Clase 8. Valvulas de Control
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ELEMENTOS DE CONTROL FINALVÁLVULAS DE CONTROL
Melanio A. Coronado H.
2012
ELEMENTO DE CONTROL FINAL
ACCIÓN (A)DISPOSITIVO QUE RECIBE UNA SEÑAL (ORDEN) PROVENIENTE DEL CONTROLADOR Y EN BASE A ELLA MANIPULA EL FLUJO DE UNA CORRIENTE PARA MANTENER LA VARIABLE DE PROCESO EN EL VALOR DESEADO
TIPOSVÁLVULAS DE CONTROLBOMBAS DE VELOCIDAD VARIABLEMOTOR ELÉCTRICOBANDAS TRANSPORTADORAS
Diafragma
Resorte
Vástago
Plomada
Asiento
Presión
Y
Cuerpo
I/P
psig
Cuerpode la
Valvula
Actuadorde la
Valvula
Señaldel
Controlador
m(t), mA
Vastago Posicionde la
Valvula
Cuerpode la
Valvula
Actuadorde la
Valvula
Señaldel
Controladorm(t), % CO
Vastago Posicionde la
Valvula
)()(
)()(
2
2
tApdt
tdYCtKY
dt
tYd
g
M
c
)()()()(
2
2
tpK
AtY
dt
tdY
K
C
dt
tYd
Kg
M
c
VÁLVULA DE CONTROLSEGUNDA LEY DE NEWTON
: vc
MAtraso Dinamico
g K
2
. : 4c
v
g CC de Amortiguamiento
MK
: v
AGanancia K
K
VÁLVULA DE CONTROLPARÁMETROS DINÁMICOS
VÁLVULA DE CONTROLFUNCIÓN DE TRANSFERENCIA
2 2
( )
( ) 2 1v
v v v
KY s
P s s s
( )
( ) 1v
v
KY s
P s s
PT
PC
LT LC
FTFC
Alimento
Producto Vapor
Producto Liquido
Vapor
AO = FC
AO = FC
AC = FO
ACCIÓN DE FALLA DE UNA VÁLVULA
ACCIÓN DE FALLA DE UNA VÁLVULASigno de la Ganancia
: 100
100 :
100
mFalla Cerrada vp
mFalla Abierta vp
CAPACIDAD DE UNA VÁLVULACOEFICIENTE DE FLUJO
f
: , . .
: Pr ,
:
VV
f
V
f
pC
G
f Flujo de Liquido U S gpm
p Caida de esion a traves de la Valvula psi
G Gravedad Especifica del Liquido
CAPACIDAD DE UNA VÁLVULAMASONEILAN
31
3
1
f 836 0.148
: gas, pie /
: , 0.6 0.95
: con Respecto a A
: ,
: Pr
S V f
S
f
o
pC C y y
GT
f Flujo de h
C Factor de Flujo Critico
G Gravedad Especifica l ire
T Temperatura a la Entrada de la Valvula R
p esion a l
,
:
a Entrada de la Valvula psia
y Efecto de la Compresibilidad sobre el flujo
1
1.63y V
f
p
C p
COMPRESIBILIDAD - FLUJOMASONEILAN
3
1
1
0 ( ) y - 0.148y
f (836)(1.63)
V
S V V
pSi f y y
p
C p p
FLUJO INCOMPRESIBLEMASONEILAN
1
3
1
0
1.5 ( ) 0.148 1.0
f 836
V
S V f
pSi Velocidad del Sonido
p
Si y f y y y
pC C
GT
FLUJO CHOCADO – FLUJO CRÍTICOMASONEILAN
VÁLVULAS DE CONTROLESTIMACIÓN DEL TAMAÑO
,max
Flujo de
dim
fV
V
V
V
Liquido
GC f
p
Factor de Sobre ensionamiento
Cr
C
VÁLVULAS DE CONTROLCARACTERÍSTICAS DE FLUJO
,max
1,max
1.
2.
C ( )
3.
C ( )
: 25,50,100
V V
vpV V
Abertura Rapida
Lineal
vp C vp
Igual Porcentaje
vp C
Rangeability
,%V
VV
V
df gpmK
dm CO
dCdvp dfK
dm dvp dC
VÁLVULA DE CONTROLGANANCIA
,max
1 ,
100 %
:
: (ln )
VV
VV
dvp fraccion de vp
dm COdC
Valvula Lineal Cdvp
dCIgual Porcentaje C
dvp
VÁLVULA DE CONTROLGANANCIA
max
: K ,100 %
ln : K ,
100 %
V
V f
V
V
dC G
f gpmValvula Lineal
COgpm
Igual Porcentaje fCO
VÁLVULA DE CONTROLGANANCIA