Cálculo del área de alivio

1. Cálculo del área de alivio

2. A= mm2 Kd=Coef de descarga . Típico: 0.975 para válvulas 0.62 para disco ruptura p1= Kpa abs T= Kelvin W= kg/h V= Nm3/min (15°C y 1 atm) Kb= corrección por backpressure (valvulas de fuelle balanceado) Kc= corrección si se instala PRV + disco de ruptura (= 0.9, si no =1) Cálculo del área de alivio de la PSV

3. Cálculo del área de alivio de la PSV En una válvula balanceada, si la contrapresión es grande, también aparecen fuerzas no balanceadas que pueden limitar el recorrido del disco, y esto tiene un efecto sobre la capacidad. Se debe corregir el caudal en función de la contrapresión con un coeficiente Kb

4. Cálculo del área de alivio de la PSV A= mm2 Kd=Coef de descarga . Típico: 0.975 para válvulas 0.62 para disco ruptura p1= Kpa abs T= Kelvin W= kg/h V= Nm3/min (15°C y 1 atm) Kc= corrección si se instala PRV + disco de ruptura (= 0.9, si no =1)

5. Cálculo del área de alivio de la PSV Líquidos: Kd= Coef. de descarga. Como valor preliminar tomar 0.65 para PRV o 0.62 para disco rupt. Actualmente el Código ASME VIII Div 1 requiere un ensayo certificado p1: Presión de set + acumulación (Kpag) P2: backpressure (Kpag) G= Gravedad específica Q= litros/min Kc= 1 si sólo se instala la válvula 0.9 si se instala en combinación con disco de ruptura

6. Cálculo del área de alivio de la PSV Líquidos (continuación) Kw= Corrección por backpressure (solo para válvulas de fuelle balanceadas)

7. Cálculo del área de alivio de la PSV Líquidos (continuación) Si no se requiere certificación de Kd El efecto de la sobrepresión sobre el coeficiente de descarga se incluye en el coeficiente Kp P es la presión de set (sin incluir acumulación)

8. Cálculo del área de alivio de la PSV Líquidos descargando a una temp superiora su punto de burbuja (flashing) Ejemplo: Sobrellenado de una esfera de LPG: El fluido descarga como líquido pero flashea dentro de la válvula al reducirse la presión

9. Cálculo del área de alivio de la PSV Líquidos descargando a temp superior a su punto de burbuja (continuación) La integral se debe calcular siguiendo una isoentrópica La presión final no se conoce. Es la presión que existe en el momento que se alcanza la velocidad sónica Método 1: Partiendo de la presión p1 se va disminuyendo la presión y se calcula el valor de la integral para cada p2. El valor de presión que hace máxima la expresión corresponde a la velocidad en la garganta Método 2: Calcular para cada p2 la velocidad del sonido y parar al alcanzar ese valor

10. Cálculo del área de alivio de la PSV Líquidos descargando a temp superior a su punto de burbuja (continuación) Cálculo con Hysis: Simular un expansor con la corriente de entrada igual a la condición del recipiente y distintas presiones de salida (elegir una expansión adiabática con eficiencia 1) (El trabajo del expansor por unidad de masa, en una tobera isoentrópica sería la variación de energía cinética) Se toma la densidad de la mezcla que informa el programa Así se tiene la variación de velocidad, densidad y relación V/L a lo largo de la tobera

11. Cálculo del área de alivio de la PSV • Líquidos descargando a temp superior a su punto de burbuja (continuación) • Se determina si en algún punto se da alguna de las siguientes condiciones • Se alcanza la contrapresión de descarga (flujo subsónico) • Se alcanza la velocidad del sonido. La velocidad del sonido se calcula en cada sección de la tobera como (Para calcular ∆p y ∆ρ se toman los valores en dos intervalos consecutivos) c) Comparar los valores de velocidad calculados con (1) y (2). Si se alcanza la condición, calcular el área de la tobera como Area= W/ (Gs. 0.975) (0.975 es un factor de corrección del API)

12. Cálculo del área de alivio de la PSV • Orificios normalizados • D 0.11 i2 Q 11.05 i2 • E 0.196 i2 R 16 i2 • F 0.307 i2 T 26 i2 • G 0.503 i2 • H 0.785 i2 • J 1.33 i2 • K 1.83 i2 • L 2.85 i2 • M 3.6 i2 • N 4.34 i2 • P 6.38 i2 Un mismo tamaño de cuerpo puede tener varios tamaños de orificio Seleccionar de catálogo según el rating de la brida de entrada Designación: Ej: 2E6