simultaneidad desarrollo de un caso

Desarrollo de un Caso de Simultaneidad

Esquema


Dos Bombas Iguales

La cilindrada de las bombas es: V0= 37,6 cm3/revLas r.p.m del motor eléctrico = 1480El rendimiento volumétrico =0,97El rendimiento total =0,83

Bomba A Bomba B

lit./min. 540,97 55,65 R Q Q

lit./min. 65,551000

48016,73 1000

nV Q

VBUT

0B


Dos Cilindros Iguales

El diámetro del tubo del cilindro = 100 mm.El diámetro del vástago del cilindro = 70 mm. La sección llena del cilindro = 78,54 cm2

La sección anular del cilindro = 40,06 cm2

Relación = 1,96Carrera del cilindro = 2000 mm.En este caso consideraremos RMS=RME= 0,96A su vez, para simplificar cálculos, consideraremos:

Cilindro A

Cilindro B

2 cm 40 S

cm 80 S2

1

20


Dos Cargas Desiguales en los Cilindros

MOVIMIENTOS DE SUBIDA O SALIDA DE VÁSTAGO:Carga cilindro A + Plataforma LA= 105.000 NCarga cilindro B + Plataforma LB= 75.000 N

LA LB

MOVIMIENTOS DE BAJADA O ENTRADA DE VÁSTAGO:[CON CARGA ]Carga cilindro A + Plataforma LA= 75.000 NCarga cilindro B + Plataforma LB= 105.000 N

PESO DE LA PLATAFORMA:Plataforma = 20.000 N[10.000 N. repartidos en cada cilindro.]

MOVIMIENTOS DE BAJADA O ENTRADA DE VÁSTAGO:[SIN CARGA ]Plataforma LA= 10.000 NPlataforma LB= 10.000 N


Dos Reguladores de Caudal Iguales y Otros Componentes

DISTRIBUIDOR DE MANDO PRINCIPAL 4v/3p NG 16:DISTRIBUIDOR DE BOMBA AUXILIAR 4v/2p NG 10:DISTRIBUIDOR DE CONTROL DE DESCARGA 2v/2p NG 4:Regulador

de Caudal A

DOS REGULADORES DE CAUDAL FIJADOS AL MISMO CAUDAL:QA = QB ; PH = 8 bars[PH = Constante interna ajustada por la reductora.]

Regulador de Caudal

B

NG 16

NG 10

NG 4

Y1

Y2

Y3 Y4

ANTIRRETORNO PILOTADO En el sentido de libre paso PAP = 3 bar.Abierto por el pilotaje PAP = 1 bar.

ANTIRRETORNO NORMAL PAR = 1 bar.


Dos Reguladores de Caudal Iguales y Otros Componentes

175 bars.

200 bars.

15 bars.

240 bars.

VÁLVULA DE PRESIÓN SERVOPILOTADA:Taraje como válvula de Seguridad : PTSA =175 barsTaraje del piloto de drenaje externo: PTP =15 bars.

VÁLVULA DE PRESIÓN AMORTIGUACIÓN CILINDROS:Taraje como válvula de amortiguación : 240 bars

VÁLVULA DE PRESIÓN BOMBA AUXILIAR:Taraje de la válvula : PTSB =200 bars[Esta válvula trabaja más como válvula de amortiguación para el transitorio del distribuidor NG10 que pone en descarga la bomba, que como válvula en sí de seguridad, ya que el distribuidor tendrá conectada la bomba a la válvula de presión servopilotada o la tendrá directamente en descarga. Únicamente durante el transitorio (al bloquearse el flujo durante un microinstante) intentará activarse esta válvula de presión para absorber la punta de presión.


Movimiento de Salida del Vástago


Excitación de Y1, Y2 e Y3

Y1 =1

Y2 =1

Y3=1 Y4


Excitación de Y1, Y2 e Y3

P1=1 bar.

bar. 15411651PPPPbar. 15615141PPP

bar. 1023198PPPPbar. 14131371PPPP

bar. 98 21

96,0081075000 P

RS10L P

bar. 13721

96,00810105000 P

RS10L P

bar. 1 P

ARDME

TPSAM

APAR0BSB

APAR0ASA

1

MS0

B0B

1

MS0

A0A

1

P0A=137 bar.

P0B=98 bar.

PSA=141 bar.

PSB=102 bar.

P0B=102 bar.

PE=154 bar.

PM=156 bar.

Excitadas las bobinas Y1, Y2 e Y3 el sistema se pone en marcha con las siguiente concatenación de presiones


El Trabajo de la Reductora de los Reguladores

PSA=141 bar.

PSB=102 bar.

P0B=102 bar.

PE=154 bar.

De esto se deduce que la reductora del regulador aplica una restricción diferente hacia A que hacia B

bar. 448 52P 52Pbar. 58 13P 13P

bar. 52PP102451PPbar. 13PP141451PPbar. 15411651PPPP

HRB

HRA

RBHSBE

RAHSAE

ARDME

PRB=44 bar.

PRA=5 bar.

PH=8 bar.

PH=8 bar.


Caudales en Circulación y Velocidad de los Cilindros

P1=1 bar.P0A=13

7 bar.P0B=98

bar.

P0A=141 bar.

P0B=102 bar.

P0B=102 bar.

PE=155 bar.

PM=156 bar.

QH=48 lit./min.

El caudal QH que está fijado en los reguladores de dos vías es de 48 lit./min.Como el caudal que impulsan las bombas es:

Tendremos que, mientras salen los vástagos de los cilindros con una velocidad de:

Habrá una descarga por la válvula de presión servopilotada.

lit./min. 540,97 55,65 R Q Q

lit./min. 65,551000

48016,73 1000

nV Q

VBUT

0B

m/s 1,0086

48 S6

Q v0

HS


Caudales en Circulación y Velocidad de los Cilindros

PM=156 bar.

QH=48 lit./min.

Mientras el cilindro llega a arriba, el caudal en descarga por la válvula de presión sería:

Por lo que la potencia que se pierde en la descarga durante el movimiento de salida de vástago sería:

lit./min. 12)Q (Q 2 Q 2 Q 2 Qlit./min. 48Qlit./min. 54Q

HUTHUTD

H

UT

kw. 12,3600

12156 600

QP W DMPDS


Final de la Salida del Vástago

Al llegar arriba y accionar a1 y b1 se desexcitan las bobinas y el sistema queda en total descarga con las cargas retenidas por los antirretornos


Final de la Salida del Vástago

Desalojada la carga el sistema queda a la espera del movimiento de entrada de vástago


Movimiento de Entrada del Vástago


Permutadas las Cargas se Excitan Y2 e Y4

Y1

Y2 =1

Y3 Y4=1

Cargada la carga para la bajada de forma invertida a la de la salidaExcitadas las bobinas Y2 e Y4, el sistema pone la bomba auxiliar en descarga directa a través del distribuidor NG10 4v/2p, estando la otra en descarga presurizada (del caudal sobrante que no absorben los reguladores) por la válvula servopilotada y, así, comienza el descenso pilotando los antirretornos.Puesto que la presión de pilotaje de estos antirretornos está limitada por la presurización de la válvula servopilotada y esta queremos que sea baja, dichos antirretornos no solo deben tener y tienen conexión de drenaje a tanque, sino que hemos buscado además que sean preaccionados, porque de otro modo no funcionarían en estas condiciones.[Volveremos a hablar sobre esto más adelante]


Las Presiones en la Entrada de Vástago Serían

bar. 13211134PPPPbar. 961198PPPP

bar. 341 2

160810

96,0105000 PS10RL P

bar. 982

160810

96,075000 PS10RL P

bar. 61117 PP Pbar. 71152PPP

bar. 211PPPP

ARAP0BEB

ARAP0AEA

1

0

MSB0B

1

0

MSA0A

DM1

TPSAM

DARSBSA

Comienza así el descenso con las siguiente concatenación de presiones

P1=16 bar.P0A=98

bar.P0B=134 bar.

PSA=2 bar.

PSB=2 bar.

PEA=96 bar.

PEB=132 bar.

PM=17 bar.

[NOTA: la PAP pilotada genera menos perdida de carga que en tránsito libre porque no tiene que vencer el muelle que la ayuda a cerrar.]


De esto se deduce que la reductora aplica una restricción diferente hacia A y hacia B y mayor que en la subida

bar. 1228 130P130Pbar. 868 94P94P

bar. 130PP2231PPbar. 94PP296PP

HRB

HRA

RAHSBEB

RAHSAEA

PSA=2 bar.

PSB=2 bar.

PEA=96 bar.

PEB=132 bar.

PRA=86 bar.

PRB=122 bar.PH=8

bar.PH=8 bar.

El Trabajo de la Reductora de los Reguladores


Pilotaje de los Antirretornos Pilotados.

Y1

Y2 =1

Y3 Y4=1

Como se ve solo se dispone de una presión P1 de 16 bar. Para pilotar un antirretorno cargado con una presión P0B de 134 bar.Esto, que no es sencillo de hacer, requiere de un antirretorno preaccionado.Estos antirretornos preaccionados pueden tener un factor desmultiplicador para la presión de pilotaje de hasta 1/13Supuesto que este caso se aplica en estos antirretornos: 16bar. 3,10

13134

13PP 0B

requerida pilotaje

Luego: se pilotan.Una vez abierto y pilotado, no vuelve a cerrarse (a pesar de abrir hacia un regulador de caudal con lo que la alta presión se mantiene) debido a que es de drenaje a tanque; de otra forma se despilotaría para volver a pilotarse provocando vibración.En caso de no ser suficiente la presión de pilotaje se debería subir la presurización de la válvula servopilotada:O bien tarando la válvula piloto a una PTP mayor O bien poniendo una estrangulación unidireccional en el tramo común entre los reguladores y el distribuidor de mando, aumentando así la PSA=PSB, con lo que se aumenta la presurización hasta que no vibre.Pero en nuestro caso con 16 bar. > 10,3 bar. No es necesario.


Las Presiones en la Entrada de Vástago [Sin Carga] Serían

Y1

Y2 =1

Y3 Y4=1

bar. 181120PPPPP

bar. 202

160810

96,010000 PS10RLP P

bar. 61117 PP Pbar. 71152PPP

bar. 211PPPP

ARAP0AEBEA

1

0

MSA0B0A

DM1

TPSAM

DARSBSA

Si hacemos un análisis de las presiones para un posible descenso sin carga de la plataforma, tendríamos la siguiente concatenación de presiones

P1=16 bar.P0A=20

bar.P0B=20

bar.

PSA=2 bar.

PSB=2 bar.

PEA=18 bar.

PEB=18 bar.

PM=17 bar.

Lo que permite el trabajo de los Reguladores como veremos a continuación.


Las Presiones en la Entrada de Vástago [Sin Carga] Serían

De PEA=PEB=18 bar.Se deduce que la reductora aplica aún una restricción suficiente para hacer que el regulador funcione como tal.

bar. 88 16P16PPbar. 16PP218PPPP

HRBRA

RAHSBEBSAEA

PSA=2 bar.

PSB=2 bar.

PEA=16 bar.

PEB=16 bar.

PRA=8 bar.

PRB=8 bar.PH=8

bar.PH=8 bar.


Caudales y Velocidad de la Entrada de Vástago.

Y1

Y2 =1

Y3 Y4=1

Volviendo al sistema con la carga para los caudales (aunque en relación al caudal es igual con carga o sin carga), puesto que sigue siendo el mismo caudal QH el que marca la velocidad de entrada, únicamente que ahora reteniendo. Tenemos que por tanto la velocidad es la misma que con la salida de vástago:

Lo que nos dice que el caudal requerido en la sección anular sería:

Luego el caudal de descarga por la válvula de presión de la única bomba que impulsa, estando la otra en descarga directa por el distribuidor, y calculando la potencia perdida sería:

Ahorrándonos con este sistema de dos bombas algún kw. (no mucho), al poner una bomba en descarga directa, si no:

kw. 26,009,0 17,0600

541600

617 W

600QP

600QP W

lit./min. 648 45 Q QQ

PDE

UTDDMPDE

EEUTD

kw 7,1600

)48108(71 600

QP W DMPDE

lit./min. 48 1,00462 vS62 Q E1EE

m/s 1,0086

48 S6

Q v0

HE


Final de la Entrada del Vástago

Al llegar abajo y accionar a0 y b0 se desexcitan las bobinas y el sistema queda en descarga


Final y Análisis Global de Potencias y Rendimiento

Hagamos ahora un pequeño análisis de potencias.

Con un sistema de una sola bomba sería:

¿Merece la pena una mejora porcentual en el rendimiento global de un 2% por usar dos bombas?: Algunos lo venderían como un éxito, pero ustedes decidan. [Recuerden el esquema anterior, vean: https://www.facebook.com/OHCA.IND.CMC/photos/a.520376467977797.143130.141154685899979/1389520924396676/?type=3&theater]

503,089,17

9WWR

kw 92

018tt

tWtWW

kw 89,172

95,183,33tt

tWtWW

kw 95,183,0600

5415417 R600

QPQP W

kw 181000

1,0180000 1000

v)L(L W

kw 83,3383,0600542651

R600Q2P W

M

NG

ES

ENESNSN

ES

EMESMSM

T

UTDUTMME

SBANS

T

UTMMS

480,076,18

9WWR

kw 76,182

69,383,33tt

tWtWW

kw 69,383,0600

08117 R600Q2P W

M

NG

ES

EMESMSM

T

UTMME

https://www.facebook.com/OHCA.IND.CMC/photos/a.520376467977797.143130.141154685899979/1389520924396676/?type=3&theater














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