Válvulas de tres vías

Válvulas de tres vías
con actuador neumatico
Válvulas con actuador neumático para el
control de fluidos preciso y de calidad
Las válvulas QL con actuador neumático de Spirax Sarco están diseñadas para
proporcionar una extensa gama de válvulas de control para agua, aceites y la mayoría
de fluidos industriales.
Con cuerpos de válvula de presiones nominales hasta 40 bar, y distintos materiales
disponibles, la válvula QL de Spirax Sarco, acoplada a un actuador neumático
de diafragma PN5000 o PN6000, proporciona una solución completa a la
mayoría de aplicaciones de control de caudal, presión o temperatura.
Se puede cambiar de
aire-abre a aire-cierra,
simplemente
invirtiendo las partes
internas del actuador.
Diafragma cilíndrico
para evitar el
rozamiento.
Diseño compacto gracias al sistema
multi-resorte de perfil bajo.
Gran fuerza de cierre gracias a
una presión de suministro de aire
de hasta 6 bar r. 2,5 bar r para
PN5500, 5600, 6500 y 6600.
Los anillos de vástago
auto-ajustables de chevron
proporcionan larga duración
con bajo rozamiento para
un control preciso.
Juntas sin amianto.
Montaje namur:
Posicionadores
electroneumáticos y neumáticos.
Cajas de mando de aire y
eléctricas.
Potenciómetro de realimentación.
Vea el folleto 'Posicionadores
para Actuadores PN'.
Vástago y obturador con doble guía
para alargar la vida de la válvula.
(Representada la opción mezcladora).
2
Ventajas
Unidades compactas
de resorte único
para válvulas de
DN15 a 25.
●
Completa gama de opciones de control para la
mayoría de aplicaciones de control de procesos.
●
Un solo actuador permite el funcionamiento
aire-abre o aire-cierra, invirtiendo las partes
internas - simplifica la selección, y reduce los
costes de almacenaje y mantenimiento.
●
Gama de materiales de válvula de control para
ajustarse a las aplicaciones individuales.
●
La capacidad de combinar y acoplar válvulas a
actuadores facilita la selección y reduce los
costes de almacenaje y mantenimiento.
●
Construcción robusta que aumenta la fiabilidad
y disminuye las reparaciones.
●
Las altas presiones del actuador proporcionan
fuerzas de cierre elevadas a un precio competitivo.
●
La gama Spirax Sarco utiliza aire industrial limpio
y seco y ahorra el coste de aire de instrumentación.
Opciones de válvula
Operación
Mezcladora
Desviadora
Modelo
Medida
DN
Material
Conexiones
Máx. presión
diferencial
Máx. temperatura
funcionamiento
QL73M
15 - 100
Fundición nodular
Bridas BS 4504 PN25
25 bar
250°C
QL43M
15 - 100
Acero fundido
Bridas BS 4504 PN40
40 bar
250°C
QL73D
15 - 100
Fundición nodular
Bridas BS 4504 PN25
25 bar
250°C
QL43D
15 - 100
Acero fundido
Bridas BS 4504 PN40
40 bar
250°C
Nota: Vea los gráficos de rangos de operación de la página 7
Opciones de control
Sensor de
temperatura
Controladores electrónicos:Para el control de presión,
temperatura y caudal en
procesos que requieren
un elevado nivel
de calidad de control.
Controladores neumáticos:Control sencillo y seguro de presión y
temperatura en procesos industriales.
3
Aplicaciones típicas
Controlador de temperatura neumático
Esquemáticamente.
Suministro de aire
Entrada de agua
del primario
Bulbo
sensor de
temperatura
Conjunto filtro /regulador de aire
Caudal de agua del secundario
Aplicación desviadora en intercambiador
agua /agua con válvula mezcladora de
tres vías con actuador neumático
Salida de agua
del primario
Agua de retorno del secundario
Bomba de recirculación
del secundario
Válvula de
tres vías con
actuador PN
Flujo de aire
Baterías de
refrigeración
Bomba de
recirculación de agua
Control de agua de refrigeración con
una válvula mezcladora de tres vías
con actuador neumático
Sistema de ventilación
Válvula de tres vías con actuador
neumático montada con posicionador
electroneumático EP5
Controlador electrónico
Alimentación eléctrica
Suministro de aire
Conjunto filtro /regulador de aire
4 - 20 mA
RTD
Sensor Pt100
Válvula de
tres vías con
actuador
neumático
Controlador de temperatura neumático
Suministro de aire
Entrada de
agua del
primario
Bulbo
sensor de
temperatura
Conjunto filtro/regulador de aire
Caudal de agua del secundario
Aplicación desviadora en intercambiador
agua /agua con válvula desviadora de
tres vías con actuador neumático
Agua de retorno del secundario
Salida de agua del primario
4
Bomba de recirculación del lado secundario
Selección y dimensionado de la válvula para agua
Cómo utilizar el gráfico
Nota: Para otros líquidos, deberá considerarse la densidad (zg).
Autoridad de la válvula
A la relación entre la caída de presión a través de la válvula totalmente
abierta y la caída de presión a lo largo de todo el circuito, se la
denomina 'autoridad de la válvula' (N) y se expresa como:N=
P1
P1 + P2
Dónde:- N = Autoridad de la válvula
P1 = Caída de presión a través de la válvula
totalmente abierta
P2 = Caída de presión en el resto del circuito
El gráfico de dimensionado de abajo se puede utilizar para determinar el
valor de Kv requerido por la válvula de control para la mayoría de
aplicaciones con agua, mediante el trazado de:• Presión de entrada de agua
• Caída de presión en la válvula
• Caudal de agua
Dónde el valor del Kv es conocido, se puede utilizar el gráfico para
determinar la caída de presión de la válvula para cualquier caudal dado.
Habiendo seleccionado el Kv de la válvula vaya a las páginas 6 y 7 para
seleccionar el actuador y la válvula.
Ejemplo de selección de Kv
Los siguientes diagramas ilustran lo que representan P1 y P2.
La autoridad de la válvula proporciona un medio de seleccionar el
tamaño de una válvula en un sistema de agua equilibrando la viabilidad
económica con el buen control.
Cuando se determina el tamaño de una válvula de control, la autoridad
de la válvula debe encontrarse entre 0,2 y 0,5 (preferiblemente cercano
a 0,5). Esto asegura que un pequeño movimiento de la válvula afecte al
caudal, (tenga autoridad), sin incrementar excesivamente los costes de
la energía de bombeo. La autoridad de la válvula irá siempre relacionada
con el circuito que tenga un caudal variable.
El intercambiador de calor tiene una demanda de MTHW
(100 - 120°C) de 3,6 l / s.
Caída de presión a plena carga Dp = 0,6 bar (establecido a partir de la
autoridad de la válvula).
Vaya al gráfico de selección más abajo.
Trace una línea horizontal desde 3,6 l / s. Trace una línea vertical
desde 0,6 bar hasta que corte la línea de 3,6 l / s. Este punto de corte
es el Kv. En este caso, Kv=17.
Para dimensionar la válvula y seleccionar el actuador pase a las
páginas 6 y 7.
Q = Kv Ö Dp Q = Caudal de agua m³/ h Dp = Caída de presión bar
P1
P1
P2
P2
Autoridad de la válvula - Válvula mezcladora de tres vías
Autoridad de la válvula – Válvula desviadora de tres vías
Gráfico de dimensionado para agua
³/h
Kv m 0
0
10
600
200
20
500
400
300
200
10
100
40
30
20
2
50
40
30
20
1
10
4
3
5
4
3
2
2
100
60
40
30
Caudal l / s
6
4
3
0,6
0,4
0,3
0,2
400
300
100
60
10
6
1
0,6
0,5
1
0,1
0,4
0,2
0,3
0,1
0,4
0,3
0,06
0,04
0,03
0,01
Caudal m³ / h
200
0,2
0,02 0,03
0,05
0,1
0,2 0,3
0,5
1
2
3
4 5
10
20
30 40
0,1
Presión diferencial bar (x 10 = m wg, x 100 = kPa)
5
Selección del actuador
Ejemplo de selección del actuador
Después de seleccionar el valor del Kv, se puede determinar el
tamaño de la válvula y el actuador mediante el gráfico de
dimensionado, comenzando por la fila del valor Kvs, y moviéndose
horizontalmente hasta encontrar el valor superior siguiente de Kv.
Desplazándose verticalmente hacia arriba se encuentra el tamaño
de válvula, y verticalmente hacia abajo, se encuentra la presión
diferencial máxima de la válvula cerrada. Desplazándonos
horizontalmente hacia la izquierda se indica si se requiere
posicionador, y se determina el actuador apropiado y la presión
mínima de aire requerida para accionar la válvula.
Kv válvula = 17; Presión de aire disponible = 2 bar r;
Presión diferencial máxima = 0,6 bar
Entrando al gráfico en la fila del Kvs, el valor superior siguiente al
Kv seleccionado es 17, que da un tamaño de válvula de DN32.
Desplazándonos verticalmente hacia abajo, la presión diferencial
selecciónada es 2,3 bar para el actuador, tanto para resorte
extendido como para resorte contraído. La presión de aire que se
requiere es de 1,2 bar r y los posicionadores son opcionales.
Selección final = válvula QL DN32 con actuador PN5220 o
PN6220. Cuando la primera selección no se ajusta a la presión
de aire disponible, seleccione un actuador mayor.
Presiones diferenciales para válvulas QL con actuadores PN5000 /6000
Serie PN5000 resorte extendido (obturador abajo)
Serie PN6000 resorte contraído (obturador arriba)
6
Serie
5000
Fallo
cierra
Serie
6000
Fallo
abre
5120*
6120*
5121*
5122*
5123*
5125*
6121*
6122*
6123*
6125*
5220
6220
5221
5222
5223
5225
6221
6222
6223
6225
5320
6320
5321
5322
5323
5325
5330
5333
5335
6321
6322
6323
6325
6330
6333
6335
5420
6420
5421
5422
5423
5425
5430
5433
5435
6421
6422
6423
6425
6430
6433
6435
5520
6520
5524
5525
6524
6525
5530
6530
5534
5535
6534
6535
5620
6620
5624
5625
6624
6625
5630
6630
5634
5635
6634
6635
Rango
resorte
0,2 - 1,0
0,4 - 1,2
0,2 - 0,6
0,6 - 1,0
2,0 - 4,0
0,4 - 2,0
0,2 - 1,0
0,4 - 1,2
0,2 - 0,6
0,6 - 1,0
2,0 - 4,0
0,4 - 2,0
0,2 - 1,0
0,4 - 1,2
0,2 - 0,6
0,6 - 1,0
2,0 - 4,0
0,4 - 2,0
0,4 - 1,2
2,0 - 4,0
0,4 - 2,0
0,2 - 1,0
0,4 - 1,2
0,2 - 0,6
0,6 - 1,0
2,0 - 4,0
0,4 - 2,0
0,4 - 1,2
2,0 - 4,0
0,4 - 2,0
0,2 - 1,0
0,4 - 1,2
0,8 - 1,5
0,4 - 2,0
0,2 - 1,0
0,4 - 1,2
0,8 - 1,5
0,4 - 2,0
0,2 - 1,0
0,4 - 1,2
0,8 - 1,5
0,4 - 2,0
0,2 - 1,0
0,4 - 1,2
0,8 - 1,5
0,4 - 2,0
Presión de
aire mínima
pressure
requerida Posicionador
bar r
requerida
1,2
Opcional
1,6
Opcional
1,2
Si
1,6
Si
6,0
Si
2,5
Si
1,2
Opcional
1,6
Opcional
1,2
Opcional
1,6
Opcional
6,0
Si
2,5
Si
1,2
Opcional
1,6
Opcional
1,2
Opcional
1,6
Opcional
6,0
Si
2,5
Si
1,6
Opcional
6,0
Si
2,5
Si
1,2
Opcional
1,6
Opcional
1,2
Opcional
1,6
Opcional
6,0
Si
2,5
Si
1,6
Opcional
6,0
Si
2,5
Si
1,2
Opcional
1,6
Opcional
2,3
Si
2,5
Si
1,2
Opcional
1,6
Opcional
2,3
Si
2,5
Si
1,2
Opcional
1,6
Opcional
2,3
Si
2,5
Si
1,2
Opcional
1,6
Opcional
2,3
Si
2,5
Si
Válvulas QL
15
4
3
7
3
11
38
7
7
17
7
26
40
17
11
26
11
40
40
25
19
40
19
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
-
Tamaño DN
Tamaño DN
20
25
32
40
50
65
80 100
20 mm carrera
30 mm carrera
Valor Kvs
Valor Kvs
6
10
17
25
35
62
100 130
Presión diferencial máxima de la válvula (Dp) bar
3
1,0
7
3,4
3
1,0
11
5,9
38
23
7
3,4
7
4
2,3
1
17
10
6
3,5
1,7
7
4
2,3
1
26
16
9,5
5,8
3,2
40
40
34
22
13
17
10
6
3,5
1,7
11
7
4
2
1
26
15
9,5
5,5
3
11
7
4
2
1
40
24
15
9
5
40
40
40
34
20
25
15
9,5
5,5
3
0,7
11
7
4
0,7
19
10
6,5
3,6
2
40
23
14
9
5
19
10
6,5
3,6
2
40
36
22
14
8
40
40
40
40
30
40
23
14
9
5
2,3
1,3 0,5
18
12
7
2,3
1,3 0,5
40
21
14
8 ,5
5
40
40
29
18
11
40
40
40
40
23
40
40
29
18
11
2,4
1,3 0,5
6
4
2
14
9
5
6
4
2
40
33
20
13
7 ,6
40
40
40
26
16
40
40
40
40
33
40
40
40
26
16
3,8
2,3
1
9
6
3
20
13
7
9
6
3
*Nota: Las series 5100 y 6100 son actuadores de un solo resorte
Información técnica
Datos técnicos de los actuadores
Datos técnicos de las válvulas
Diseño obturador
Fuga máxima
Característica del caudal
Rango
DN15 a 50
Carrera
DN65 a 100
Parabólico en 'V'
<0,01 % del K v
Lineal
30:1
20 mm
30 mm
Rango de operación QL73
Presión psi r
0
100
50
150
200
250
300
350
250
450
Temperatura °C
350
150
300
100
200
250
150
50
Temperatura °F
400
200
100
50
0
0
5
10
15
20
25
Presión bar r
No debe utilizarse el producto en la zona roja
300
500
400
250
450
300
100
200
250
150
50
Temperatura °F
Temperatura °C
350
150
100
50
0
10
20
30
40
Presión bar r
No debe utilizarse el producto en la zona roja
Materiales para todas las válvulas
Obturador
Asiento
Vástago
Anillos prensaestopas
Junta cabezal
Acero inoxidable BS 970 431 S29
Acero inoxidable BS 970 431 S29
Acero inoxidable BS 970 431 S29
PTFE chevrons 25 % carbón / grafito
Grafito laminado reforzado
Rango QL73
Cuerpo
Cabezal
Fundición nodular DIN 1693 GGG 40.3
Fundición nodular DIN 1693 GGG 40.3
Rango QL43
Cuerpo
Cabezal
Acero fundido
Acero forjado
DIN 17245 GS C25
DIN 16 Mn Cr5
Presiones diferenciales máximas
QL73
QL43
25 bar
40 bar
-20 a 110°C
2%
3 % máx
Conexión del aire de alimentación
Tipo de actuador
Series 5100 y 6100*
Series 5200 y 6200
Series 5300 y 6300
Series 5400 y 6400
Series 5500 y 6500
Series 5600 y 6600
Series 5300 y 6300
400
200
0
Rango de temperatura
Linealidad
Histéresis
Tipo de actuador
Series 5100 y 6100*
Series 5200 y 6200
Presión psi r
200
100
6,0 bar
6,0 bar
6,0 bar
6,0 bar
2,5 bar
2,5 bar
Conexión
1
/8" BSP
1
/8" BSP
¼" BSP
¼" BSP
¼" NPT
¼" NPT
Consumo de aire comprimido
Rango de operación QL43
0
Presión de aire máxima
Series 5100 y 6100*
Series 5200 y 6200
Series 5300 y 6300
Series 5400 y 6400
Series 5500 y 6500
Series 5600 y 6600
Series 5400 y 6400
Series 5500 y 6500
Series 5600 y 6600
Carrera
20 mm
20 mm
20 mm
30 mm
20 mm
30 mm
20 mm
30 mm
20 mm
30 mm
Volumen - Ltrs normal
0,33
0,99
1,39
1,65
2,36
2,78
6,20
7,10
8,40
9,60
Materiales
Alojamiento diafragma
Plancha de acero
Diafragma cilíndrico
Goma nitrilo reforzada
Resorte
Acero para resortes
Horquilla sólo series 5100 y 6100* Aluminio
Pilares series 5100 y 6100 excluidas Acero
Vástago
Acero inoxidable
*Nota: Las series 5100 y 6100 son actuadores de un solo resorte.
Especificación típica
Control neumático formado por válvula de control de
tres vías QL43 de acero fundido Spirax Sarco, con
partes internas de acero inoxidable y característica
de caudal parabólico en 'V', con bridas BS 4504 PN40,
acoplada a un actuador Spirax Sarco PN5333.
El actuador incorporará resortes de perfil bajo y
diafragma cilíndrico, y estará diseñada para facilitar la
conversión de operación de "paso recto abierto" a
"paso recto cerrado".
Los posicionadores neumático-neumático irán
equipados con montaje estándar "NAMUR".
7
Información
técnica
C
C
PN5200
PN6200
Dimensiones
aproximadas
en mm
PN5300
PN6300
PN5400
PM6400
B
B
PN5100
PN6100
PN5500
PN6500
PN5600
PN6600
D
D
Actuadores de un solo resorte
Actuadores multi-resorte
A
Válvulas de tres vías QL73 y QL43
Tamaño
DN15
Bridas
A
130
D
90
DN20
150
95
A
DN25
160
100
DN32
180
105
DN40
200
115
DN50
230
125
DN65
290
145
DN80
310
155
DN100
350
175
Actuadores series PN5100 /PN6100 - resorte único
B
393
393
397
C
147
147
147
Peso total
9 kg
10,3 kg
12,2 kg
-
-
-
-
-
-
Actuadores series PN5200 /PN6200 - multi-resorte
B
429
429
433
C
217
217
217
Peso total 11,6 kg
12,9 kg
14,8 kg
448
217
17 kg
461
217
20,5 kg
467
217
24,5 kg
-
-
-
Actuadores series PN5300 /PN6300 - multi-resorte
B
435
435
439
C
251
251
251
Peso total 14,9 kg
16,2 kg
18,1 kg
454
251
20,3 kg
467
251
23,8 kg
473
251
27,8 kg
490
251
40,3 kg
495
251
50,1 kg
510
251
57,8 kg
Actuadores series PN5400 /PN6400 - multi-resorte
B
472
472
476
C
305
305
305
Peso total 21,6 kg
22,9 kg
24,8 kg
491
305
27 kg
504
305
30,5 kg
510
305
34,5 kg
527
305
47 kg
537
305
56,8 kg
547
305
64,5 kg
Actuadores series PN5500 /PN6500 - multi-resorte
B
505
505
509
C
405
405
405
Peso total 31,6 kg 32,9 kg 34,8 kg
524
405
37 kg
537
405
40,5 kg
543
405
44,5 kg
560
405
57 kg
565
405
66,8 kg
580
405
74,5 kg
Actuadores series PN5600 /PN6600 - multi-resorte
B
505
505
509
C
465
465
465
Peso total 41,6 kg
42,9 kg
44,8 kg
524
465
47 kg
537
465
50,5 kg
543
465
54,5 kg
560
465
67 kg
565
465
76,8 kg
580
465
84,5 kg
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Traducción: S. Aguirre de Cárcer
SB-S23-04
ESP Issue 2