Diseño funcionamiento y aplicabilidad de una valvula controladora de flujo de cuerpo biseccional y triple sistema de accionamiento integrado
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Date
2020Publicador
Fundación Universitaria Los Libertadores. Sede Bogotá.
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Abstract
El manejo de los fluidos de trabajo en industrias como la de hidrocarburos, tratamientos de agua, producción de aceites, refinerías y entre otras, es una labor que involucra diseño, calculo y construcción de complejas redes de líneas de tuberías con elementos de control e instrumentación integrados que buscan dar seguridad y sentido al proceso mismo. La selección de estos componentes parte de la idea de controlar las múltiples variables de estos fluidos en movimiento a partir de la interacción efectiva de estos elementos y la compresión funcional de los mismos.
Sin embargo, la diversificación tan marcada de estos elementos acarrea al diseño y presupuesto de un proyecto problemas específicos que van desde el costo de un muy variado stock de válvulas, repuestos y partes, hasta las restricciones de fábrica que por construcción tiene una válvula y limitan el rango de su aplicabilidad.
Pensando en cómo minimizar dichos problemas de una manera práctica y viable la presente monografía desarrolla un modelo de válvula multifuncional que integra 3 modelos típicos de operación diferente en uno solo, considerando y atendiendo a los lineamientos normativos para estos equipos y condiciones de frontera reales sobre las cuales trabajan estas válvulas.
En la primera estancia de este documento se consideró un entorno conceptual el cual alude a conceptos básicos de teoría y calculo que permiten comprender la base del diseño y concepción del modelo propuesto en sus aspectos de operación y forma física. Posteriormente se desarrolló el diseño de la válvula en un entorno de trabajo CAD, sustentado por la formulación de cálculos y selección de materiales para ciertos componentes base del modelo, al igual que la referencia a parámetros
técnicos que son necesarios de comprender para dar sentido lógico a ciertos sistemas internos de la válvula y su efectiva selección.
La simulación y validación del modelo se hace a partir de pruebas específicas de presión estática, por régimen dinámico con volumen constante de suministro, en entorno de trabajo CAE-CFD de las cuales se analizaron los resultados obtenidos y se determinó la factibilidad de la geometría interna y la confiabilidad de los conceptos de diseños formulados en la parte anterior del documento. De igual manera la evaluación de estos resultados permitió inferir elementos de juicio en las recomendaciones de operación de la válvula y su comparación con modelos comerciales del mismo nivel.
Por último, se realizó una evaluación comercial del modelo con el fin de estimar una aproximación de los costos económicos que tendría la fabricación del equipo diseñado y un comparativo de costos en cuanto su aplicación a nivel industrial.
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- Ingeniería Mecánica [80]