Explicación del funcionamiento de una reductora de presión con válvulas de cartucho normalmente cerrada y válvula piloto (reductora) normalmente abierta.
Reductora de presión con válvulas de cartucho, normalmente cerrada
1. REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
SIMULACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE UNA REDUCTORA
CON CONO DE MANDO NORMALMENTE CERRADO
(Válvula piloto normalmente abierta)
3. REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
ESQUEMA DE LA SIMULACIÓN – MOTOR PARADO
El estrangulador está totalmente abierto
R0
Motor
Parado
4. REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
MOTOR EN MARCHA – VÁLVULA DESCARGANDO
El estrangulador está totalmente abierto
R0
Motor en
Marcha
5. REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
MOTOR EN MARCHA – VÁLVULA DESCARGANDO
El estrangulador está totalmente abierto
R0
Motor en
Marcha
La reductora permite el paso de un caudal
de fuga qP al ser normalmente abierta.
PE
PMuelle
PI
RT
qP=qP
6. REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
VÁLVULA DESCARGANDO
R0
El estrangulador está totalmente abierto
QVS=0
UTBES
PP
VS
QQQ
qq
0Q
==
=
=
QE
QS
QUTB
MuelleEI
Muelle
2
PTIE
PP0P
PqRPPP
=⇒=
=⋅=−=∆
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
RT
PMuelle
qP=qP
7. REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
R0
El estrangulador está totalmente abierto
QE
QS
QUTB
UTBES
PP
VS
QQQ
qq
0Q
==
=
=
P0P
0PP
0QRP
MuelleE
SI
2
S0S
=−
≈=
≈⋅=
PE
PS
PI
PR
VÁLVULA DESCARGANDO
qP=qP
QVS=0
8. 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
10. REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
El estrangulador está parcialmente cerrado
SECUNDARIO PARCIALMENTE EN CARGA
R1
11. 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
qq
0Q
==
=
=
QE
QS
QUTB
12. REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
SECUNDARIO PARCIALMENTE EN CARGA
El estrangulador está parcialmente cerrado
UTBES
PP
VS
QQQ
qq
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
R
2
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
13. 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
14. REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
SECUNDARIO PARCIALMENTE EN CARGA
R1
15. 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
16. 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
Muelle
P
qQQQ
0Q
R
P
q
+==
=
=
qP=qP
17. 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
2
P
S
S
2
PVPT
S
RE
VC
2
PVPR
2
PTE
IMuelleE;MuelleIE
2
PVPRI
R
RR
q
Q
Q
q)R(R
Q
PP
R
qRPqRP
PPPPPP
qRPP
2
22
+
=
⋅+
==
⋅++⋅=
+==
⋅+=
−
−
PSEUTB
VS
T
Muelle
P
qQQQ
0Q
R
P
q
+==
=
=
qP=qP
18. REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
SECUNDARIO EN CARGA Y REDUCTORA EN FUNCIONAMIENTO
VC
VPT
2
P
S
S
2
PVPT
S
RE
VC
2
PVPR
2
PTE
IMuelleE;MuelleIE
2
PVPRI
R
RR
q
Q
Q
q)R(R
Q
PP
R
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
Muelle
P
qQQQ
0Q
R
P
q
+==
=
=
qP=qP
19. 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
20. REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
SECUNDARIO EN CARGA Y REDUCTORA EN FUNCIONAMIENTO
R2
21. 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
22. REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
LA REDUCTORA MANTIENE LA PRESIÓN EN EL SECUNDARIO
R3
VSPSVSEUTB
T
Muelle
P
3
s
S
Q)qQ(QQQ
R
P
q
R
P
Q
++=+=
=
=
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
23. REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
LA REDUCTORA MANTIENE LA PRESIÓN EN EL SECUNDARIO
R3
VSPSVSEUTB
T
Muelle
P
3
s
S
Q)qQ(QQQ
R
P
q
R
P
Q
++=+=
=
=
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
2
P
S
SVCRVS
2
PVP
2
PTRVS
2
PVPR
2
PTVS
2
PTVSI
VSE
2
PVPRI
RS
R
RR
q
Q
QRPP
qRqRPP
qRPqRP
qRPP
PP
qRPP
PP
2
2
+
=
⋅=−
⋅+⋅=−
⋅+=⋅−
⋅−=
=
⋅+=
=
RVP
RVC
PE
PSPR
PVS
PI
qP=qP
24. 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=PM
PVS
PI
25. REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
LA REDUCTORA MANTIENE LA PRESIÓN EN EL SECUNDARIO
R3
26. 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
27. 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
qQQ
qQQ
−=
==
28. REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
EL CONO DE MANDO SE CIERRA Y LA REDUCTORA PILOTO CONTINUA ABIERTA
DUTVS
DES
qQQ
qQQ
−=
==
R4
QS
QUTB
QE
qP=qD
QVS
DUTVS
DES
qQQ
qQQ
−=
==
RS
MuelleIVS
EVS
PP
PPP
PP
=
<−
=
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
29. 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=PM
PVS
R4
PVS-PI<PM
PI
30. REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
EL CONO DE MANDO SE CIERRA Y LA REDUCTORA PILOTO CONTINUA ABIERTA
R4
31. 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
32. 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
QQ
0qQQ
=
===
33. 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
QQ
0qQQ
=
===
RS
IEVS
PP
PPP
=
==
PE
PSPR
PI
PVS UTVS
DES
QQ
0qQQ
=
===
RS
IEVS
PP
PPP
=
==
34. 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
BLOQUE
O
QVS=QUTB
QE= 0
PI
35. 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.
36. REDUCTORA DE PRESIÓN CON VÁLVULAS DE CARTUCHO
EL SECUNDARIO QUEDA BLOQUEADO Y A LA PRESIÓN REDUCIDA
BLOQUEO
37. 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
38. 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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