¡Hola! Como proveedor de válvulas de mariposa de tipo orega de doble desplazamiento, estoy muy emocionado de sumergirme en las características de flujo de estas increíbles válvulas. Entonces, ¡vamos a entrar en ello!
Conceptos básicos de válvulas de mariposa de tipo orega de doble desplazamiento
En primer lugar, repasemos rápidamente lo que es una válvula de mariposa de tipo orega de doble desplazamiento. Estas válvulas son un tipo de válvula de trimestre, lo que significa que se pueden abrir o cerrar con solo una rotación de 90 grados del vástago de la válvula. La parte de "doble desplazamiento" se refiere al diseño único donde el eje de la válvula se compensa desde el centro del disco y la línea central de la tubería. El "tipo de orina" significa que la válvula tiene orejetas en su circunferencia externa, lo que permite que se atornillara entre dos bridas en una tubería.
Comportamiento de flujo en diferentes aberturas
Posición completamente abierta
Cuando la válvula de mariposa de tipo orega de doble desplazamiento está completamente abierta, ofrece una ruta de flujo relativamente sin obstáculos. El disco es paralelo a la dirección del flujo, y el área cruzada del paso del flujo es casi el mismo que el de la tubería. Esto da como resultado una caída de baja presión a través de la válvula. En otras palabras, el fluido puede fluir a través de la válvula con una resistencia mínima, al igual que el agua que fluye a través de una tubería recta. Esto es ideal para aplicaciones donde se requieren altos caudales, como en sistemas de suministro de agua a gran escala o procesos industriales donde se deben transferir grandes volúmenes de fluido rápidamente.
Posiciones parcialmente abiertas
A medida que la válvula comienza a cerrar y se mueve a posiciones parcialmente abiertas, las cosas se vuelven un poco más interesantes. El disco comienza a obstruir la ruta de flujo, y el comportamiento del flujo se vuelve más complejo. El fluido tiene que fluir alrededor del disco, lo que crea turbulencia. En pequeños ángulos de apertura, digamos alrededor de 10 a 20 grados, el flujo está altamente restringido y la caída de presión a través de la válvula aumenta significativamente. La velocidad del fluido cerca de los bordes del disco puede ser bastante alta, lo que puede conducir a la cavitación en algunos casos. La cavitación es cuando la presión del fluido cae por debajo de su presión de vapor, causando la formación de burbujas de vapor. Estas burbujas pueden colapsar cuando se mueven a una región de mayor presión, y las ondas de choque resultantes pueden dañar la válvula y la tubería con el tiempo.
A medida que el ángulo de apertura aumenta a alrededor de 30 a 60 grados, el flujo comienza a ser más estable, pero todavía hay una cantidad considerable de turbulencia. La caída de presión sigue siendo relativamente alta en comparación con la posición completamente abierta, pero es más baja que en ángulos de apertura muy pequeños. Este rango de ángulos de apertura a menudo se usa para aplicaciones de control de flujo, donde el objetivo es regular la velocidad de flujo del fluido.
Posición casi cerrada
Cuando la válvula está casi cerrada, el flujo está severamente restringido. El fluido tiene que pasar a través de una brecha muy estrecha entre el disco y el asiento de la válvula. Esto crea un chorro de fluido de alta velocidad, que puede causar erosión del asiento de la válvula y el disco. La caída de presión a través de la válvula es extremadamente alta en este punto, y el flujo es altamente turbulento. En algunas aplicaciones, como en los servicios de estrangulamiento donde se necesita un control preciso de flujo a bajas tasas de flujo, la válvula puede operar en esta posición casi cerrada durante períodos prolongados. Sin embargo, se requieren consideraciones especiales de diseño para evitar daños a la válvula debido al flujo y erosión de alta velocidad.
Coeficiente de flujo (CV)
El coeficiente de flujo, también conocido como CV, es un parámetro importante que describe las características de flujo de una válvula. Se define como el número de galones estadounidenses por minuto de agua a 60 ° F que fluirán a través de la válvula con una caída de presión de 1 psi. Para una válvula de mariposa de tipo orega de doble desplazamiento, el valor CV varía según el tamaño de la válvula y su ángulo de apertura.
En general, las válvulas más grandes tienen valores de CV más altos porque tienen un paso de flujo más grande. En la posición completamente abierta, el valor CV está en su máximo. A medida que se cierra la válvula, el valor de CV disminuye. Los fabricantes generalmente proporcionan curvas CV para sus válvulas, que muestran cómo cambia el valor de CV con el ángulo de apertura. Estas curvas son muy útiles para los ingenieros al seleccionar la válvula correcta para una aplicación en particular. Pueden usar las curvas CV para calcular la caída de presión a través de la válvula para una velocidad de flujo dada y viceversa.
Comparación con otros tipos de válvulas de mariposa
Comparemos las características de flujo de las válvulas de mariposa de tipo orega de doble desplazamiento con otros tipos, como elVálvula de mariposa de oblea de compensación tripley elVálvula de mariposa de extremo de brida triple compensada.
Las válvulas de mariposa de compensación triple tienen un desplazamiento adicional en comparación con las válvulas de desplazamiento doble. Este desplazamiento adicional permite un sellado más preciso y un mejor rendimiento en aplicaciones de alta presión y alta temperatura. Sin embargo, en términos de características de flujo, las válvulas de desplazamiento doble generalmente tienen una caída de presión más baja en posiciones completamente abiertas porque su diseño de disco está más simplificado para aplicaciones de alto flujo.
Por otro lado, las válvulas de compensación triple pueden tener mejores características de control de flujo en pequeños ángulos de apertura. El diseño único del disco de compensación triple permite un cambio más gradual en el área de flujo a medida que la válvula abre y cierra, lo que puede dar como resultado un control de flujo más estable.
Aplicaciones basadas en características de flujo
Las características de flujo de las válvulas de mariposa de tipo orega de doble desplazamiento las hacen adecuadas para una amplia gama de aplicaciones.
Plantas de tratamiento de agua
En las plantas de tratamiento de agua, estas válvulas se usan tanto para la distribución de agua a gran escala como para controlar el flujo de productos químicos. En el sistema de distribución de agua, las válvulas a menudo se mantienen completamente abiertas para garantizar altas tasas de flujo con una caída de presión mínima. Cuando se trata de dosis químicos, las válvulas se pueden usar en posiciones parcialmente abiertas para controlar con precisión la velocidad de flujo de los productos químicos.
Sistemas HVAC
En los sistemas de calefacción, ventilación y acondicionamiento de aire (HVAC), se utilizan válvulas de mariposa de tipo orega de doble desplazamiento para controlar el flujo de agua o refrigerante. Se pueden ajustar para mantener la velocidad de flujo y la temperatura deseadas en diferentes partes del sistema. Por ejemplo, en un sistema HVAC de edificio a gran escala, las válvulas se pueden usar para equilibrar el flujo de agua fría a diferentes pisos o zonas.
Conclusión y llamado a la acción
Bueno, esa es una mirada bastante detallada a las características de flujo de las válvulas de mariposa de tipo orega de doble desplazamiento. Como puede ver, estas válvulas ofrecen mucha flexibilidad en términos de control de flujo y son adecuados para una amplia gama de aplicaciones.
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Referencias
- Miller, RW (1996). Manual de ingeniería de medición de flujo. McGraw - Hill.
- Idelchik, es decir (2007). Manual de resistencia hidráulica. Beguell House.