reductora de presión con válvulas de cartucho, normalmente cerrada
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REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
SIMULACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE UNA REDUCTORA CON CONO DE MANDO NORMALMENTE CERRADO
(Válvula piloto normalmente abierta)
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
ESQUEMA DE LA SIMULACIÓN
X Y
F
Z2
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
ESQUEMA DE LA SIMULACIÓN – MOTOR PARADO
El estrangulador está totalmente abierto
R0Motor
Parado
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
MOTOR EN MARCHA – VÁLVULA DESCARGANDO
El estrangulador está totalmente abierto
R0Motor en Marcha
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
MOTOR EN MARCHA – VÁLVULA DESCARGANDO
El estrangulador está totalmente abierto
R0Motor en Marcha
La reductora permite el paso de un caudal de fuga qP al ser normalmente abierta.
PE
PMuelle
PI
RT
qP=qP
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
VÁLVULA DESCARGANDO
R0
El estrangulador está totalmente abierto
QVS=0
UTBES
PP
VS
QQQ
0Q
===
=
QE
QS
QUTB
MuelleEI
Muelle2
PTIE
PP0P
PqRP PP
=⇒==⋅=−=∆
Existe un caudal de fuga qP a través del chiclé o tobera
Como consecuencia de la ∆P en la
tobera el mando se abre
PI
RTPMuelle
qP=qP
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
R0
El estrangulador está totalmente abierto
QE
QS
QUTB
UTBES
PP
VS
QQQ
0Q
===
=
P0P
0PP
0QRP
MuelleE
SI
2S0S
=−≈=
≈⋅=
PE
PS
PI
PR
VÁLVULA DESCARGANDO
qP=qP
QVS=0
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
GRÁFICA DE LA EVOLUCIÓN – VÁLVULA DESCARGANDO
R0
QS
PS=PI
Q P
qP
PE
PE-PI=PM
PE
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
VÁLVULA DESCARGANDO
R0
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
El estrangulador está parcialmente cerrado
SECUNDARIO PARCIALMENTE EN CARGA
R1
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
SECUNDARIO PARCIALMENTE EN CARGA
QVS=0
El estrangulador está parcialmente cerrado
R1
qP=qP
UTBES
PP
VS
QQQ
0Q
===
=
QE
QS
QUTB
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
SECUNDARIO PARCIALMENTE EN CARGA
El estrangulador está parcialmente cerrado
UTBES
PP
VS
QQQ
0Q
===
=
PS
PS = Presión de la salida o secundario
PI = Presión en la cámara del muelle
PE = Presión de la entrada o primario
MuelleIE
SI
R2
S1S
PPP
PP
PQRP
==
<⋅=
−
PR PM = Presión calibrada del muelle.
PR = Presión de taraje de la reductora piloto
PVS = Presión de taraje la válvula de seguridad
PI qP=qP
QVS=0
QE
QS
QUTB
R1
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
R0
Q P
SECUNDARIO PARCIALMENTE EN CARGA
R1
QUTB= QE= QS
QVS=0
PE-PI=PM
PS=PI
PE
qP
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
SECUNDARIO PARCIALMENTE EN CARGA
R1
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
El estrangulador está más parcialmente cerrado
SECUNDARIO EN CARGA Y REDUCTORA EN FUNCIONAMIENTO
La válvula piloto (reductora) ha comenzado a cerrar
R2
El cono de mando
comienza a cerrar
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
SECUNDARIO EN CARGA Y REDUCTORA EN FUNCIONAMIENTO
R2
El equilibrio de esfuerzos en el cono de mando busca mantener la ecuación PE-PI=PMuelle (PMuelle = presión calibrada).
Y el equilibrio de la válvula piloto reductora se cierra para evitar que no sea por su causa que la presión en el secundario suba por encima de su regulado PR, lo que hace aparecer la RVP (resistencia variable piloto). Esto hace subir la presión en PI obligando a subir la presión en PE cerrando el cono de mando, lo que hace aparecer una RVC (resistencia variable en el cono de mando).
RT
RVP
QVS=0
QE
QS
PE
PSPR
PVS
PI
RVC
PSEUTB
VS
T
MuelleP
qQQQ
0QR
Pq
+===
=
qP=qP
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
SECUNDARIO EN CARGA Y REDUCTORA EN FUNCIONAMIENTO
R2
El equilibrio de esfuerzos en el cono de mando busca mantener la ecuación PE-PI=PMuelle (PMuelle = presión calibrada).
Y el equilibrio de la válvula piloto reductora se cierra para evitar que no sea por su causa que la presión en el secundario suba por encima de su regulado PR, lo que hace aparecer la RVP (resistencia variable piloto). Esto hace subir la presión en PI obligando a subir la presión en PE cerrando el cono de mando, lo que hace aparecer una RVC (resistencia variable el cono de mando).
RT
RVP
QVS=0
QE
QS
PE
PSPR
PVS
PI
RVC
VC
VPT
2P
S
S
2PVPT
S
REVC
2PVPR
2PTE
IMuelleE ; MuelleIE
2PVPRI
R
RR
q
Q
Q
q)R(R
Q
PPR
qRPqRP
PPPPPP
qRPP
2
22
+=
⋅+==
⋅++⋅=+==
⋅+=
−
−
PSEUTB
VS
T
MuelleP
qQQQ
0QR
Pq
+===
=
qP=qP
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
SECUNDARIO EN CARGA Y REDUCTORA EN FUNCIONAMIENTO
VC
VPT
2P
S
S
2PVPT
S
REVC
2PVPR
2PTE
IMuelleE ; MuelleIE
2PVPRI
R
RR
q
Q
Q
q)R(R
Q
PPR
qRPqRP
PPPPPP
qRPP
2
22
+=
⋅+==
⋅++⋅=+==
⋅+=
−
−
R2
El equilibrio de esfuerzos en el cono de mando busca mantener la ecuación PE-PI=PMuelle (PMuelle = presión calibrada).
Y el equilibrio de la válvula piloto reductora se cierra para evitar que no sea por su causa que la presión en el secundario suba por encima de su regulado PR, lo que hace aparecer la RVP (resistencia variable piloto). Esto hace subir la presión en PI obligando a subir la presión en PE cerrando el cono de mando, lo que hace aparecer una RVC (resistencia variable el cono de mando).
RT
RVP
QVS=0
QE
QS
PE
PSPR
PVS
PI
RVC
PP VSE <
PSEUTB
VS
T
MuelleP
qQQQ
0QR
Pq
+===
=
qP=qP
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
R0
Q P
R1
QUTB= QE= QS
QVS=0
PE-PI=PM
PS=PR
PE
qP
R2
SECUNDARIO EN CARGA Y REDUCTORA EN FUNCIONAMIENTO
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
SECUNDARIO EN CARGA Y REDUCTORA EN FUNCIONAMIENTO
R2
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
La válvula de seguridad se ha abierto
LA REDUCTORA MANTIENE LA PRESIÓN EN EL SECUNDARIO
El estrangulador está más parcialmente cerrado
La válvula piloto (reductora) se cierra aún más
R3
El cono de mando se cierra más
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
LA REDUCTORA MANTIENE LA PRESIÓN EN EL SECUNDARIO
R3
VSPSVSEUTB
T
MuelleP
3
sS
Q)qQ(QQQR
Pq
R
PQ
++=+=
=
=
El mantener la reductora la presión del secundario PS y al aumentarse la resistencia del secundario R3, trae como consecuencia la reducción del caudal que absorbe el secundario. Eso reduce el caudal que entra QE y como consecuencia se eleva la presión en el primario hasta abrir la válvula de seguridad.
No debemos confundir conceptos: la reductora sólo mantiene la presión del secundario. Es el secundario el que reduce, como consecuencia, su capacidad de absorción de caudal.
RT
RVP
PS
La válvula de seguridad está
abierta
qP=qP
QS
QVSQUTB
QE RVC
PE
PI
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
LA REDUCTORA MANTIENE LA PRESIÓN EN EL SECUNDARIO
R3
VSPSVSEUTB
T
MuelleP
3
sS
Q)qQ(QQQR
Pq
R
PQ
++=+=
=
=
QS
QVSQUTB
El mantener la reductora la presión del secundario PS y al aumentarse la resistencia del secundario R3, trae como consecuencia la reducción del caudal que absorbe el secundario. Eso reduce el caudal que entra QE y como consecuencia se eleva la presión en el primario hasta abrir la válvula de seguridad.
No debemos confundir conceptos: la reductora sólo mantiene la presión del secundario. Es el secundario el que reduce, como consecuencia, su capacidad de absorción de caudal.
RT
QE
VC
VPT
2P
S
SVCRVS
2PVP
2PTRVS
2PVPR
2PTVS
2
PTVSI
VSE
2PVPRI
RS
R
RR
q
Q
QRP P
qRqRP P
qRPqR P
qR PP
PP
qRPP
PP
2
2
+=
⋅=−⋅+⋅=−⋅+=⋅−
⋅−==
⋅+==
RVP
RVC
PE
PSPR
PVS
PI
qP=qP
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
R3
LA REDUCTORA MANTIENE LA PRSIÓN EN EL SECUNDARIO
Q P
QUTB= QE= QS
QVS=QVS
PE-PI=PM
PS=PR
PE
qP
R0 R1 R2
QE= QUTB -QVS
PVS-PI=PMPVS
PI
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
LA REDUCTORA MANTIENE LA PRESIÓN EN EL SECUNDARIO
R3
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
EL CONO DE MANDO SE CIERRA Y LA REDUCTORA PILOTO CONTINUA ABIERTA
R4
El estrangulador está casi cerrado del todo
La válvula piloto (reductora) se cierra aún más
El cono de mando se
cierra
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
EL CONO DE MANDO SE CIERRA Y LA REDUCTORA PILOTO CONTINUA ABIERTA
R4
QS
QUTB
QE
qP=qD
QVS
DUTVS
DES
q QQ
q QQ
−===
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
EL CONO DE MANDO SE CIERRA Y LA REDUCTORA PILOTO CONTINUA ABIERTA
DUTVS
DES
q QQ
q QQ
−===
R4
QS
QUTB
QE
qP=qD
QVS
DUTVS
DES
q QQ
q QQ
−===
RS
MuelleIVS
EVS
P P
P PP
P P
=<−
=
Al intentar subir la presión en el secundario, la reductora piloto se cierra aún más y, entonces PI llega a tener un valor cercano a PVS reduciéndose por ello el caudal qP al valor de qD menor y continuando en disminución mientras la válvula reductora piloto se cierra.
Esto hace que PMuelle sea mayor que la diferencia ∆P=PVS-PI, por lo que el cono de mando se cierra.
Quedando sólo el aporte de qD a través de la válvula piloto al secundario.
PE
PSPR
PI
PVS
Puede haber un aporte de un pequeño caudal al
secundario para mantener fugas
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
R3
LA REDUCTORA MANTIENE LA PRSIÓN EN EL SECUNDARIO
Q P
QUTB= QE= QS
QVS=QVS
PE-PI=PM
PS=PR
PE
qP
R0 R1 R2
QE= QUTB -QVS
PVS-PI=PMPVS
R4
PVS-PI<PM
PI
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
EL CONO DE MANDO SE CIERRA Y LA REDUCTORA PILOTO CONTINUA ABIERTA
R4
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
EL SECUNDARIO QUEDA BLOQUEADO Y A LA PRESIÓN REDUCIDA
BLOQUEO
El estrangulador está cerrado por completo
La válvula piloto (reductora) también se cierra por completo
El cono de mando se
cierra
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
EL SECUNDARIO QUEDA BLOQUEADO Y A LA PRESIÓN REDUCIDA
BLOQUEO
QS=0
QUTB
QE=0
qP=0
QVS
UTVS
DES
0 q QQ
====
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
EL SECUNDARIO QUEDA BLOQUEADO Y A LA PRESIÓN REDUCIDA
BLOQUEO
QS=0
QUTB
QE=0
qP=0
QVS
UTVS
DES
0 q QQ
====
RS
IEVS
P P
P P P
===
PE
PSPR
PI
PVS UTVS
DES
0 q QQ
====
RS
IEVS
P P
P P P
===
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
R3
LA REDUCTORA MANTIENE LA PRSIÓN EN EL SECUNDARIO
Q P
QUTB= QE= QS
QVS=QVS
PE-PI=PM
PS=PR
PE
qP
R0 R1 R2
QE= QUTB -QVS
PVS-PI=PMPVS
R4
PVS-PI<PM
PVS-PI=0
BLOQUEO
QVS=QUTB
QE= 0
PI
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
UNA ENERGÍA EXTERNA INTENTA SUBIR LA PRESIÓN DEL SECUNDARIO
El sistema secundario ha quedado aislado, sin embargo, la presión en él intenta seguir subiendo, pero la válvula
reductora piloto abre a tanque impidiéndoselo.
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
EL SECUNDARIO QUEDA BLOQUEADO Y A LA PRESIÓN REDUCIDA
BLOQUEO
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
LA REDUCTORA PILOTO ABRE A TANQUE
La válvula piloto (reductora) abre a tanque
Una energía externa intenta subir la presión
BLOQUEO
REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
LA REDUCTORA PILOTO ABRE A TANQUE
La válvula piloto (reductora) abre a tanque y la presión del
secundario se mantiene
IE
RS
PP
PP
=≈
PVS
PE
PSPR
PI
Una energía externa intenta subir la presión
BLOQUEO
QUTB QVS
UTBVS QQ =
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