Soluciones completas de canalizaciones

Generalidades Pág. 04Descripciónfuncional Pág. 05Característicastécnicas Pág. 06Gamaydimensiones Pág. 10Descripcióndemateriales Pág. 12Accesoriosdemaniobra Pág. 13Característicashidráulicas Pág. 14Aplicaciones Pág. 16

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ÍndiceVálVulAAnulAr

04 … 05 VÁLVULA ANULAR

la capacidad de las redes hidráulicas instaladas es normal-mentesuperioralademandaporpartedesususuariosloqueimplicaque,paralagestióndeesterecursotanpreciado,debacontarse con el equipamiento que permita controlar el sumi-nistrodelosrecursosdisponibles,evitándoseasíeldesperdiciodeagua.

la válvula anular es un tipo de válvula especialmente desa-rrolladoparaestepropósitoyaquepermitemodularelcaudaloperando de manera gradual, incluso en aquellas situacionesenqueseprecisareducirelcaudaldeformaconsiderable,yenlasquesesequieraconseguirunadiferenciadepresiónmuyelevada.

la posibilidad de utilizar mecanismos cinemáticos con escalasde regulación continua permite el uso de sistemas de controlparallevaracabomúltiplesfunciones.

Ventajas:

• Mínimapérdidadecarga. • Precisiónenlamaniobra. • Posibilidaddereduciraltaspresiones. • Aptasparagrandescaudales (grandesdiámetros).

Generalidades

la válvula anular controla el caudal mediante el movimientoaxialdeunobturadoroperadopormediodeunmecanismodebiela-manivela.

Elobturadorsedesplazaenelinteriordelacámaradepresióncompensada,diseñadaexpresamenteparaevitarvibracionesycargashidrodinámicasanómalas.

El cierre se realiza en la misma dirección del flujo por lo quecuandoaumentalavelocidaddepaso,oladiferenciadepresión,elsistematiendeasertodavíamásestable.

El perfil interior de la válvula está diseñado para minimizar lacavitación.Elcaudaldeaguaescanalizadoporunaseccióncir-cularquevaestrechándosegradualmentedesdelaentradahas-talazonadeestanqueidad.

Elperfilhidrodinámicoestáoptimizadoalolargodelazonadon-delavelocidaddelaguaaumentagradualmente,ypermiteman-tenerbajascaídasdepresiónparagradosdeaperturasuperioresal40%.

Enresumen,laválvulaanularpermitelareduccióngradualdelcaudalparaaperturasporencimadel40%aproximadamente,yelevadadisipaciónparacaudalesbajos.

Descripciónfuncional

06 … 07 VÁLVULA ANULAR

MECANISMO DE MANIOBRA

Elobturadordeestaválvulasemaniobramedianteunsistemabiela-manivela.Estáconectadoalejedemaniobrame-dianteunsistemarígidoquecomprendeunabiela,deaceroinoxidable,unidaaunamanivela,defundicióndúctil,pormediodepasadoresdeaceroinoxidable.lamanivelaestáunidaaunejequesemuevegraciasalmecanismoreductorparaaccionarlaválvula.Todaslaspartesmóvilessemontansobrecasquillosautolubricantesdemuybajafricción,locualprevienequesegripe,garantizandolamáximafiabilidad.

Elmecanismoreductoresunsistemaqueevitaelantigiro,loquepermiteunamayorprecisiónyrepetitividad,obtenien-dounmuybuenajuste.

losmaterialesdelmecanismoreductorsonlosmásapropiadosparagarantizarlafuncionalidaddelaválvula,evitandoeldeteriorodesusprestacionesconelpasodeltiempo.Elmecanismo,además,noprecisademantenimientoolubri-cación.

BAJOS PARES DE MANIOBRA

laválvulaanulartieneunfuncionamientoequilibradoyaqueelempujehidráulicocausadoporlapresiónactúaúni-camenteenlasuperficieanularoriginadaporlosdiámetrosexterioresdelobturadorydelanillodejunta.lapresiónaguasarribaqueactúaenlasuperficierestantedelobturadorestáequilibradaporlapresiónaguasabajoqueactúaenlasuperficietrasera.

Estesistemareduceconsiderablementelafuerzarequeridaparasumaniobra,conindependenciadelapresiónenlacanalización.

Característicastécnicas

ESTANQUEIDAD DEL OBTURADOR

Elanillodejunta(EPDM),garantizalaperfectaestanqueidad.Dadalaposiciónquetienelajuntasobresuasiento,estaquedaprotegidafrentealaincidenciadirectadelflujo,locualprolongasuvidaútil.Encualquiercaso,lasustitucióndelanillodejuntaessencillayaquesuasientopuedeserdesmontadodesdeaguasabajosinnecesidaddequitareldifusor.

PROTECCIÓN FRENTE A LA CORROSIÓN

revestimientoestándardesdeDn100hastaDn1000.

• Consiste en resina epoxi aplicada por empolvado en caliente con un espesor mínimo de 250 µm. • laresinaepoxiesaptaparaelcontactoconaguapotabledeacuerdoconlasespecificacionesdelas agencias europeas de certificación más importantes (KTW-WrC-DGS y DMI 174). Todos los compo- nentesdelaválvulaanularserevistenantesdesumontaje.labridasobrelaquesemontaelactuador serevisteconunapinturaepoxibicomponenteespecial,cuyoespesoraseguraunacoplamientoperfec- toademásdeevitarlacorrosión.

se garantiza:

• revestimientohomogéneo, • elevadaresistenciamecánicadelrevestimientoanteimpactosogolpes, • ausenciadedefectos, • ausenciadeporosidad, • resistenciaalosagentescorrosivosdelterrenoenelcasodeinstalaciónenterrada, • máximaadherencia, • superficietotalmentelisacongranresistenciaalaabrasióny • ausenciademantenimiento.

Característicastécnicas

08 … 09 VÁLVULA ANULAR

ENSAYOS HIDRÁULICOS

Todasycadaunadelasválvulassesometenaunensayohidráulicofinalparaverificarelcumplimientodelasespecifica-cionesdelanormaunEEn12266.

VERSIONES ESPECIALES

Bajopedidoesposibledisponerdeversionesespecialesdelaválvulaanular,diseñadasparaconseguirelmáximoniveldecalidadyresistenciacomo,porejemplo,lasquehansidovendidasaclientesdeOrienteMedio,enDubáiyAbuDabi.Estasversionesdelaválvulasoncapacesdesoportarcondicionesatmosféricascríticasdetemperaturayhumedadasícomocondicionesdetrabajodifícilescomo,porejemplo,aguasdesaladas.

nuestrodepartamentotécnicoestudialassolucionesespecialesydefine,entreotros:

• Tipoderevestimientoysuespesor. • revestimientodelreductor. • Materialesdebielaymanivela. • Materialesdetornillería. • Tipologíaymaterialdelajuntadeestanqueidad. • Materialesytipodecilindroanti-cavitaciónyasientodelcuerpo.

CaracterísticastécnicasMARCADO

en la etiqueta:

• Diámetronominalenmm(Dn). • Presiónnominalenbar(Pn). • Presióndefuncionamientoadmisible(PFA). • Sentidodecierrehorario(FSH). • referenciadeproducto. • númerodeserie(S.n.). • Ordendefabricación. • logotipodelfabricante.

en el cuerpo:

• Diámetronominalenmm(Dn). • Presiónnominalenbar(Pn). • MaterialSG500-7segúnISO1083. • Códigodelmodelo. • logotipodelfabricante. • Fechadefusión. • Flechaindicativadelsentidodeflujo.

ENSAYOS HIDRÁULICOS

Enlafábricasedisponedeunlaboratoriodehidráulicaperfectamenteequipadoparaelensayoylasimulacióndelasválvulasencondicionesdetrabajodinámicas.

lascaracterísticasmásimportantesdellaboratorioson:

• Diámetronominalmáximo:400mm • Presiónnominal:16bar • Caudala4bar:450m3/h • Caudala 16bar:150m3/h

Laboratorio Saint-Gobain PAM Italia

EnSAYO COnDICIOnES PrESIÓn nOrMATIVA VAlIDEZ AnOTACIOnES

CuerpoExtremoscerrados.Obturadorligeramenteabierto.

1.5Pn En12266 Ausenciadefugasenlosasientoslaterales. -

Asiento–Ensayodirecto(Ensayodelasiento)

Extremocerrado.Obturadorcerrado. 1.1Pn En12266 Ausenciadefugasen

losasientos.Presiónaplicadaaguasarriba.

CaracterísticastécnicasLABORATORIO DE ENSAYOS

PRUEBAS HIDRÁULICAS DE LA VÁLVULA ANULAR

10 … 11 VÁLVULA ANULAR

VÁLVULA ANULAR MANUAL

DN A B C D E F L PESO

mm mm mm mm mm mm mm kg

100 135 315 179 135 85 270 300 59

150 160 356 193 160 58 320 350 89

200 185 384 193 185 49 370 400 146

250 213 480 203 213 97 425 500 212

300 243 549 300 243 98 485 600 360

350 288 579 300 278 65 555 700 430

400 310 614 300 310 35 620 800 570

450 335 658 312 335 28 670 900 782

500 365 658 312 365 730 1000 860

600 423 748 312 425 845 1200 1455

700 480 866 472 480 960 1400 2050

800 543 926 472 543 1085 1600 2675

900 593 1031 552 593 1185 1800 3590

1000 628 1091 552 675 1255 2000 4100

DN A B C D E F L PESO

mm mm mm mm mm mm mm kg

100 135 315 179 135 85 270 300 59

150 160 356 193 160 58 320 350 89

200 185 384 193 185 49 370 400 146

250 213 480 203 213 97 425 500 212

300 243 549 300 243 98 485 600 360

350 288 579 300 278 65 555 700 430

400 310 623 312 310 60 620 800 583

450 335 658 312 335 28 670 900 782

500 365 658 312 365 730 1000 860

600 423 806 472 425 40 845 1200 1514

700 480 866 472 480 960 1400 2050

800 543 926 472 543 1085 1600 2675

900 593 1031 552 593 1185 1800 3590

Gamaydimensiones

Dimensiones generales

pn 10-16 pn 25

VÁLVULA ANULAR MOTORIZADA

DN A B C D E F L PESO

mm mm mm mm mm mm mm kg

100 135 427 423 135 225 270 300 84

150 160 468 436 160 225 320 350 115

200 185 496 436 185 216 370 400 166

250 213 542 443 213 187 425 500 232

300 243 611 540 243 188 485 600 380

350 288 641 540 278 155 555 700 465

400 310 676 540 310 125 620 800 598

450 335 720 552 335 118 670 900 829

500 365 720 552 365 77 730 1000 898

600 423 810 552 425 20 845 1200 1503

700 480 853 723 480 14 960 1400 2087

800 543 913 723 543 1085 1600 2712

900 593 1018 803 593 1185 1800 3636

1000 628 1078 803 675 1255 2000 4121

DN A B C D E F L PESO

mm mm mm mm mm mm mm kg

100 135 427 423 135 225 270 300 84

150 160 468 436 160 225 320 350 115

200 185 496 436 185 216 370 400 166

250 213 542 443 213 187 425 500 232

300 243 611 540 243 188 485 600 380

350 288 641 540 278 155 555 700 465

400 310 685 552 310 150 620 800 611

450 335 720 552 335 118 670 900 829

500 365 720 552 365 77 730 1000 898

600 423 793 723 425 55 845 1200 1562

700 480 853 723 480 14 960 1400 2087

800 543 913 723 543 1085 1600 2712

900 593 1018 803 593 1185 1800 3636

Gamaydimensiones

Dimensiones generales

pn 10-16 pn 25

12 … 13 VÁLVULA ANULAR

MARCA DESCRIPCIÓN MATERIAL1 Cuerpo Fundición dúctil GS 500-72 Cabezal Fundición dúctil G 253 Prensa Bronce Bz 85.5.5.54 Casquillo con juntas tóricas EPDM5 Árbol AISI 4206 Manivela Fundición dúctil GS 500-77 Asiento del obturador Bronce CuSn88 Biela AISI 4209 Obturador AISI 30410 Soporte del obturador AISI 30411 Arandela AISI 30412 Asiento del cuerpo AISI 30413 Difusor Fundición dúctil GS 500-714 Junta tórica EPDM15 Anillo anti-extrusivo Lubriflon16 Junta de estanqueidad EPDM17 Arandela anti-fricción PTFE + Carbón

Descripcióndemateriales

TaladradodelasbridassegúnnormasISO7005-2 yEn1092-2

ColumnetaconvolanteColumnetaconactuadoreléctrico

Equipamientoparainstalaciónenterrada

Caperuza

Volante

Actuadoreléctrico

reductormanual

VálvulaAnular

Actuadoroleodinámico/neumático

laválvulaanularsepuedeequiparcondiferentesaccesoriosdemaniobraenfuncióndesuusoodelosrequisitosdecadainstalación.

losdispositivosprincipalessonlossiguientes:

•Actuadoreléctrico. •Volante. • Caperuzayllavedemaniobra. • Columnetaconvolanteyvarillademaniobra. •Columnetaconactuadoreléctricoyvarillademaniobra.

Parainstalaciónenterrada:

•ConjuntodemaniobraprotegidoporuntubodePVCmásbocadellave.

Como alternativa, la válvula puede equiparse con actuadores oleodinámicos y neumáticos. Bajo pedido, se puedensuministrarestosactuadoresjuntoalgeneradoryelcajetíneléctrico.

nuestrodepartamentotécnicoestácapacitadoparaevaluarlanecesidaddesolucionesespeciales.

Accesoriosdemaniobra

14 … 15 VÁLVULA ANULAR

CaracterísticashidráulicasDiagrama 1

Cerrada apertura (%) abierta

eStÁNdar*

K 20*

1

10

100

1.000

10.000

0% 20% 40% 60% 80% 100%

K 50*

K 100*

K 150*

*Tipo de cilindro anti-cavitación

Coef

iCie

Nte

de

pérd

ida

de C

arga

ζ

CaracterísticashidráulicasDiagrama 2

Diagrama 3

1000900800700600500450400350300250

200

150

100

10

100

1000

10.000

100.000

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Coef

iCie

Nte

de

Cau

dal K

v (m

3 /h) v

Álvu

la e

StÁN

dar

Cerrada apertura (%) abierta

Diá

met

ro n

om

inal

(Dn

)

150

900

800

700

600

500

450

400

350

300

250

200

100

1000

0,01

0,1

1

10

10 100 1.000 10.000 100.000

pérd

ida

de C

arga

Co

N la

vÁl

vula

abi

erta

al 1

00%

(mca

)

Caudal (m3/h)

Diámetro nominal (Dn)

CÁlCulo de la pérdida de Carga

ζ Coeficiente de pérdida de carga (diagrama 1 )

v Velocidad nominal (m/s)

g Aceleración de la gravedad = 9,81 m/s2

Δh =2g

ζ v2

eJeMplo

Válvula Anular DN 600 mm

Pérdida de Carga Δh = 3mca

Del diagrama 2 con la válvula completamente abierta.

Estos resultados pueden obtenerse igualmente a partir del diagrama 3.

Q = 7300 = 3959 m3/h10.2 3

CÁlCulo del Caudal

KvExpresa el caudal de agua en m3/h, a una temperatura de entre 5ºC y 40ºC que circula a través de la válvula provocando una pérdida de presión de 1 bar.

[Δh en mca]Q = Kv10.2 Δh

16 … 17 VÁLVULA ANULAR

lasprincipalesfuncionesdelaválvulaanularsonlaregulacióndelcaudalyladisipacióndealtaspresiones.Tambiénpuede ser utilizada en aquellas situaciones especiales donde se requiera la modulación continua de los parámetroshidráulicos.

Enlassiguientespáginassemuestranejemplosdediferentesaplicaciones:

• Figura 1:Disipacióndealtaspresionesmedianteelcilindroanti-cavitación. • Figura 2:Descargalibrealaatmósferamediantelaconfiguraciónadecuadadelasiento. • Figura 3: Controldelnivelmedianteflotadorycontrapeso. • Figuras 4, 5 y 6: Control de caudal y/o presión tanto aguas arriba como aguas abajo equipando la válvulaconunactuadorderegulación(eléctrico,neumático,oleodinámico,etc.)conectadoauninstru- mentodemedida(transductordepresión,caudalímetro,medidordenivel).

Aplicaciones

Válvula anular con cilindro anti-cavitación

unproblemafrecuenteycostosoenlasválvulasqueactúancomodispositivosderegulacióneslarápidadestruccióndelasmismasporefectodelacavitación.Conelpropósitodeevitardichosefectos,laválvulaanularpuedeequiparseconuncilindrodeaceroinoxidableconmúltiplesorificiosquecomplementaalsistematradicionalaumentandolaresisten-ciadelaválvulaadichofenómeno.

Alpasarporlosorificiosdelcilindro,lasburbujassondirigidashaciaelcentrodelavenalíquida,dondenocausandañocuandoimplosionan.

ASIEnTOaceroinoxidableAISI304

OBTurADOraceroinoxidableAISI 304

CIlInDrOAnTI-CAVITACIÓnaceroinoxidableAISI304

Figura 1

Aplicaciones

P1=Presiónaguasarriba(mca)p2=Presiónaguasabajo(mca)Pa=Presiónatmosférica(Pa=10mca)Pv=Presióndevapor(H2Oa5ºC,Pv=0,1mca)v=velocidadnominal(m/s)g=Aceleracióndelagravedad(g=9,8m/s2)

Cavitación

lamayoríadelosinvestigadorescoincideenqueeldañoporcavitacióntienesuorigenenpuntosmuylocalizadosdetensiónqueresultandelaimplosióndepequeñasburbujasdevapordeagua.Cuandounlíquidopasaporunaválvula,atravésdeunasecciónmuyrestringida,lavelocidaddedicholíquidoaumentahastaunmáximoprovocandounadis-minucióndelapresión.Siestapresióncaepordebajodelapresióndevapordellíquido,seformanburbujasdevapor.

Alsuperarlasecciónrestringida,elflujocomienzaadecelerarylacargadevelocidadvuelveaconvertirseenpresiónes-tática,aumentandodichapresión.Silapresióndesalidaesmayoraladevapor,lasburbujasimplosionanytienelugarelefectodelacavitación.Estecolapsooimplosióndelasburbujasdevaporocurremuyrápidamente.Durantedichoproce-so,unacantidaddeenergíamuyaltasedisipaenunazonamuylocalizadayenunperiododetiempomuycorto,locualproducetensionessuperficiales.Paraverificarsilaválvulatrabajaencondicionesdecavitaciónesnecesariodeterminarelíndicedecavitación σcmediantelasiguientefórmula:

Eldiagrama4muestraelíndicedecavitacióncríticoenrelaciónconelgradodeaperturadecadaversióndelaválvula(es-tándar,cilindroanti-cavitaciónK20,K50,K100, K150).losvaloresdelíndicedecavitación(σc)deberíanserun20%superioralcrítico.Elgradodeaperturasemuestraeneldiagrama 1 enfuncióndelcoeficientedepérdidadecargarequerido(ζ).

σc=p2+Pa-Pv

p1-P2+2g v2

18 … 19 VÁLVULA ANULAR

AnIllODErETEnCIÓnaceroinoxidableAISI304

AplicacionesDiagrama 4lascurvasmuestranelíndicedecavitacióncrítico.

Figura 2

Válvula anular en descarga libre

COnTrABrIDAaceroalcarbono

ASIEnTODElCuErPOaceroinoxidableAISI304

Cerrada apertura (%) abierta

eStÁNdar*

K 20*

10

1

0,1

0,01

0% 20% 40% 60% 80% 100%

K 50*

K 100*

K 150*

*Tipo de cilindro anti-cavitación

ÍNdi

Ce d

e Ca

vita

Ció

N σ

c

Válvula reguladora de nivel con actuador eléctrico

Aplicaciones

Figura 6

Figura 5

Figura 4

Figura 3

DEPÓSITO

DEPÓSITO

Válvula anular con contrapeso para control de nivel

Válvula reguladora de caudal con actuador eléctrico controlado por caudalímetro

Válvula reguladora de presión aguas arriba/aguas abajo con actuador eléctrico controlado por un dispositivo de presión

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