Al seleccionar equipos como válvulas, válvulas reductoras de presión (PRV) o caudalímetros, ¿cómo se decide el tamaño nominal de la conexión? Las válvulas de bola son relativamente sencillas y una válvula de bola de 50 mm (2 in) puede utilizarse en una tubería de 50 mm (2 in). Sin embargo, puede encontrarse con algunos problemas al instalar una válvula reductora de presión de 50 mm (2 pulg.) en una tubería de 50 mm (2 pulg.). Mientras que las válvulas generales pueden seleccionarse en función del tamaño de la tubería, al seleccionar una válvula reductora de presión o un caudalímetro, deben dimensionarse en función de su rango de caudal operativo.
Consideremos la válvula reductora de presión COS-16 de TLV, que tiene una presión mínima ajustable del 5% de la presión primaria (10% para 65 mm [3 pulgadas] y mayores). Esto significa que si el caudal nominal es de 1000 kg/h la válvula puede ajustar la presión para caudales comprendidos entre 50 y 1000 kg/h. Sin embargo, pueden surgir problemas si el tamaño de la PRV se ajusta a la tubería, ya que el caudal podría caer por debajo del caudal mínimo. En estas circunstancias, es posible que la PRV no mantenga una presión estable de forma fiable. No es infrecuente que el tamaño de la conexión de las PRV y los caudalímetros sea mucho mayor que el realmente necesario para el caudal, porque el tamaño de la conexión de la válvula simplemente se ajusta al tamaño de la tubería. En tales situaciones, los caudales fuera del rango especificado del equipo no pueden controlarse ni medirse con precisión.
Desgraciadamente, no hay una medida única y, en el caso de los equipos de control o medición, es importante dimensionarlos en función del caudal real y del rango de caudal del equipo, en lugar de ajustarlos al tamaño de la tubería. Este enfoque garantiza que el equipo funcione eficazmente dentro de los parámetros previstos y podemos ajustar el precio del montaje colocando una reductora no sobredimensionada.
Guía para dimensionar las conexiones de válvulas
Conexión de tuberías de distinto diámetro con un reductor
Es bastante habitual elegir diámetros de tubería mayores como margen de seguridad o planificación para futuras ampliaciones. El tamaño de conexión de los equipos puede ser menor que el de las tuberías existentes al realizar la selección en función del caudal real. Esta discrepancia hace necesario el uso de un par de reductores -un accesorio que permite la conexión a una tubería de menor diámetro- para poder instalar el equipo en la tubería más grande. Aunque esto supone más trabajo a la hora de instalarlo, es necesario para garantizar un control y una medición precisos. Además, algunos dispositivos, como los caudalímetros, requieren una longitud específica de tubería recta a ambos lados. Al realizar la instalación, siga las instrucciones proporcionadas.
Ejemplo de dimensionamiento de una válvula reductora de presión
Dimensionemos una PRV para una tubería de 50 mm (2 in) con un caudal de vapor operativo de 60 kg/h a 500 kg/h.
El diagrama siguiente muestra los rangos de caudal ajustables para cada tamaño de un modelo concreto de PRV cuando se reduce de 0,5 a 0,3 MPaG (72,5 a 43,5 psig). La sección roja muestra el rango de caudal de vapor operativo. con ello tendrás una guía para dimensionar las conexiones aproximada.
Para cubrir el rango de caudal de vapor de 60 kg/h a 500 kg/h, la PRV requiere un tamaño de conexión de 25 mm (1 in) o 32 mm (1¼ in). Una conexión de 50 mm (2 pulg.) que coincida con la tubería no cubrirá el rango de caudal de 60 kg/h a 99 kg/h.
guía para dimensionar las conexiones: Ejemplo de dimensionamiento de un caudalímetro
Considere una tubería de 50 mm (2 pulg.) que suministra vapor a cinco prensas que utilizan vapor, cada una con un caudal de vapor operativo de 50 kg/h. Los equipos pueden funcionar individualmente o todos a la vez. Estamos considerando instalar un caudalímetro en esta tubería, con una presión de vapor de 0,2 MPaG (29 psig).
Para este ejemplo, la sección roja muestra el rango de caudal de vapor operativo frente al rango de caudal medible de los caudalímetros por tamaño, como se muestra en el diagrama.
Como puede verse, un caudalímetro de 40 mm (1½ pulg.) puede medir un caudal de vapor de 50 kg/h a 250 kg/h. Por el contrario, si se eligiera un caudalímetro de 50 mm (2 pulg.) que coincidiera con el diámetro de la tubería, no podría medir el caudal cuando sólo funcionara una prensa.
La selección del tamaño adecuado de un caudalímetro suele ser más compleja que la de una válvula reductora de presión. Esta complejidad se debe principalmente a que el caudal puede no conocerse de antemano y es necesario un caudalímetro para determinarlo. En estas situaciones, es necesario realizar una evaluación exhaustiva. El planteamiento para estos casos se explica en un próximo artículo.
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