmax según el caudal calculado decidido y la presión diferencial.

3.4 Elija la capacidad de caudal C

La Cmáx se ha obtenido en la serie estándar del tipo de producto seleccionado, seleccionada mayor que la Cmáx y más próxima al valor del bloque C.

3.5 Cálculo

Cálculo de la apertura de la válvula de control y de la relación controlable.

3.6 Determinar el diámetro del válvula de control

Una vez superada la prueba, en función de la capacidad de caudal, el valor C determina el diámetro nominal y el diámetro del asiento de la válvula de control.