En la figura 5 se ilustra una válvula típica de control automático de recirculación (ARC). La válvula permite
Orificio múltiple reductor d e p r e s i ó n
A proceso
de de
alta presión compuerta de de
retención
Fig. 3 El sistema de recirculación controlada reduce los costos
SISTEMAS DE RECIRCULACIÓN PARA ENFRIAR BOMBAS
107
de
Fig. 4 El control automático de recirculación tiene todas las funciones en una unidad que no consume corriente
la recirculación cuando el caudal en el proceso llega a un volumen inseguro y la corta cuando el volumen es una cantidad segura.
Las válvulas ARC son para funcionar con altas pre- siones y se emplean en las plantas de procesos químicos para proteger las bombas de líquidos del proceso, bom- bas de alimentación de calderas, reforzadoras para con- densado, de drenaje de calentadores, para enfriamiento auxiliar, etc.
En el sistema ARC ilustrado, una válvula de retención, de disco elevable bajo carga de resorte, actúa como ele- mento detector del flujo (Fig. y abre y cierra una vál- vula piloto pequeña en respuesta a los cambios en el gasto principal. La válvula piloto dispara la apertura y cierre de la válvula de control de recirculación y ésta corta el paso de flujo en forma hermética. Un elemento de cas- cada disipa la energía de la alta presión del líquido antes de devolverlo al tanque de- baja presión.
Con flujo principal normal, la válvula de retención se levanta de su asiento y flota sobre el flujo que descarga de la bomba. La extensión inferior de la válvula de re- tención levanta el extremo izquierdo del brazo de palan- ca y permite que asiente la válvula piloto para evitar circulación en el sistema de baja presión.
La presión total de descarga de la bomba en la cabeza de la válvula piloto la mantiene bien asentada. Esta pre- sión, que también se aplica en el elemento o pistón de cascada por el espacio anular alrededor del vástago de la válvula piloto, cierra la válvula de cascada y evita la circulación en derivación. El líquido a presión de la bom- ba se aplica también en el lado opuesto del pistón pero contra una superficie más pequeña y la válvula de
por cascada permanece cerrada.
Cuando disminuyen los requisitos del proceso y se re- duce el caudal del bombeo, la válvula de retención bajo carga de resorte empieza a descender hacia su asiento y el brazo de palanca, que pasa por su punto de
abre la válvula piloto. En este momento, se descarga el líquido a alta presión que hay en la cabeza del pistón del elemento de cascada corriente abajo a la parte de deriva- ción a baja presión del sistema. Ahora, el pistón se mue- ve a la derecha por el desequilibrio en la presión y empieza la recirculación.
inverso detecta el flujo para derivación: dejar
minimo de enfriamien , de control coloca la válvula de de derivación , de control de
deja pasar una cantidad agua de enfriamiento con carg
Boquilla descarga: produce
,
Acanaladuras: reducen la presión Pistón de cascada: la presiónFig. 5 típica de control de
recirculación
Flujo principal normal:
de retención: abierta válvula piloto: cerrada
de cascada: *Gama de flujo
Válvula de
ll
Fulcro Pistón de cascada principal
‘Gama de flujo normal: entre descarga máxima de bomba volumen requerido en la bomba Flujo principal
Flujo principal bajo:
Válvula de
piloto: parcialmente piloto: abierta de cascada: en
piloto Pistón cascada
de r e t e n c i ó n
No hay flujo principal
de retención: cerrad: Válvula piloto: abierta
de cascada: abierta
Fig. 5 Funcionamiento de válvula de control de recirculación automática
108 BOMBAS
El punto en el cual se abre la válvula piloto para que el sistema esté en el modo de derivación se calcula de acuerdo con las características de la bomba. Lo controla el espacio anular entre la parte inferior cónica de la vál- vula de retención y el cuerpo circundante. El disco de la válvula de retención se convierte, en realidad, en un aforador de superficie variable cuando las cantidades mo- vidas por la bomba son menores al 40% de su capaci- dad.
Cuando no se requiere circulación en el proceso, la válvula de retención asienta por completo y el pistón y válvula de cascada abren del todo. La recirculación, que ahora es máxima, vuelve al tanque o sumidero de baja presión.
La válvula de retención cerrada impide la circulación inversa en la bomba cuando ésta se encuentra parada. Si se desea, la circulación inversa en el sistema de recirculación se puede emplear para mantener calientes la carcasa y componentes internos de la bomba.
La válvula de cascada controla la circulación en deri- vación y disipa la energía de alta presión del líquido que se recircula al tanque. Puede controlar, prácticamente, cualquier caída de presión.
Como las superficies de asentamiento no están expues- tas al líquido a alta velocidad pueden mantener el cierre hermético del sistema de recirculación por largo tiempo. Y como no se necesita potencia eléctrica 0 neumática ex- terna, el sistema es de falla sin peligro, por lo cual la circulación siempre es suficiente para que no se caliente la bomba.
Cuando se conectan varios tubos de descarga de bom- bas en un múltiple para un solo sistema de alimentación, se debe proteger cada bomba con su propia válvula ARC. Si se intenta proteger varias bombas con un solo sistema de recirculación, la interacción entre la descarga y la sión de cada bomba puede hacer que una no reciba líquido y que sufra calentamiento y posible
Asimismo, cada tubo de recirculación en cual- quier tipo de sistema de derivación debe tener válvula de retención, de modo que las variaciones en la presión en el recipiente receptor o en el tanque de succión no in- fluyan en el sistema de recirculación.