Reductora de presión con válvulas de cartucho

REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO

SIMULACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE UNA REDUCTORA CON CONO DE MANDO NORMALMENTE ABIERTO

(Válvula piloto normalmente cerrada)


ESQUEMA DE LA SIMULACIÓN

XY

F


ESQUEMA DE LA SIMULACIÓN – VÁLVULA DESCARGANDO

El estrangulador está totalmente abierto

R0



El estrangulador está totalmente abierto

QE

QS

QVSQUTB

R0

qP=0

UTBES

P

VS

QQQ

0q

0Q

===

=



PE

PS

PI PS = Presión de la salida o secundario

PI = Presión en la cámara del muelle

PE = Presión de la entrada o primario

internas) perdidas P(PSE

SI

2S0S

SE PP

0PP

0QRP

=−≈≈=

≈⋅=

PL PM = Presión calibrada del muelle (5 bars.)

PL = Presión de taraje de la limitadora piloto (120 bars)

PVS = Presión de taraje la válvula de seguridad (240 bars)

QE

QS

QVSQUTB

PVS

R0

qP=0

UTBES

P

VS

QQQ

0q

0Q

===

=



R0

QS

PS

Q P



R0


El estrangulador está parcialmente cerrado

SECUNDARIO PARCIALMENTE EN CARGA

R1



QE

QS

QVS=0

El estrangulador está parcialmente cerrado

QUTB

R1

qP=0

UTBES

P

VS

QQQ

0q

0Q

===

=



QE

QS

qP=0

PE

PS

PI PS = Presión de la salida o secundario



internas) perdidas P(PSE

SI

bars) 120(P L2

S1S

SE

L

PP

PP

PQRP

=−

=

≈=

<⋅=




PVS

QUTB

R1

QVS=0

UTBES

P

VS

QQQ

0q

0Q

===

=


R0

QS

PS

Q P


R1

QUTB= QE= QS

PE= PS

QVS=0



R1


El estrangulador está más parcialmente cerrado

SECUNDARIO EN CARGA Y REDUCTORA EN FUNCIONAMIENTO

La válvula piloto se ha abierto

R2


El estrangulador está más parcialmente cerrado

La válvula piloto se ha abierto

QE

QS

qP

QUTB

RT PM = Presión calibrada del muelle (5 bars.)


R2

QVS=0

PSEUTB

T

MP

VS

qQQQR

Pq

0Q

+==

=

=


QE

QS

PSEUTB

T

MP

VS

qQQQR

Pq

0Q

+==

=

=

qP

QUTB

RT

PS

PI




PS = Presión de la salida o secundario



)QRP(SE

bars) 402(PVSE

bars) 120(P LI

bars) 125(P M LS

2EV

VS

L

S

P PP

PP

PP

PPP

⋅=∆

=

=

=

∆+=<=

+=

RV


R2PE

QVS=0

Taraje del secundario

PVS


R0

QS

PS

Q P

R1 R2

qP


QUTB= QE= QS

PE= PS

QVS=0

QS= QE- qP



R2


El estrangulador se cierra aún más

La válvula de seguridad se ha abierto

R3

La válvula piloto continúa abierta

LA REDUCTORA MANTIENE LA PRSIÓN EN EL SECUNDARIO


El estrangulador se cierra aún más

La válvula de seguridad está

abierta

R3


VSPSVSEUTB

T

MP

3

sS

Q)qQ(QQQR

Pq

R

PQ

++=+=

=

=

QE

QS

QVS

qP

QUTB

RT

El mantener la reductora la presión del secundario PS y al aumentarse la resistencia del secundario R3, trae como consecuencia la reducción del caudal que absorbe el secundario. Eso reduce el caudal que entra QE y como consecuencia se eleva la presión en el primario hasta abrir la válvula de seguridad.

No debemos confundir conceptos: la reductora sólo mantiene la presión del secundario. Es el secundario el que reduce, como consecuencia, su capacidad de absorción de caudal.



abierta

R3


QE

QS

QVS

qP

QUTB

RT

PS

PI







bars) 120P(SE

bars) 402(PVSE

bars) 120(P LI

bars) 125(P M LS

PP P

PP

PP

PPP

VS

L

S

=∆

=

=

=

−=∆==

+=PE Taraje del

secundario

VSPSVSEUTB

T

MP

3

sS

Q)qQ(QQQR

Pq

R

PQ

++=+=

=

=


R3



R0

QS

PS

Q P

R1 R2 R3

PS

PE= PVS

PS- PL= PM

QVS

QS

qP




El estrangulador se cierra por completo

BLOQUEO



El estrangulador se cierra por completo

BLOQUEO

VSPVSEUTB

T

MP

QqQQQ

R

Pq

+=+=

=


abierta

QE

QS=0

QVS

qP

QUTB

RT

Al bloquearse el secundario, éste ya no absorbe caudal alguno y el caudal sale por la válvula de seguridad, excepto el caudal de pilotaje qP que mantiene el funcionamiento de la reductora, prácticamente cerrándola (nunca llega a cerrar del todo pues debe realimentarse a sí misma



BLOQUEO


abierta

QE

QS=0

QVS

qP

QUTB

RTRT

PS

PI







bars) 120P(SE

bars) 402(PVSE

bars) 120(P LI

bars) 125(P M LS

PP P

PP

PP

PPP

VS

L

S

=∆

=

=

=

−=∆==

+=

PE Taraje del secundario

VSPVSEUTB

T

MP

QqQQQ

R

Pq

+=+=

=


R0

QS

PS

Q P

R1 R2 R3 BLOQUEO

QUTB= QE= QS

PE= PS

PS

PE= PVS

PS

PLPS- PL= PM

QVS

QSqP



Límite de “potencia” según presión del resorte


LIMITE DE POTENCIA

Límite de “potencia” de la válvula.

Los tamaños grandes como TN 40 – 50 – 63 suelen tener un límite de caudal en función de la presión del resorte PM.

Pues las turbulencias del caudal en el cono de mando volverían inestable el funcionamiento de la válvula si se superase tal caudal.

TN 40

TN 50

TN 63

PM =2 PM =4 PM =5 PM =8

250

400

800

400

600

1000

650

800

1300

900

1100

1700

bars

mm. l/min.


Mínima presión regulable o de ajuste


MINIMA PRESIÓN REGULABLE O DE AJUSTE

La mínima presión regulable depende de la capacidad del cono de mando para activarse. Luego depende de la existencia de una caudal circulando por el piloto capaz de generar la ∆P para vencer al resorte.En definitiva, dependerá en cada válvula: del tipo de resorte que lleve y del propio caudal a regular.


Recordatorio: No es posible poner en descarga total el primario


EL PRIMARIO DEBE MANTENERSE EN CARGA

Para que la reductora funcione debe mantenerse el caudal de fuga qP y provocar una ∆P capaz de vencer la presión del resorte.

Por tanto, no es posible poner en descarga total el primario, por lo que es necesario al menos mantener una presión superior al taraje de la válvula piloto y una fuente de caudal superior a qp durante el tiempo necesario.

Esto arrastra en ocasiones unas perdidas de potencia y energía considerables, por lo que puede usarse un acumulador para alimentar el consumo de la reductora durante el tiempo necesario mientras la bomba se pone en descarga.

qP


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