1.1.6Determinacion de Perdidas de Carga en Accesorios y Valvulas

La pérdida de carga en una tubería o canal, es la pérdida de E. dinámica del fluido debida a la fricción de las partículas del fluido entre sí y contra las paredes de la tubería que las contiene. Pueden ser a lo largo de conductos regulares, o localizada debido a circunstancias particulares como : Un estrechamiento Cambio de dirección Presencia de una válvula o conexiones, etc.

Conexiones: Piezas de tubería que puedan: 1.-Juntar 2 piezas de tubería 2.-Cambiar la dirección de la tubería 3.-Cambiar Diámetro de la tubería 4.- Terminar erminar la tubería 5.- Juntar 2 corrientes para formar una 3ra. 6.- Controlar el el flujo: Válvulas. Válvulas.

1

Válvulas:

Una conexión que se usa para Controlar el gasto de flujo y cerrar el flujo completamente. El tipo de válvula dependerá de la función que debe efectuar, sea de cierre (bloqueo), estrangulación o para impedir el flujo inverso. También es necesario determinar las condiciones del servicio en que se emplearán las válvulas. Función de la válvula Válvulas de cierre, que también se llaman válvulas de bloqueo. 1 Válvulas de estrangulación.2 Válvulas de retención.3

Válvulas para servicio de bloqueo ó cierre son:

2

Válvulas de compuerta: Resistencia mínima al fluido de la tubería. Se utiliza totalmente abierta o cerrada. Accionamiento poco frecuente. Válvulas de macho: Cierre hermético. Deben estar abiertas o cerradas del todo.

3

Válvulas de bola: No hay obstrucción al flujo. Se utilizan para líquidos viscosos y pastas aguadas. Cierre positivo. Se utiliza totalmente abierta o cerrada. Válvulas de mariposa: Su uso principal es para cierre y estrangulación de grandes volúmenes de gases y líquidos a baja presión. Su diseño de disco abierto, rectilíneo, evita cualquier acumulación de sólidos; la caída de presión es muy pequeña.

Válvulas para servicio de estrangulación son: Válvulas de globo: Son para uso poco frecuente. Cierre positivo. El asiento suele estar paralelo con el sentido del flujo; produce resistencia y caída de presión considerables. Válvulas de aguja: Estas válvulas son, básicamente, válvulas de globo que tienen un macho cónico similar a una aguja, que ajusta con precisión en su asiento. Se puede tener estrangulación exacta de volúmenes pequeños porque el orificio formado entre el macho cónico y el asiento cónico se puede variar a intervalos pequeños y precisos.

Válvulas en Y; Las válvulas en Y son válvulas de globo que permiten el paso rectilíneo y sin obstrucción igual que las válvulas de compuerta. La ventaja es una menor  caída de presión en esta válvula que en la de globo convencional. Válvulas de ángulo: Son, en esencia, iguales que las válvulas de globo. La diferencia principal es que el flujo del fluido en la válvula de ángulo hace un giro de 90’. Válvulas de mariposa: Su uso principal es para cierre y estrangulación de grandes volúmenes de gases y líquidos a baja presión (desde 150 psig hasta el vacío). Su diseño de disco abierto, rectilíneo evita acumulación de sólidos no adherentes y produce poca caída de presión.

Las válvulas que no permiten el flujo inverso (de retención) actúan en forma automática ante los cambios de presión para evitar que se invierta el flujo.

Ya que las válvulas y accesorios en una línea de tuberías alteran la configuración de flujo, producen una pérdida de presión adicional.

La pérdida de presión total producida por una válvula (0 accesorio) consiste en:

1 . La pérdida de presión dentro de la válvula. 2 . La pérdida de presión en la tubería de entrada es mayor de la que se produce normalmente si no existe válvula en la línea. Este efecto es pequeño. 3 . La pérdida de presión en la tubería de salida es superior a la que se produce normalmente si no hubiera válvula en la línea. Este efecto puede ser muy grande.

 Válvulas hidráulicas de membrana VHM

Las principales fórmulas empíricas empleadas en el cálculo de la pérdida de carga que tiene lugar en tuberías: Para cálculos hidráulicos es la de Darcy-Weisbach. Sin embargo por su complejidad en el cálculo del coeficiente "f" de fricción ha caído en desuso. h = f *(L / D) * (v 2 / 2g)

El coeficiente de fricción f es función del número de Reynolds (Re) y del coeficiente de rugosidad o rugosidad relativa de las paredes de la tubería (εr ): f = f (Re, εr); Re = D * v * ρ / μ; εr = ε / D

Manning (1890) Para el caso de las tuberías son válidas cuando el canal es circular y está parcial o totalmente lleno, o cuando el diámetro de la tubería es muy grande. h = 10,3 * n2 * (Q 2/D5,33) * L

En donde: h: pérdida de carga o de energía (m) n: coeficiente de rugosidad (adimensional) D: diámetro interno de la tubería (m) Q: caudal (m3/s) L: longitud de la tubería (m)