ESPECIFICACIÓN DE VÁLVULAS PARA VENTEOS DE ALTA Y BAJA PRESIÓN

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ESPECIFICACIÓN

DE

VÁLVULAS PARA

VENTEOS DE ALTA

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TEMARIO

1. Diagrama típico de operación……….……….….. D.3

2. Problemas con válvulas tipo globo para aplicaciones

de venteo automático

……… D.4

3. Problemas de selección en válvulas para venteo

automático……… D.5

4. Solución para el problema de excesivos tamaños

………....… D.6

5. Solución para el problema de deterioro por escapes

………… D.7 – D.10

6. Conjunto válvula para venteo "cero-fugas" ... D.11

7. Selección válvula para venteo "cero-fugas"

……… D.12 - D.13

8. Instalación completa válvula para venteo "cero-fugas"

………. D.14

9. Silenciadores para válvulas de venteo

………. D.15

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DIAGRAMA TÍPICO DE OPERACIÓN

Sobrecalentado Primario Sobrecalentado Secundario m1 m2 T₁ TC m a CL Flujo Atemperado FEGT DOMO Turbina TG1 TG2 T/C

Válvula de

Venteo

1 - La valvula de venteo actuada neumáticamente por los incrementos de presión en la línea de vapor a la turbina, protegen las válvulas de seguridad evitando que escapen o se disparen por excesiva presión.

2 - Cuando el flujo hacia la turbina cae por debajo del flujo mínimo requerido por el sobre-calentador, la presión se incrementa obligando a abrir la valvula de venteo, esto protege el sobre-calentador.

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Problemas con válvulas tipo globo para

aplicaciones de venteo automático

Las válvulas tipo globo están diseñadas para realizar estrangulamiento modulante, manteniendo el disco a cierta distancia del asiento.

NO están diseñadas para sellado hermético.

Por lo tanto al estar operando la mayor parte del tiempo cerradas, el escape inicial se incrementa progresivamente hasta dañar los asientos en corto tiempo.

P2 P1 Conexión 6"x150# termostática 1/2" Trampa FLUJO P3 4-20 mA Aire Señal de actuador Zona Del Difusor Silenciador Válvula de venteo Tipo globo

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Problemas de selección en válvulas para

venteo automático

1. Tamaños de válvula excesivamente grandes

Los programas para selección de válvulas de control definen los tamaños de los cuerpos calculando la velocidad máxima de salida para compararla con velocidades máximas preestablecidas.

VELOCIDADES MAXIMAS

HIERRO ACERO AL CARBONO ACERO ALEADO

LIQUIDO 18 pies/seg 25 pies/seg 35 pies/seg

VAPOR 21600 pies/min 30000 pies/min 50000 pies/min

GAS 21600 pies/min 30000 pies/min 50000 pies/min

La velocidad se calcula como V = Q/A, donde Q es el flujo, A es el área. El flujo Q de vapor se incrementa al bajar la presión, por lo tanto, válvulas que descargan a la atmósfera directamente presentan muy altas velocidades.

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Solución para el problema de

excesivos tamaños

Para resolver el problema ocasionado por las altas velocidades de salida por efecto de los altos diferenciales de presión en las válvulas de venteo, recomendamos la instalación de difusores-silenciadores en línea inmediatamente aguas debajo de la válvula de control. Estos elementos se diseñan con múltiples orificios en un difusor que genera una contrapresión predefinida P₂.

La selección de la válvula se realiza utilizando esta contrapresión como la presión de salida.

P₂ P₁

P₃

En el caso de estaciones reguladoras de presión, donde la válvula debe mantener una presión P₃ , el lazo de control utiliza esta presión, pero la válvula internamente descarga a la presión P₂ .

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Solución para el problema de deterioro por escapes

CLASES DE SELLADO ANSI

FUGA

PER

MISIBLE

VÁL

VULA

NU

EV

A

(ml/min

.)

CERO

FUGAS

Las válvulas de control, en general, ofrecen niveles de sellado dentro de "Clase ANSI". Esta gráfica presenta las diferentes clases y las fugas que permiten. Todas escapan, excepto las denominadas válvulas "cero-fugas"

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Solución para el problema de deterioro por escapes

Para lograr el sellado "cero-fugas" es indispensable mantener las superficies de sellado en contacto continuo. Esto solo lo logran válvulas rotatorias, con superficies de muy alta dureza en íntimo contacto



Bola lapeada contra asiento

(hermana)



Cada bola y asiento integral forman

una “pareja” inseparable



Bola y asiento con RAM

®

_{31 Carburo}

de Cromo. Efecto auto limpieza.



Superficies de sellado protegidas en

posición abierta y cerrada



Cero fugas - garantizado

ASIENTO INTEGRAL

ESFERA DE ALTA DUREZA

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Solución para el problema de deterioro por escapes

Buscar durezas superiores al Stellite en superficies de sellado

0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 500 1.000 1.500 RAM 31 ESTELLITE #6

DU

REZA

ROCKWELL

C

Para altas temperaturas, el _{Stellite pierde dureza}

rápidamente (ver gráfica).

Se han desarrollado materiales como el RAM 31 que son

mucho más duros y estables que el Stellite.

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Solución para el problema de deterioro por escapes

Aplicar recubrimientos más duros que el Stellite

PROCESO

RAM

(Rocket applied metalics)

Recubrimiento de carburo de cromo

duro y profundo para prevenir la

erosión y extender la vida de la

válvula.

NO cromado fino

que se destruye

fácilmente.

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Conjunto válvula para venteo "cero-fugas"

Difusor Silenciador Cono Expansión Gradual salida Asiento Integral cero-fugas Esfera cero-fugas Cono Contracción gradual de entrada Actuador neumático

Para aplicar la tecnología "cero-fugas" al venteo es necesario incorporar varios elementos adicionales a la válvula esférica "cero-fugas", como son la contracción y expansión gradual y un difusor silenciador que limite la velocidad de salida.

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Selección material válvula para venteo "cero-fugas"

Dependiendo de las presiones y temperaturas máximas a la entrada de la válvula de venteo, se definen dos tipos de materiales para estas válvulas.

TEMP

PRESIONES MAXIMAS, VALVULAS CLASE 1500# (PSI)

500°F 600°F 700°F 750°F 800°F 850°F 900°F 950°F 1000°F 1050°F 1100°F Ma terial A-105 2995 2735 2665 2520 2060 1340 860 515 260 A182-F22 3325 3025 2840 2660 2540 2435 2245 1885 1305 875 550

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Selección tamaño válvula para venteo "cero-fugas"

La siguiente tabla ofrece valores de referencia para las descargas de vapor según algunas presiones y temperaturas típicas. Para una selección definitiva se deben proporcionar los valores exactos de la aplicación

FLUJO LB / HR VAPOR PRESION TEMP. APERTURA D1 = 1” D2 = 2½” D1 = 1½” D2 = 4” D1 = 3” D2 = 6” D1 = 4” D2 = 8” D1 = 6” D2 = 12” 900 PSI 900°F 7000 20.000 60.000 120.000 200.000 600 PSI 750 °F 5000 14.000 40.000 80.000 130.000 400 PSI 600 °F 3.600 10.000 30.000 60.000 100.000 Torque máx.. lb-pie 22 79 116 Solicitud a ingeniería D1 D2

DEFINIMOS D1 Y D2

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Instalación completa válvula para venteo "cero-fugas"

Esta imagen describe una instalación completa que incluye un tablero de control, un transmisor de presión diferencial y los accesorios requeridos para actuar la válvula de venteo.

TUBO DE ENTRADA SUMINISTRADO POR USUARIO FINAL CONEXION BW dia: D1"

ACTUADOR NEUMATICO

TABLERO DE CONTROL CON PLC Y SOLENOIDE

TRANSMISOR DE PRESION 420 Amp

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Silenciadores para válvulas de

venteo

Los niveles de ruido generados por una válvula de venteo son tan altos que pueden afectar severamente la audición de los operarios de caldera.

También se pueden presentar problemas con las comunidades cercanas a la planta. Por estas razones se deben incorporar

silenciadores atmosféricos a la descarga de estas válvulas de venteo.