Controlador de reducción de presión (PN 16, 25, 40)
AFD / VFG 2(1) - para aplicaciones con agua
AFD / VFGS 2 - para aplicaciones con vapor
Descripción
Este controlador se emplea como reductor
de presión automático, principalmente,
en sistemas de calefacción urbana. Se trata
de un controlador normalmente abierto
que se cierra al aumentar la presión.
Posee una válvula de control, un actuador
con un diafragma de control y un muelle
que permite ajustar la presión.
Además, se encuentra disponible con
tres versiones de válvula diferentes:
– VFG 2, para aplicaciones con agua
(con cono obturador metálico)
– VFG 21, para aplicaciones con agua
(con cono obturador blando)
– VFGS 2, para aplicaciones con vapor
(con cono obturador metálico)
Datos principales:
∙ DN 15 -2 50
∙ kVS 4,0-400 m3/h
∙ PN 16, 25, 40
∙ Rango de ajuste:
0,05-0,35 bar / 0,15-1,5 bar / 0,1-0,7 bar /
0,5-3 bar / 1-6 bar / 3-12 bar / 8-16 bar
∙ Temperatura:
– VFG: agua de circulación / agua glicolada
hasta 30 %: 2 a 150 / 200 °C
– VFGS: vapor / agua de circulación / agua
glicolada hasta 30 %: 2 a 200 / 300 / 350 °C
∙ Conexiones:
– Brida
Pedidos
Ejemplo 1:
Controlador de reducción
de la presión; para agua;
DN 15; kVS 4,0; PN 16; sellado
metálico; rango de ajuste de
0,5-1,5 bar; T
– 1 × válvula VFG 2, DN 15
– 1 × actuador AFD
– 1 × juego de tubo
Los productos se suministran
por separado.
150 °C; brida;
máx.
Código: 065B2388
Código: 003G1005
de impulsión AF
Código: 003G1391
Juego de t ubo
de impuls ión AF
Válvulas VFG 2 con cono obturador metálico para aplicaciones con agua
Ilustración
1)
A temperaturas p or encima de 150 °C, solo con depósitos de s ellado (consulte la sección «Accesorio s»)
2)
La válvula incluye u na extensión de cuerp o de válvula (VBE)
Código: 003G1391
– 1 × depósito de sellado V1
Código: 003G1392
– 1 × extensión de vástago ZF4
Código: 003G1394
Los productos se suministran
por separado.
200 °C; brida;
máx.
de impulsión AF
Código: 003G1391
Código: 003G1392
Depósi to
de sellad o V1
Juego de t ubo
de impulsi ón AF
350 °C; brida;
máx.
de impulsión AF
Depósi to
de sellad o V1
Extensión de
vástago ZF4
Juego de t ubo
de impulsi ón AF
Válvulas VFG 21 con cono obturador blando para aplicaciones con agua
Ilustración
DN
(mm)
154,0
206,3065B2503
258,0065B2504
3216065B2505
4020065B2506
5032065B2507
6550065B2508
8080065B2509
100125065B2 510
12516006 5B2 511
150280
200320065B 2513
25040006 5B2514
Nota: Otras válvulas disponibles previa solicitud.
Válvulas VFGS 2 con cono obturador metálico para aplicaciones con vapor
Ilustración
DN
(mm)
154,02,5
206,34,0065 B2431065B2444065B2454
258,06,3065B2432065B2445065B2455
3216100 65B2433065B2446065B2456
402016065B2434065B2 447065B24 57
503225065B2435065B2448065B2458
655040065B2436065B2449065B2459
808063065 B2437065B2450065B2460
100125100065B24380 65B2451065 B2461
125160125065B24390 65B2452065B2462
150
200
250
1)
Válvulas que incorp oran un divisor de flujo que r educe el nivel de ruido (consulte la secció n «Accesorios»)
2)
Temperaturas máximas de l medio para válvulas VFGS 2 (en aplica ciones con vapor, siempre deben u tilizarse accesorios;
consulte la tabla corresp ondiente)
3)
La válvula incluye un a extensión de cuerp o de válvula (VBE) y un diviso r de flujo preinstalado
k
VS
(m3/h)
3)
280200
3)
320225065B2 441–065B2464
3)
400280065B2442–065B2465
k
VS
(m3/h)
1)
k
VS
(m3/h)
T
(°C)
150
150
máx.
Conexiones
Bridas según norma
EN 1092-1
Código
PN 16PN 25PN 40
065B2430
2)
T
(°C)
350
máx.
065B24430 65B2453
2)
065B2440
2)
300
2)
T
máx.
(°C)
150
150
Código
–065B2463
Temperaturas máximas del medio y uso de accesorios
Temp. vapor
DN 15-125DN 150-250D N 15-12 5DN 150-250DN 15 -125DN 150-250
hasta 150 °CSPSP + VBE
hasta 200 °C
200-300 °CSP + ZFxSP + ZFxSP + VBE
300 -350 °CSP + ZFxSP + ZFx
Nota: Se deberán usar l os accesorios siguientes de acuerd o con lo indicado en la tabla supe rior:
SP - Dep ósito de sellado
ZF - Ex tensión de vástago
VBE - Válvul a con extensión de cuerp o de válvula
Ficha técnica Controlador de reducción de presión AFD/VFG, VFGS
Dimensionamiento:
aplicaciones con agua
El reductor de presión debe controlar
presiones de hasta 6,0 bar después
del controlador. El flujo máximo en
el sistema debe ser inferior a 4,0 m3/h,
con una presión mínima de flujo de 7,5 bar.
Datos de partida:
Q
= 35 m3/h
máx.
p
= 7,5 bar
1 mín.
p
= 6,0 bar
reducida
Presión nominal PN 25
La presión diferencial mínima a través del
controlador se calcula con la fórmula siguiente:
p
= p
p
AFD
= 1,5 bar
AFD
1 mín.
− p
reducida
Q
máx.
p
1 mín.
p
mín.
= 7,5 − 6,0
p
El valor kv se calcula según la fórmula:
AFD
35
1,5
Q
máx.
k
v
p
kv = 28,6 m3/h
Solución:
El ejemplo selecciona una válvula VFG2 DN 65,
con un valor kVS de 50 y un rango de ajuste
del actuador de presión comprendido entre
3 y 12 bar.
Ficha técnica Controlador de reducción de presión AFD/VFG, VFGS
Dimensionamiento: aplicaciones con vapor
Máx. ∆p en aplicaciones con vapor a baja presión: variación entre 0,5 y 6 bar (consulte la página 2).
caudal másico de vapor de agua saturado (kg/h)
caudal másico de vapor de agua recalentado (kg/h)
Caída de presión crítica (kPa)
Temperatura
del vapor
recalentado (°C)
Caída de presión crítica (kPa)
Temperatura del vapor saturado (°C)
Presión de entrada absoluta (bar)
Como valor de dimensionamiento de
una válvula para aplicaciones con vapor
se utiliza el 40 % de la caída de presión
de vapor absoluta (inmediatamente antes de
la válvula) que existe en la válvula cuando está
completamente abierta. En estas condiciones,
(aprox. 300 m/s) o a una velocidad muy próxima
a esta, y la regulación se producirá en todo el
movimiento de la válvula. Si el vapor se mueve
a una velocidad inferior, la primera parte del
movimiento de la válvula únicamente aumentará
dicha velocidad sin reducir el caudal volumétrico.
Ficha técnica Controlador de reducción de presión AFD/VFG, VFGS
Diagrama de
dimensionamiento de
válvulas de control para
aplicaciones con vapor
(continuación)
1 Para vapor saturado
Datos de diseño:
Caudal: 600 kg/h
Presión de entrada absoluta: 5 bar (500 kPa)
– siga las líneas discontinuas –
La presión de entrada absoluta es de 500 kPa.
El 40 % de dicho valor son 200 kPa.
Localice la línea diagonal correspondiente
a una caída de presión de 200 kPa (línea A-A).
Busque el valor de presión de entrada absoluta
en la escala inferior izquierda (punto B);
a continuación, trace desde ese punto
una línea horizontal, que cortará la línea
diagonal A-A de caída de presión en el punto C.
Desde dicho punto, trace una línea vertical
ascendente hasta cortar la línea horizontal
correspondiente a un caudal de vapor
de 600 kg/h que parte desde el punto D.
La intersección de ambas es el punto E.
La línea diagonal del valor kVS más cercana
es la F-F, que corresponde a un valor kVS 16
(punto E’). Si el tamaño óptimo de válvula
no se encuentra disponible, se deberá utilizar
una válvula del tamaño inmediatamente
superior para garantizar el caudal de diseño.
La caída de presión a través de la válvula con
el caudal requerido se determina mediante la
intersección de la línea de caudal de 600 kg/h
con la línea F-F (punto E’); desde ese punto
se traza una línea vertical que corta la línea
horizontal de presión de entrada de 500 kPa
(punto E’’) en un punto que se corresponde
con la línea diagonal de caída de presión
de 70 kPa (punto M). Dicho valor supone
únicamente el 14 % de la presión de entrada,
por lo que la calidad del control no será
buena hasta que la válvula se haya cerrado
parcialmente. Al igual que para el resto
de las válvulas para aplicaciones con vapor,
se debe alcanzar un compromiso, ya que
la válvula del tamaño inmediatamente
menor no conseguiría el caudal necesario
(el caudal máximo sería de unos 480 kg/h).
2 Para vapor recalentado
Datos de diseño:
Caudal: 400 kg/h
Presión de entrada absoluta: 5 bar (500 kPa)
Temperatura del vapor: 190 °C
El procedimiento de cálculo para vapor
recalentado es muy similar al de vapor saturado;
sin embargo, se usa una escala de caudal distinta
que da lugar a valores ligeramente mayores
en función del grado de recalentamiento.
– siga las líneas de puntos –
Tal como en el caso anterior, se debe localizar
la línea diagonal de caída de presión A-A
correspondiente a un 40 % de 500 (200 kg/h).
La línea horizontal de presión de entrada
que parte del punto B se debe prolongar hacia
la izquierda para obtener la temperatura del
vapor saturado, indicada por el punto G (150 °C).
La diferencia entre la temperatura del vapor
saturado y la del vapor recalentado es igual
a 190 °C – 150 °C = 40 °C (punto N).
El caudal de vapor recalentado se halla en
la escala superior derecha (punto H), y la línea
diagonal se debe seguir hacia abajo hasta cortar
una línea vertical de elevación de temperatura
del vapor (40 °C) en el punto J.
Al igual que en el caso anterior, se debe trazar
una línea horizontal desde el punto B hasta
cortar la línea A-A en el punto C; la intersección
de la línea vertical que parte del punto anterior
y la línea horizontal que parte del punto J es
el punto de trabajo (punto K). La línea horizontal
J-K es la línea del caudal corregido. La línea
diagonal más cercana situada por encima de
esta es la correspondiente al valor kVS 8 (punto K’).
La línea vertical trazada desde la intersección
de la línea J-K con la línea del valor kVS 8 corta
la línea de presión de entrada de 500 kPa
(punto K’’) en un punto que se corresponde
con una línea diagonal de caída de presión
de unos 150 kPa (punto P). Dicho valor supone
aproximadamente el 30 % de la presión de
entrada, lo que hará que la calidad del control
sea adecuada (si se compara con el porcentaje
recomendado del 40 %).
El caudal máximo para esa misma presión
de entrada se determina prolongando la línea
vertical C-E desde el punto E hasta cortar la línea
F-F correspondiente a un valor kVS 16 (punto E’’’),
obteniéndose un caudal de 900 kg/h (punto D’).
Solución:
En este caso, se debería seleccionar
un controlador AFD DN 32, con un valor kVS 16
y un rango de ajuste de presión de 0,15-1,5 bar.
Solución:
En este caso, se debería seleccionar
un controlador AFD DN 25, con un valor kVS 8
y un rango de ajuste de presión de 0,15-1,5 bar.
Ficha técnica Controlador de reducción de presión AFD/VFG, VFGS
1
14
18
16
10
11
12
15
17
8
2
13
20
21
92
Diseño
1. Cuerpo de la válvula
2. Cubier ta
3. Asiento de la válvula
4. Inserto de la válvula
5. Cono de válvula
con alivio de presión
6. Vástago de la válvula
7. Fuelles de alivio de presión
del cono de la válvula
8. Actuador
9. Diafragma de alivio
de presión del cono
de la válvula
10. Diafragma de control
de la presión
11. Muelle de ajuste para
el control de la presión
12. Mando de ajuste de
la presión, preparado
para el sellado
13. Cono de relleno
14. Tuerca de unión
15. Racor de compresión
para tubo de impulsión
16. Carcasa superior
del diafragma
17. Carcasa inferior
del diafragma
18. Orificio de la cámara de aire
19. Extensión del cuerpo
de la válvula
20. Válvula de corte para
el llenado con agua
21. Tapón roscado
AFD / VFG(S) DN 15-125
3
5
6
4
7
VFG DN 150-250, T
máx.
150 °C
VFG DN 150-250, T
VFGS DN 150-250, T
máx.
máx.
19
9
2
200 °C
300 °C
FunciónLa presión existente después de la válvula
de control se transfiere a través del tubo de
impulsión hasta la cámara del actuador y actúa
sobre el diafragma de control de la presión.
Sobre el otro lado del diafragma actúa la presión
atmosférica (gracias al orificio de la cámara
de aire). La válvula de control se encuentra
normalmente abierta. Se cierra cuando aumenta
la presión y se abre cuando esta disminuye
con el fin de mantener una presión constante.
AjustesAjuste de la presión
El ajuste de la presión se lleva a cabo por medio
del muelle de ajuste para controlar la presión.
El ajuste se puede llevar a cabo empleando el
muelle para controlar la presión y consultando
los indicadores de presión.