Selección de Válvulas de Control

Por Chris Parsloe:

La modulación de la selección de la válvula de control para aplicaciones de diferentes servicios de construcción puede ser problemático, ya que cae torpemente entre diseñadores, instaladores y proveedores de equipos. La nueva guía BSRIA BG 51/2014 Selección de Válvulas de Control en Sistemas de Flujo Variable describe las opciones de válvulas disponibles y cómo hacer selecciones apropiadas.

El control de flujo es importante porque el mejor control que podemos lograr en la transferencia de calor, el mejor control que tendrá sobre las temperaturas de funcionamiento del sistema. El mal control de salidas de calefacción o refrigeración se traduce en mayores oscilaciones en las temperaturas del espacio. Además, (y, a menudo pasado por alto) mal control dará lugar a temperaturas no controladas de agua de retorno a planta central. Si estamos tratando de maximizar el diferencial de temperatura del sistema con el fin de obtener el mejor rendimiento de las calderas o enfriadores, a continuación, una válvula de control que no controla es un problema.

Para que cualquier válvula para proporcionar un buen control de modulación, su característica debe coincidir con el de la transferencia de calor que está tratando de controlar. Por ejemplo, Si existe una relación proporcional entre el caudal y la transferencia de calor a continuación característica de la válvula también debe ser proporcional (o lineales) es decir. el cambio en la velocidad de flujo a través de la válvula para un grado dado de cierre debe ser el mismo que el grado de cierre. Una característica proporcional es adecuado para agua de los intercambiadores de calor del agua tales como intercambiadores de calor de placas.

Para el agua de convección forzada de transferencia de calor del aire, tales como las unidades fan coil, vigas de activos y unidades de tratamiento de aire, se requiere una gran reducción en la tasa de flujo a fin de lograr una pequeña reducción en la transferencia de calor. Por lo tanto, para estas aplicaciones, una característica lineal no es ideal. En lugar de una característica de igual porcentaje es mejor. Estas válvulas se llaman así porque el porcentaje de cambio en el caudal es siempre la misma para un cambio dado en porcentaje de apertura de válvula.

Característica de una válvula está influenciada por una combinación de la disposición de asiento de la válvula y el tapón interno combinado con el actuador electrónico que está equipado. Es esencial que se selecciona la combinación de la válvula y actuador correcta para lograr la característica correcta.

Sin embargo, el proveedor de la válvula no siempre se puede asegurar que la válvula entregará la característica destinada. Esto depende de dónde se encuentra la válvula en el sistema y las pérdidas de presión relativas a través de los circuitos en el que se controlan el flujo. Esto introduce el tema delicado de la autoridad de la válvula. En términos sencillos, una combinación de la válvula y el actuador puede ser diseñado para darle la característica especificada, pero si se instala en un circuito para el que la resistencia a través de la válvula es pequeño en relación con el resto del circuito, entonces no va a funcionar según lo previsto. Un cierto grado de cierre de la válvula se puede utilizar hasta tratando de ponerse al día con las otras resistencias en el circuito. Sólo cuando la válvula es la mayor resistencia en el circuito que comienza a influir en el flujo de.

Por lo tanto, autoridad de la válvula se define como la pérdida de presión a través de la válvula de control completamente abierta con respecto a las pérdidas de presión a través de los otros componentes en el circuito. La sabiduría convencional es que la válvula de control debe ser al menos igual a las pérdidas de presión en el resto del circuito controlado dando un mínimo de autoridad 0.5 es decir. la pérdida través de la válvula dividido por las pérdidas a través de la válvula y otros componentes incluyendo la propia válvula.

Por lo tanto, selecciones de la válvula de control se realizan sobre esta base. Durante tres y cuatro válvulas de puerto donde la válvula desvía el paso a través de un by-pass, selección de la válvula es relativamente sencillo. El circuito en el que el flujo está controlado es que a través de la propia bobina de modo que la pérdida de presión es sólo la pérdida de presión del serpentín. Esto significa que la pérdida de presión de la válvula totalmente abierta sólo necesita para que coincida con la pérdida de presión a través de la bobina se controla con el fin de tener una buena autoridad. Por estas válvulas el fabricante bobina puede seleccionar fácilmente las válvulas.

Sin embargo, dos válvulas de control de puerto son más que un reto ya que el circuito de control comprende todas las tuberías y los componentes de nuevo al punto de presión fija más cercana siendo ésta sea la bomba de un DPCV apropiadamente situado. Para hacer coincidir todas estas resistencias, dos válvulas de puerto también tiene que tener resistencias más altas. También significa que el fabricante bobina no puede cambiar el tamaño de la válvula. El único partido que tiene toda la información de pérdida de presión apropiada es el diseñador. Pero dimensionamiento de las válvulas es complicada y mejor adaptada a un cálculo computarizado.

Válvulas de control de presión independientes han proporcionado una solución parcial a la válvula de selección en donde se combina una válvula de control de dos puertos con un DPCV. De ahí la pérdida de presión a través de la válvula de control es fijo dándole la autoridad teórica de uno. Sin embargo, PICVs tienen sus limitaciones en cuanto a la limitación de caudales mínimos y las características de control. Caudales bajos Ultra puede ser un problema y el logro de una característica de igual porcentaje puede ser un desafío. Además, problemas de repetibilidad flujo son más evidentes como las válvulas responden a la flexión de un resorte.

El nuevo BSRIA ofrece algún entendimiento sobre todas estas cuestiones y debe ser útil a todos los ingenieros involucrados en la selección de la válvula.

Chris Parsloe (Parsloe Consulting Ltd) Es autor de CIBSE Puesta Código W 2010, BSRIA BG2/2010 Sistemas de Agua de puesta en marcha, y BSRIA BG 29/2012 Pre-comisión de limpieza de sistemas de tuberías.