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Modelado y solución de problemas de una válvula de contrapresión
- Jul 02, 2018 -

Las válvulas de contrapresión están instaladas en sistemas para mantener una sección de la red por encima de una presión mínima establecida. Un BPV mantiene la presión establecida en el lado de alta presión o aguas arriba de la válvula y solo permite un flujo suficiente a través de la válvula para mantener la presión establecida de BPV aguas arriba. Al resolver problemas de instalaciones BPV, es útil saber cómo PIPE-FLO® los modela internamente.

A continuación se muestra un esquema de cómo PIPE-FLO® modela internamente los BPV.

kb1252-bpv_model.png

Deben tenerse en cuenta los siguientes puntos acerca de los BPV:

  • La presión de ajuste en el lado de aguas arriba del BPV se ingresa con la válvula. Para el modelo BPV, el programa crea dos nodos en el sistema donde está instalado el BPV (consulte la figura). Una demanda de presión igual a la presión establecida BPV se establece en el primer nodo (el nodo de entrada), y una demanda de flujo se establece en el segundo nodo (el nodo de salida).

  • La dirección del flujo a través del BPV, desde alta presión hasta baja presión, se determina desde la dirección de las tuberías de conexión.

  • Las tuberías de entrada y salida BPV no pueden tener un tanque o demanda de presión establecida en el otro extremo.

Al instalar un BPV en una tubería, existen tres condiciones diferentes en las que puede operar: (1) regulación, (2) totalmente cerrado y (3) totalmente abierto. La manera en que opera la válvula depende del valor ingresado para la presión establecida. Las posiciones completamente cerradas y completamente abiertas representan las posiciones extremas de la válvula. Cada posición de la válvula se analiza a continuación:

(1) Regulación La válvula mantiene la presión aguas arriba al valor establecido mediante la regulación del caudal a través del BPV.

(2) Totalmente cerrada Esta situación se produce si la presión de ajuste de la válvula es mayor que la presión aguas arriba de la válvula para el caso en que la válvula está cerrada. Cuando ocurre esta situación en un sistema de tubería real, el flujo a través del BPV se invierte y la válvula actúa como una válvula de retención, cerrando la tubería. En PIPE-FLO®, el flujo también se invierte, sin embargo, el BPV no actúa como una válvula de retención. La tubería permanece abierta y los resultados de BPV no son válidos porque el flujo va del Nodo de Presión al nodo de subida de la tubería.

(3) Totalmente abierto Esta situación ocurre si la presión de la válvula es menor que la presión en la salida de la válvula para el caso en que la válvula esté completamente abierta. Cuando ocurre esta situación en un sistema de tubería real, el BPV mantiene una posición completamente abierta y no tiene ningún efecto en las condiciones de flujo de la tubería. En PIPE-FLO®, la presión diferencial a través de la válvula corresponderá a una ganancia de presión más que a una caída de presión. Los resultados de BPV no son válidos porque actúa como una bomba en lugar de como un control de presión.

Si el estado de la válvula aparece como inválido, se debe verificar la dirección del flujo para determinar si se está produciendo la condición 2 o 3. Si el flujo es opuesto a la dirección supuesta, la válvula debe cerrarse y los cálculos volver a ejecutarse. Si el flujo está en la dirección supuesta, la configuración de BPV debe configurarse para abrirse por completo y los cálculos se ejecutarán nuevamente.
NOTA: puede cerrar una válvula haciendo clic en ella con la herramienta Abrir / Cerrar. Esto cierra las tuberías de entrada y salida.

En la mayoría de los casos, los problemas de operación del BPV pueden evitarse determinando primero el rango de regulación de presión de la válvula. Esto se hace ejecutando dos cálculos de alineación que simulan las posiciones de válvula completamente abiertas y completamente cerradas. Estas alineaciones proporcionan el rango de presión sobre el cual la válvula regulará el flujo. Para la caja completamente abierta, la configuración de BPV debe configurarse para abrirse por completo. Para la caja completamente cerrada, la válvula debe estar cerrada. La presión máxima a la que se puede ajustar el BPV es igual a la presión aguas arriba de la válvula para la carcasa completamente cerrada. La presión mínima en la que se puede ajustar el BPV es igual a la presión en la salida de la válvula para la carcasa completamente abierta.