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Válvulas de Control.Selección y cálculo

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Descripción

Cualquier técnico experimentado en instrumentación entiende la importancia de las válvulas de control dentro de un proceso industrial, no solo desde el punto de vista de operación sino desde el punto de vista de todo el ciclo de vida de las mismas, es decir, desde su diseño conceptual en un diagrama de flujo hasta su operación, pasando por su selección, cálculo, compra, instalación y mantenimiento.


Características

  • ISBN: 9788499697994
  • Páginas: 448
  • Tamaño: 17x24
  • Edición:
  • Idioma: Español
  • Año: 2014

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Contenido Válvulas de Control.Selección y cálculo

Cualquier técnico experimentado en instrumentación entiende la importancia de las válvulas de control dentro de un proceso industrial, no solo desde el punto de vista de operación sino desde el punto de vista de todo el ciclo de vida de las mismas, es decir, desde su diseño conceptual en un diagrama de flujo hasta su operación, pasando por su selección, cálculo, compra, instalación y mantenimiento. Es por todo ello que se necesita tener unos conocimientos mínimos, pero necesarios, que habitualmente se adquieren con el tiempo y con formación específica; no hay otra forma de hacerlo. Estas dos vías son las habituales, pero este libro complementa ambas de una manera muy interesante por varias razones. La primera es que abarca todo lo que se debe y necesita saber acerca de las válvulas de control; por tanto es un libro de referencia que todo técnico debe tener en su mesa de trabajo como texto de consulta para aclarar cualquier duda, desde entender los fenómenos físicos que se producen en las válvulas, hasta calcular, seleccionar y especificar una válvula de control. La segunda razón es que está escrito desde la experiencia acumulada del autor. Esta experiencia le ha hecho entender que el aprendizaje continuo es necesario y que las nuevas tecnologías, la mejora en calidad de materiales, los métodos de fabricación, cálculo, etc., hay que conocerlos y saber aplicarlos en cada tipo de industria. La tercera es que es una publicación en castellano, nada frecuente, sobre un tema sumamente tecnológico y específico, poco habitual en el mercado del libro técnico. En resumen, por su visión práctica, general y válida para cualquier sector industrial, es un libro recomendable tanto para técnicos que estén empezando en este apasionante mundo de la Instrumentación y Control, como para aquellos otros más experimentados. A ambos se destina, ya que parte de la experiencia, conocimiento técnico, visión práctica, y sobre todo, del gran esfuerzo del autor por conseguir un libro de referencia sobre Válvulas de Control

Acerca del autor.
Dedicatoria
Presentación / Raquel Mateos Tejada
Introducción / Antonio Campo López

1. La válvula en el lazo de control

1.1. Introducción
1.1.1. El llamado “elemento final de control”
1.2. La válvula como elemento final de control
1.2.1. Parámetros que afectan a las prestaciones de la válvula
1.2.2. Definiciones preliminares.
1.2.3. Histéresis, banda muerta, repetibilidad, linealidad
1.3. Respuesta dinámica y constante de tiempo
1.3.1. Ensayo de rendimiento dinámico
1.3.2. En búsqueda de la válvula ideal

2. Tipos y selección de válvulas de control

Otros elementos finales de control.
2.1. Introducción y avance sobre el proceso de selección
2.2. Clasificación de válvulas según su función.
2.3. Automáticas y todo-nada.
2.4. Autooperadas - Self-actin regulators
2.4.1. Tipos de autorreguladores.
2.4.2. Cálculo y selección de autorreguladas
2.5. Válvulas de control.
2.5.1. Válvulas de control lineales/alternativas
2.5.2. El trim de las válvulas alternativas
2.5.3. Niveles de diseño
2.5.4. Válvulas rotativas. Globo, mariposa, bola, etc.
2.6. Otros elementos de control y variadores de velocidad
2.6.1. Bombas dosificadoras. Dampers.
2.6.2. Las bombas en el proceso
2.6.3. Variadores de velocidad, aplicaciones
2.6.4 bombas y variadores (VFD)
Referencias bibliográficas.

3. Actuadores y accesorios

3.1. Tipos de actuadores
3.2. Actuadores neumáticos
3.2.1. Diafragma-resorte simple efecto
3.2.2. Cálculo de actuadores de diafragma. Aproximación
3.2.3. Cilindros neumáticos
3.2.4. Cálculo depósito aire auxiliar
3.2.5. Actuadores para válvulas rotativas
3.2.6. Velocidades de operación en actuadores neumáticos
3.2.7 Acción del actuador y posición al fallo
3.3. Actuadores eléctricos e hidráulicos
3.4. Selección de actuadores. Datos necesarios.
3.4.1. Importancia del conjunto valvula-actuador-accesorios
3.5. Accesorios sobre actuadores
3.5.1. Señales de control de aplicación industrial
3.5.2. Convertidores I/P.
3.5.3. Posicionadores.
3.5.4. Posicionadores inteligentes. Prestaciones
3.5.5. Transmisores de posición
3.5.6. Relés neumáticos.
3.5.7. Electroválvulas
3.5.8. Finales de carrera
3.5.9. Topes limitadores mecánicos
3.5.10. Mandos manuales.
3.5.11. Reductor alimentación de aire “air set”
3.6. Aire para instrumentación. Calidad y consumos
Referencias bibliográficas

4. La válvula como instrumento

4.1. Introducción.
4.2. Las válvulas y sus características de control
4.2.1. Características inherentes de los trims
4.2.2. La válvula en el lazo de control
4.2.3. Característica lineal y ganancia.
4.2.4. Característica isoporcentual y ganancia
4.2.5. Características reales o instaladas
4.2.6. Autoridad de la válvula
4.2.7. Influencia del sobredimensionamiento.
4.3. Caracterización de la válvula por el trim.
4.3.1. Caracterización con posicionadores de levas
4.3.2. Caracterización con posicionadores inteligentes
4.3.3. Caracterización en la salida de controlador.
4.4. Concepto de rangeabilidad y turndown.
4.5. Integración en el sistema de control
4.5.1. Posicionadores digitales.
4.5.2. Integración en los paquetes de gestión (EDDL/PDT)
Referencias bibliográficas

5. Fenómenos físicos en válvulas de control regulando líquidos

5.1. Flujo de líquidos por tuberías y válvulas
5.1.1. Derrames laminar y turbulento
5.1.2. Viscosidad absoluta o dinámica y cinemática
5.1.3. Derrames turbulentos: subcríticos y críticos
5.2. Aproximación al fenómeno de cavitación
5.2.1. Coeficientes asociados a la cavitación Kc; FL; XFz.
5.2.2. El factor “sigma” como índice de cavitación
5.2.3. Proceso de cálculo y ejemplo.
5.2.4. Criterios de aplicación de sigma según tipo de válvulas
5.3. Cómo afrontar cavitación y el flash.
5.3.1. Resistir el fenómeno
5.3.2. Controlar la cavitación
5.3.3. Evitar la cavitación.
5.3.4. Derrame axial y radial.
5.3.5. Soluciones con válvulas rotativas
5.3.6. Derrame con vaporización-flash, soluciones
5.4. Régimen bifásico a la entrada de la válvula.
5.5. Ruido hidrodinámico.
5.5.1. Proceso de cálculo del ruido turbulento y de cavitación
Referencias bibliográficas..

6. Fenómenos físicos en válvulas de control regulando gases y vapor

6.1. La regulación de gases.
6.1.1. Régimen subcrítico y crítico. Factores “x” y “xt”
6.1.2. Factores de expansión “y” e “ym” y de compresibilidad- z
6.2. Ruido en válvulas de control.
6.2.1. Sonido y ruido. Definiciones y fórmulas
6.2.2. Soluciones técnicas al ruido
6.3. Procedimiento de cálculo del ruido aerodinámico
6.3.1. Proceso de cálculo.
6.3.2. Recomendaciones de montaje.
6.3.3. Gases a la atmósfera.
Referencias bibliográficas.

7. Aspectos mecánicos. Diseños, materiales, fugas.


7.1 Partes constitutivas, normas y materiales
7.1.1. Normas de referencia
7.1.2. Niveles diseño cuerpo-tapa
7.1.3. Materiales para cuerpo-tapa-tornillería
7.1.4. Materiales para órganos internos.
7.2. Presión nominal-rating
7.2.1. Rating según norma ANSI/ASME
7.2.2. Rating o presión normal bajo Norma EN-12516
7.2.3. Directiva PED
7.2.4. Corrosión y nace
7.3. Conexiones
7.3.1. Tipos de conexión
7.3.2. Acabado de caras de bridas
7.3.3. Otras conexiones
7.4. Atex 94/9/EC para equipos mecánicos (EN-60079)
7.5. Estanqueidad
7.5.1. Cierre obturador asiento
7.5.2. Aplicación práctica de la Norma ANSI/FCI 70.2/IEC-534-4
7.5.3. Pruebas de estanqueidad
7.5.4. Estanqueidad al exterior
7.5.5. Tipos de estopadas.
7.5.6. Pruebas de estanqueidad externa y normativa de emisiones
7.5.7. Requisito fire-safe
7.6. Fabricación-Pruebas e inspecciones
Referencias bibliográficas

8. Fórmulas de cálculo y procedimientos


8.1. Datos del proceso a controlar
8.1.1. Variables de proceso
8.1.2. Evolución de las variables del proceso
8.1.3. Hojas de datos preliminares
8.2. El Cv y las fórmulas de cálculo
8.2.1. Definición de Cv y Kv
8.2.2. Determinación práctica del Cv
8.3. Procedimientos de cálculo IEC/ISA
8.3.1. Fórmulas para líquidos
8.3.2. Influencia conos reductores. Factores Fp y FLp
8.3.2. Fórmulas para gases y vapor
8.4 Régimen bifásico
8.4.1. Montaje y piping.
8. 5. Fórmulas complementarias - Velocidades
8.5.1. Velocidad en lÍquidos.
8.5.2. Velocidad en vapor y gases
8.6. Integración en programas de cálculo.
Referencias bibliográficas

9. Cálculo y selección de válvulas de control


9.1. Planteamiento previo al cálculo.
9.2. Ejemplos de cálculo
9.2.1. Ejemplo con líquido (FV- 001) subcrítico..
9.2.2. Ejemplo con líquido (FV- 002) derrame crítico.
9.2.3. Ejemplo con vapor PV-001
9.3. Puntos de análisis fundamentales durante el cálculo
9.4. Más ejemplos de cálculo
9.4.1. Cálculo con gas (Tag PV-002).
9.4.2. Válvula + placa Lo-dB (Tag PV-005)
9.4.3. Venteo con silenciador (Tag PV-006) ítem-6
9.4.4. Cálculo con flash (Tag FV-080) ítem-7
9.4.5. Cálculo régimen bifásico a la entrada LIQ + sus vapores
9.4.6. Régimen bifásico a la entrada líquido + gas (FV-801) ítem-8
9.5. Recomendaciones para selección del trim y cuerpo. Materiales.
9.5.1. Porcentajes de apertura aconsejables.
9.5.2. Materiales para el trim
9.5.3 Recomendaciones generales
9.6. Montaje de válvulas en serie y paralelo. Aplicaciones
9.6.1. Montaje en serie.
9.6.2. Montaje en paralelo y rango partido
9.6.3. Acciones combinadas
9.7. Consejos prácticos generales
9.7.1. El montaje.
9.7.2. Sobre el bypass.
Referencias bibliográficas.

10. Servicios severos y aplicaciones industriales

10.1. Qué podemos entender como servicio severo
10.1.1. Diversas plantas de energía.
10.1.2. Principales servicios severos en sector energético
10.1.3. La operación de la planta, su importancia.
10.1.4. Análisis del ciclo de condensado y BFW.
10.1.5. Análisis del ciclo de vapor
10.2. Aplicaciones en refino y petroquímica
10.2.1. Hydrocracker e hydrotreating
10.2.2. Exigencias del out gass
10.3. Otros sectores y aplicaciones industriales.
10.3.1. Algunos fluidos en química industrial
10.3.2. Industria alimentaria y sanitaria; azucareras
10.3.3. Tratamiento de aguas.
10.3.4. Papeleras.
10.3.5. Fluidos térmicos en plantas termosolares

ANEXO I: Glosario de términos relacionados con válvulas de control

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