Practica de valvulas

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    30-Jul-2015

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1. INSTITUTO TECNOLGICO DE MEXICALICarrera:Ingeniera Qumica MATERIA: Laboratorio Integral I Nombre de Prctica:Vlvulas, reduccin, ensanchamiento, filtros. Alumnos:JAVIER CASAS SOSA HEBER GALLEGOSProfesor:Norman Edilberto Rivera Pazos 2. INDICELABORATORIO INTEGRAL 1_OBJETIVO 3 2_INTRODUCCION...4 3_EL EQUIPO Y MATERIAL 3 4_MODELO MATEMATICO.. 8 5_VARIABLES Y PARAMETROS. 8 6_HOJA DE DATOS. 10 7_DESARROLLO DE LA PRCTICA 8 8_GRAFICAS. 11 9_CONCLUSIONES.. 12 10_REFERENCIAS 13 3. 1.OBJETIVO Verificar fsicamente el comportamiento de diferentes vlvulas, filtros, reducciones, ensanchamientos. Obtener mediciones de flujo, presin para hacer comparaciones entre ellas. MATERIAL Y EQUIPO.Mesa hidrodinmica (hydrodynamics trainer with pc-data acquisition Gunt Hamburg HM112) 4. VALVULAS INTRODUCCIN Una vlvula se puede definir como un aparato mecnico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulacin (paso) de lquidos o gases mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o ms orificios o conductos. Las vlvulas son unos de los instrumentos de control ms esenciales en la industria. Debido a su diseo y materiales, las vlvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de lquidos y gases, desde los ms simples hasta los ms corrosivos o txicos. Sus tamaos van desde una fraccin de pulgada hasta 30 ft (9 m) o ms de dimetro. Pueden trabajar con presiones que van desde el vaci hasta mas de 20000 lb/in (140 Mpa) y temperaturas desde las criognicas hasta 1500 F (815 C). En algunas instalaciones se requiere un sellado absoluto; en otras, las fugas o escurrimientos no tienen importancia. Existen dos grandes grupos de vlvulas: - Las de corte de flujo en donde sus dos posiciones extremas (totalmente abiertas y totalmente cerradas) es su funcin principal. - Vlvulas de regulacin en donde su funcin principal es poder regular el flujo de acuerdo con las necesidades del proceso. Vlvula de bola La vlvula de bola, conocida tambin como de "esfera", es un mecanismo que sirve para regular el flujo de un fluido canalizado y se caracteriza porque el mecanismo regulador situado en el interior tiene forma de esfera perforada. Se abre mediante el giro del eje unido a la esfera o bola perforada, de tal forma que permite el paso del fluido cuando est alineada la perforacin con la entrada y la salida de la vlvula. Cuando la vlvula est cerrada, el agujero estar perpendicular a la entrada y a la salida. La posicin de la maneta de actuacin indica el estado de la vlvula (abierta o cerrada). 5. Este tipo de vlvulas no ofrecen una regulacin tan precisa como la de una vlvula de globo pero se puede utilizar para este fin en ocasiones puntuales. Las vlvulas de bola manuales pueden ser cerradas rpidamente, lo que puede producir un golpe de ariete. Por ello y para evitar la accin humana pueden estar equipadas con un actuador ya sea neumtico, hidrulico o motorizado. Atendiendo al nmero de conexiones que posee la vlvula, puede ser de dos o tres vas. Las vlvulas con cuerpo de una sola pieza son siempre de pequea dimensin y paso reducido. Este tipo de construccin hace que la vlvula tenga un precio reducido. Las vlvulas con cuerpo de dos piezas suelen ser de paso estndar. Este tipo de construccin permite su reparacin. Las vlvulas de tres piezas permiten desmontar fcilmente la bola, el asiento o el vstago ya que estn situados en la pieza central. Esto facilita la limpieza de sedimentos y remplazo de partes deterioradas sin tener que desmontar los elementos que conectan con la vlvula. El uso de la vlvula est limitada por la resistencia a temperatura y presin del material del asiento, metlico o plstico. Las aplicaciones ms frecuentes de la vlvula de bola son de abertura/cierre. No son recomendables usarlas en servicios de parcialmente abiertas por un largo tiempo bajo condiciones de alta cada de presin a travs de la vlvula, ya que los asientos blandos pueden tener tendencia a salir de su sitio y obstruir el movimiento de la bola. Se emplean en vapor, agua, aceite, gas, aire, fluidos corrosivos, pastas aguadas y materiales pulverizados secos. No se emplea en o fluidos fibrosos o con contenido de abrasivos pueden daar la superficie de la bola y asiento. 6. Vlvula de asiento Las vlvulas de asiento, tambin llamadas de globo (debido a la forma esfrica de los primeros modelos utilizados) En una vlvula de asiento, el fluido circulan a travs de una pequea abertura y cambia varias veces de direccin. El obturador tiene un movimiento lineal. La mayora de los vstagos son roscados, permitiendo su avance mediante mltiples giros, como en las actuadas de forma manual con volante. Las vlvulas de globo automatizadas pueden tener vstagos sin rosca, y el desplazamiento lineal viene directamente proporcionado por el actuador. La vlvula de globo es muy utilizada en la regulacin de fluidos para controlar la. La geometra del obturador caracteriza la curva de regulacin, siendo lineal para obturadores parablicos. Son de uso frecuente gracias a su poca friccin y pueden controlar el fluido con la estrangulacin al grado deseado. El cierre puede ser metal-metal lo cual permite su uso en condiciones crticas. Las prdidas de carga son importantes. El movimiento lineal del eje es ms corto que en las vlvulas de compuerta, lo que ahorra tiempo y desgaste. An as, las vlvulas de globo de grandes tamaos requieren de grandes actuadores. El ensamblaje de la vlvula de globo permite su reparacin sin tener de desmontarla de la instalacin. 7. Vlvula de asiento inclinado Vlvula de diafragma Las vlvulas de diafragma se utilizan para el corte y estrangulacin de lquidos que pueden llevar una gran cantidad de slidos en suspensin. En las vlvulas de diafragma se asla el fluido de las partes del mecanismo de operacin. Esto las hace idneas en servicios corrosivos o viscosos, ya que evita cualquier contaminacin hacia o del exterior. La estanqueidad se consigue mediante una membrana flexible, generalmente de elastmero, pudiendo ser reforzada con algn metal, que se tensa por el efecto de un eje-punzn de movimiento lineal, hasta hacer contacto con el cuerpo, que hace de asiento. Las aplicaciones de este tipo de vlvula son principalmente para presiones bajas y pastas aguadas que a la mayora de los dems equipos los corroeran y obstruiran. Son de rpida abertura. 8. Vlvula de diafragma MODELO MATEMATICO No aplica DISEO DE LA PRCTICAA. Conectar las mangueras a la mesa hidrodinmica el tubo ubicado en la parte ms posterior de la mesa, asegurndose de que estn bien colocadas, evitando as la salida de flujo.B. Conectar primero la vlvula de bola en la seccin entre las roscas de conexin.C. Conectar las mangueritas para medir el diferencial de presin en los puertos de medicin.D. Encender la mesa hidrodinmica para iniciar con la purga, y abrir la vlvula para asegurase que no quede nada de aire dentro de las mangueras, con la finalidad de que no altere la lectura de la diferencia de presin.E. Una vez purgadas las mangueras se desconectan las mangueritas de los puertos, para poder calibrar y verificar a cero el medidor de flujo.F. Volver a conectar las mangueritas en los puertos y abrir ms o menos 3 vueltas cada valvulita de los puertos de medicin de presin. 9. G. Abrir la vlvula de la mesa hidrodinmica completamente, as como la vlvula de bola y empezar la toma de las medidas de flujo y diferencial de presin desde abertura total hasta diferentes ngulos de cierre. H. Hacer lo mismo para la vlvula de diafragma y de asiento inclinado. VARIABLES Y PARMETROS Flujo del agua en l/min Se realizaran al menos 10 mediciones de flujo a diferentes gastos de la y se anotaran en la tabla de Excel. 10. HOJA DE DATOS densidad del agua a 998.59 kg/m 0,998596 21c= Viscosidad cinematica del agua a 1.00E-06m/s 21c= accesorios perdida por friccion tubo Q L/minQ (m/s)p ( mbar) p(Pa)L(m) D (m)A m20.80.00034747.8 47801 0.0146 0.00016718.80.00031337.5 37501 0.0146 0.00016716.40.00027326.8 26801 0.0146 0.000167 3.00E-07 14.30.00023819 19001 0.0146 0.000167 reduccion12.30.00020512.8 12801 0.0146 0.00016710.30.000172 7.57501 0.0146 0.000167 80.000133 33001 0.0146 0.000167 6.50.000108 0.7 701 0.0146 0.00016721.90.00036512.6 12601 0.0146 0.000167 ensancham. 19.80.000330 99001 0.0146 0.00016717.50.000292 66001 0.0146 0.00016715.50.000258 3.63601 0.0146 0.00016713.50.000225 1.31301 0.0146 0.00016721.20.00035322.7 22701 0.0146 0.000167 Codo 9019.40.00032317.6 17601 0.0146 0.000167170.00028312.3 12301 0.0146 0.00016715.70.000262 9.89801 0.0146 0.00016713.10.000218 55001 0.0146 0.00016711.30.000188 2.72701 0.0146 0.000167 9.30.000155 0.6 601 0.0146 0.00016721.30.00035529.9 29901 0.0146 0.000167 codo curvo 19.30.00032223.3 23301 0.0146 0.00016717.60.00029318.8 18801 0.0146 0.00016715.10.00025211.9 11901 0.0146 0.00016713.30.000222 7.37301 0.0146 0.00016711.80.000197 55001 0.0146 0.000167 9.60.000160 1.71701 0.0146 0.00016721.50.00035819.3 19301 0.0146 0.000167 valvula bola 20.60.00034351.2 51201 0.0146 0.00016719.50.00032592.8 92801 0.0146 0.00016718.40.000307 131.8 13180 1 0.0146 0.00016717.40.000290 162.7 16270 1 0.0146 0.00016716.40.000273 196.5 19650 1 0.0146 0.000167200.00033316.7 16701 0.0146 0.000167 11. valvula de19 0.00031739.73970 1 0.0146 0.000167 aciento 18 0.00030059.45940 1 0.0146 0.000167 inclinado 17 0.00028378.67860 1 0.0146 0.000167 16 0.00026794.59450 1 0.0146 0.000167 15 0.000250 105.6 10560 1 0.0146 0.000167 14 0.000233 119.9 11990 1 0.0146 0.000167 13 0.000217 132.2 13220 1 0.0146 0.000167 12 0.000200 144.7 14470 1 0.0146 0.000167 11 0.000183 170.1 17010 1 0.0146 0.000167 20 0.00033348.34830 1 0.0146 0.000167 valvula de19 0.00031778.17810 1 0.0146 0.000167 diafracma 18 0.000300 109.2 10920 1 0.0146 0.000167 17 0.000283 137.5 13750 1 0.0146 0.000167 16 0.000267 161.4 16140 1 0.0146 0.000167 15 0.000250 185.3 18530 1 0.0146 0.000167 17.7 0.00029583.58350 1 0.0146 0.000167 filtros 18.3 0.00030562.66260 1 0.0146 0.000167 rosca de 90 18.7