Al igual que otras válvulas de alivio de presión (PRV), las válvulas de alivio operadas por piloto ( PORV ) se utilizan para alivio de emergencia durante eventos de sobrepresión (por ejemplo, un tanque se calienta demasiado y el fluido en expansión aumenta la presión a niveles peligrosos). Los PORV también se denominan válvula de seguridad operada por piloto ( POSV ), válvula de alivio de presión operada por piloto ( POPRV ) o válvula de alivio de seguridad operada por piloto ( POSRV ), según el fabricante y la aplicación. Técnicamente, POPRV es el término más genérico, pero PORV se usa a menudo de manera genérica (como en este artículo) aunque debería referirse a válvulas en servicio líquido.
En las PRV convencionales, la válvula normalmente se mantiene cerrada mediante un resorte o mecanismo similar que presiona un disco o pistón en un asiento, el cual se abre forzosamente si la presión es mayor que el valor mecánico del resorte. En el PORV, la válvula se mantiene cerrada canalizando una pequeña cantidad de fluido a la parte trasera del disco de sellado, con la presión equilibrada en ambos lados. Un actuador separado en la tubería libera presión en la línea si cruza un umbral. Esto libera la presión en la parte posterior del sello, lo que hace que la válvula se abra.
Las partes esenciales de un PORV son una válvula piloto (o piloto de control), una válvula principal , un tubo piloto, la cúpula, un disco o pistón y un asiento. El volumen por encima del pistón se llama cúpula. [1]
Modo de funcionamiento
La presión se suministra desde el lado de aguas arriba (el sistema está protegido) a la cúpula a menudo mediante un pequeño tubo piloto. El lado aguas abajo es la tubería o al aire libre donde el PORV dirige su escape. La tubería de salida suele ser más grande que la entrada. 2 pulg. × 3 pulg. (51 mm × 76 mm), 3 pulg. × 4 pulg. (76 mm × 102 mm), 4 pulg. × 6 pulg. (100 mm × 150 mm), 6 pulg. × 8 pulg. (150 mm × 200 mm) ), 8 pulg. × 10 pulg. (200 mm × 250 mm) son algunos de los tamaños habituales.
La presión aguas arriba intenta empujar el pistón para abrirlo, pero esa misma presión se opone a ella porque la presión se dirige hacia la cúpula por encima del pistón. El área del pistón sobre la que actúa la fuerza del fluido es mayor en la cúpula que en el lado aguas arriba; el resultado es una fuerza mayor en el lado del domo que en el lado aguas arriba. Esto produce una fuerza de sellado neta.
La presión del tubo piloto al domo se dirige a través de la válvula piloto de control real. Hay muchos diseños, pero el piloto de control es esencialmente una PRV convencional con el trabajo especial de controlar la presión en el domo de la válvula principal. La presión a la que alivia el piloto de control es la presión de ajuste funcional del PORV. Cuando la válvula piloto alcanza la presión establecida, se abre y libera la presión del domo. El pistón queda libre para abrirse y la válvula principal descarga el fluido del sistema. El piloto de control se abre hacia el tubo de escape de la válvula principal o hacia la atmósfera.
- Acción instantánea
- A la presión establecida, la válvula se cierra a presión máxima. Esto puede ser bastante violento en tuberías grandes con una presión significativa. La presión debe caer por debajo de la presión de ajuste para que el pistón se vuelva a asentar (consulte purga en el artículo de la válvula de alivio ).
- Modulando
- El piloto está diseñado para abrirse gradualmente, de modo que se pierda menos líquido del sistema durante cada evento de alivio. El pistón se eleva en proporción a la sobrepresión. La purga suele ser breve.
Comparación con las válvulas de alivio de presión convencionales
Ventajas
- Paquete más pequeño en los tamaños de tubería más grandes.
- Más opciones de control.
- Sella más herméticamente a medida que la presión del sistema se acerca pero no alcanza la presión establecida.
- El piloto de control se puede montar de forma remota.
- Algunos diseños permiten cambios en el tamaño del orificio dentro de la válvula principal.
- Puede utilizarse en motores.
- Mayor relación de presión de funcionamiento a ajuste.
Desventajas
- Más complejo, lo que resulta en varios modos de falla de apertura por falla.
- Más caro en tamaños más pequeños (comienza a nivelarse a medida que aumenta el tamaño de la tubería).
- Las piezas pequeñas de la válvula piloto son sensibles a las partículas contaminantes.
- Los productos blandos normalmente instalados en válvulas piloto no pueden soportar fluidos a temperaturas más altas.
Ver también
Referencias
- ^ "Válvula de alivio operada por piloto" . Consultado el 5 de octubre de 2012 .