El dimensionado de válvulas de vapor usando una caída de presión arbitraria solamente debería utilizarse como un último recurso. De hecho, se debe hacer hincapié en que hay que hacer todo lo posible por determinar las presiones de trabajo y el caudal.
Desde luego que, si la presión de trabajo del equipo no se conoce, a veces se puede llegar a un arreglo. Bajo estas circunstancias, se sugiere que la válvula de control sea seleccionada usando una caída de presión de un 10% a un 20% de la presión aguas arriba. De esta manera, será más que probable que la válvula de control seleccionada esté sobredimensionada.
Para ayudar en esta situación y hacer el dimensionado de válvulas de vapor usando una caída de presión arbitraria, una válvula equiporcentual proporcionará un mejor rendimiento operativo que una válvula lineal, tal y como explicamos en las características de la válvula de control.
Sin embargo, para aplicaciones críticas no es nada recomendable el dimensionado de válvulas de vapor usando una caída de presión arbitraria.
Dimensionado de válvulas de vapor usando una caída de presión arbitraria: ¿Cuánto mayor sea la caída de presión mejor?
Por lo general, es mejor hacer el dimensionado de válvulas de vapor con caída de presión crítica a través de la válvula usando la carga máxima. De esta manera, será más fácil reducir el tamaño y el coste de la válvula de control. Sin embargo, puede que las condiciones de la aplicación no lo permitan.
Por ejemplo, si la presión de trabajo con los intercambiadores de calor es de 4,5 bar a, y la presión máxima de vapor disponible es de sólo 5 bar a, la válvula solo se puede dimensionar con una caída de presión del 10% ([5 – 4,5] / 5 = 0,1. En esta situación, el dimensionado de válvulas de vapor usando la caída de presión crítica habría reducido indebidamente el tamaño de la válvula de control, y el intercambiador de calor estará privado de vapor.
Si no fuese posible aumentar la presión de suministro de vapor, una solución sería instalar un intercambiador de calor más grande que trabaje a una presión más baja. De esta manera, aumentaría la caída de presión a través de la válvula de control.
Esto podría dar como resultado una válvula más pequeña, pero, lamentablemente, un intercambiador de calor más grande, porque la presión de trabajo (y temperatura) del intercambiador de calor, ahora sería más baja.
Sin embargo, un intercambiador de calor más grande que trabaje a una presión más baja aportaría algunas ventajas:
- Hay menos tendencia a que se formen incrustaciones y se ensucien las superficies de calentamiento cuando la temperatura de vapor requerida es menor.
- En el sistema de condensado se generaría menos revaporizado que provocaía menos contrapresión en la tubería de retorno de condensado.
Es importante hacer un equilibrio entre el coste de la válvula y el intercambiador de calor, la capacidad de la válvula para controlar adecuadamente y los efectos sobre el resto del sistema, como se ha explicado anteriormente.
En sistemas de vapor, las válvulas equiporcentuales normalmente serán una mejor opción que las válvulas lineales, ya que las bajas caídas de presión tendrán menos efecto en su rendimiento operativo.
Finalmente, antes de hacer el dimensionado de una válvula de control, es importante saber qué información se debe reunir para determinar el tamaño correcto de la válvula.
Para conocer los factores a tener en cuenta al dimensionar válvulas de control en sistemas de vapor y las ecuaciones para el dimensionado de válvulas de control, suscríbete al Newsletter de Vapor para La Industria, un recurso que te servirá para recibir más contenido sobre las nuevas tendencias del vapor industrial, con artículos como el comportamiento del vapor en una aplicación de transferencia de calor.
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