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Dibujo para Ingeniera (14679)

spring loaded relief valve válvula de alivio cargada por resorte

Integrantes: -soncco challa jose Antonio

u17104109

- Juan Diego Cabana Meza - Flor Lisbeth Cutire Huallpa

DOCENTE: Ing. GUSTAVO VICTOR CHAVEZ ORTEGA

Arequipa, 12 de junio del 2021

spring loaded relief valve válvula de alivio cargada por resorte resumen:

Una válvula de alivio cargada por resorte se utiliza en muchas aplicaciones para proteger la presurización excesiva de recipientes, tuberías y contenedores. Las válvulas de alivio de fuelle convencionales y equilibradas son ejemplos de válvulas de alivio cargadas por resorte. Los códigos y estándares como ASME, API e ISO (por nombrar algunos) requieren que estas válvulas de alivio estén dimensionadas para tener una capacidad de alivio que sea suficiente para mantener la integridad del sistema evitando que la presión interna exceda los límites de diseño. En general, el diseñador de sistemas de alivio diseña y selecciona la válvula de alivio para cumplir con los requisitos de ingeniería de procesos. Para el Desarrollo virtual del prototipo, se ha utilizado el software AUTOCAD 2019, perteneciente a la marca comercial Autodesk Inc. Dicho programa, ha sido utilizado a lo largo del campo de la ingeniería en tecnologías Industriales, en la especialidad de Diseño y fabricación de producto. En el trabajo presenta se busca como resultado identificar las diversas partes de la maquina con respecto a un modelado la cual ayudara a entender el funcionamiento de cada una de estas creando un mayor entendimiento que esta máquina puede generar. Palabras Clave: válvula de alivio cargada por resorte

1. Antecedentes Generales. 1.1 Introducción: Una válvula de alivio cargada por resorte puede considerarse como un sistema de resorte / masa, por lo que las válvulas de alivio vibran. Los investigadores han encontrado diferencias significativas en la estabilidad de las válvulas de alivio según el diseño de sus partes internas. Un estudio reciente encontró que, con 6 pies de tubería de entrada, las válvulas del Fabricante X se mantuvieron estables en el 50% de las pruebas, mientras que las válvulas del Fabricante Z fueron estables en el 100% de estas pruebas. La investigación del Laboratorio Smith & Burgess ha confirmado estos hallazgos. Sin embargo, los diseñadores de sistemas de alivio tienden a minimizar (si no ignorar) la importancia del diseño mecánico de las válvulas de alivio, que es importante para la estabilidad. 1.1.2 Descripción del entorno La válvula de alivio cargada por resorte tiene tres partes principales: boquilla, disco y resorte. El vapor presurizado ingresa a la válvula a través de la boquilla desde la caldera. El disco se encuentra en la parte más alta de boquilla, que se abre o cierra según la presión que proviene de la caldera. El resorte es el elemento que controla la presión. Una válvula de seguridad generalmente se conoce como la última línea de defensa de seguridad. Sin válvulas de seguridad, la caldera puede superar su presión de trabajo máxima permitida (MAWP en inglés) y no solo dañar el equipo, sino también herir o matar a los operadores de la planta que están cerca. Muchas variables pueden hacer que se levante una válvula de seguridad en una caldera, como una falla de aire comprimido o de energía eléctrica para controlar la instrumentación, o un desequilibrio de la velocidad del agua de alimentación causado por una válvula de aislamiento abierta o cerrada inadvertidamente.

1.1.2. Descripción del caso Una válvula de alivio cargada por resorte es una válvula de alivio de presión con resorte que incorpora un fuelle para minimizar los efectos de la contrapresión en la válvula. Los fuelles compensan los efectos de la contrapresión variable y evitan que el fluido del proceso escape a la atmósfera. Aíslan el resorte, el bonete y las superficies de guía del contacto con el fluido del proceso. A la presión establecida, la válvula piloto se activa. El medio ya no se dirige a la cúpula. Esto evita un aumento adicional de la presión del domo. Además, la cúpula está ventilada. Como resultado, la fuerza de cierre cesa como condición previa para que la sobrepresión del sistema abra la válvula principal. Dependiendo del diseño de la válvula piloto, esta apertura es rápida y completa (acción pop) o gradual y parcial siguiendo la presión del sistema (acción modular).

1.1.3 Presentación de objetivos Objetivo General: •

Dar conocer a las personas el funcionamiento, componentes, composición de las partes en determinadas vistas (ISO A) desarrolladas en AutoCAD de la válvula de alivio cargada por resorte de acuerdo con los criterios teóricos investigados.

Objetivos Específicos: •

Aplicar los conocimientos adquiridos durante el curso en la elaboración de este trabajo de investigación referido al dibujo técnico.

•

Da conocer el diseño, la manera correcta de la utilización del rótulo, la interpretación de los planos de maquinaria y la construcción de las piezas aplicando las Normas Técnicas Peruanas (NTP)

•

Elaborar planos mediante AutoCAD estudiado en este curso.

1.1.4 Presentación de los objetivos, requerimientos o expectativas. a. Alcances: •

Mostrar dominio sobre los temas aprendidos durante el presente ciclo.

•

Mostrar el mecanismo de la válvula de alivio cargada por resorte.

b. Limitaciones: El escaso conocimiento sobre el funcionamiento del tema que estamos investigando. 2 MARCO TEÓRICO Y/O EXPERIMENTAL 2.1 Definición de términos básicos • Palanca: sostenedor del resorte • Válvula: entrada • Tornillo: ajuste de tensión con tuerca • Resorte: para de tensión 2.2 Descripción del proyecto propuesto: Las válvulas de alivio limitan la máxima presión para la cual está diseñado un sistema, la función en particular es mantenerse cerrada durante los periodos de operación cuando la presión del fluido es menor que lo máximo permitido a la línea la presión más alta o máxima que se puede dar en una línea es llamada "presión máxima de trabajo". Al pasar la presión máxima de trabajo y presentarse una sobrepresión, la válvula de alivio es accionada también llamada presión de "tarado" esta liberara de forma controlada(manual o automática) una parte del fluido, gases, vapor o aire para proteger la línea presiones que superan sus niveles máximos para los que estos elementos fueron diseñados, luego de esto se puede presentar una sobre presión que es el incremento de presión que se produce por encima de la presión de tarado estando la válvula completamente abierta y trabajando al máximo de presión también llamada presión de “timbre”.

Seguidamente la válvula vuelve a su estado inicial (Presión de cierre) tras que el fluido llegue a niveles normales o inferiores a la presión máxima de la línea y finalice el motivo por el cual esta entro en funcionamiento, durante este motivo se produce un "escape" este es la diferencia existente entre la presión de tarado y la de cierre. Esta actuación de la válvula sirve para evitar los riesgos y posibles averías en el número de elementos que componen la línea, dichos riesgos que están derivados de las subidas de presión en el fluido dentro de una línea. En algunos casos puede tratarse de un control de seguridad de temperatura en una línea, seguramente con válvulas de seguridad con palanca encargadas de vapor y aire, en el interior de la línea suele haber un rango de temperaturas para el funcionamiento normal, este es conocido como temperatura de servicio, dicho esto este también estará prevista la temperatura máxima en que puede trabajar la línea conocida como temperatura máxima de servicio, en cuyo caso también se deben estar contempladas las válvulas para la evacuación en caso de que la temperatura sobre pase dicho máximo. 2.2.1 Usos de la válvula de alivio Las válvulas de alivio se utilizan también para controlar procesos, en estos casos las válvulas actúan enviando los fluidos a determinados lugares dependiendo de presión del sistema. Entre los ejemplos más comunes y a la vista de todos están los calentadores de agua por acumulación. Las válvulas de seguridad o de alivio instaladas en los calentadores o en la línea del calentador están diseñadas para abrirse y liberar la presión, dejando salir el agua, en caso de que la presión supere cierto límite (de ordinario, unos 8 ... 10 bar) para evitar que revienten en caso de fallo del termostato, que podría llevar al agua a temperatura por encima de la ebullición y producir

2.2.2Partes 1: stem: Barra que, sujeta al centro de una de las dos caras del émbolo, sirve para darle movimiento o transmitir el suyo a algún mecanismo.

2: palanca: La palanca de control funciona muy similar a un grifo de manguera o válvula de compuerta como su función principal es permitir ya sea totalmente o restringir la cantidad de agua que pasa a través de la válvula el control del caudal permitiría restringir el caudal y la presión a un nivel más manejable.

3:

cuerpo

de

la

válvula:

El cuerpo

de

válvulas sirve

para

cambios

automáticos es el responsable de controlar los cambios de la transmisión y de dirigir los fluidos para ayudar a realizar dichos cambios, evitando que se produzcan averías en la transmisión automática. Estos se producen al realizarse el cambio de marcha.

4: perno de ajuste de tensión con tuerca: Tuerca de tensión ITH | ITH. Trabaja como extensión del saliente de rosca necesario para utilizar el tensionador, libre de torsión y fricción.

5: resorte de tensión: son helicoidales enrollados con alambre, envueltos en espirales juntos para así crear la tensión. ... La función de un resorte de tensión es de proporcionar fuerza prolongada cuando el resorte es separado de su longitud original.

6: válvula: Una válvula se puede definir como un elemento mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación de líquidos o gases mediante piezas móviles que abren o cierran, de forma parcial o total, el paso del fluido.

7: tornillo: Un tornillo es un dispositivo que se utiliza para la sujeción de un objeto. Cuenta con un cuerpo (caña) alargado y enroscado que se introduce en la superficie y con una cabeza que dispone de ranuras para que pueda emplearse una herramienta y así realizar la fuerza correspondiente para su fijación.

2.2.3 Materiales usados en la fabricación de la válvula de alivio con resorte  



Acero inoxidable austeníticos. Este tipo de acero inoxidable se caracteriza por tener una composición que consta de 20% de cromo y 10% de níckel Acero inoxidable ferrítico. El nivel de resistencia a la corrosión es menor debido a que la presencia de cromo es algo inferior. Los tipos de válvulas que incluyen piezas de acero inoxidable son las válvulas rotatorias, mariposa o bola. Acero inoxidable martensítico: La resistencia es mayor que en el caso de los aceros austeníticos o ferríticos debido a su alta capacidad de endurecimiento.

Otro tipo de aceros utilizados en las piezas de válvulas para ´sólidos son las dúplex y súper dúplex o el acero base de nickel.

3.2 Especificaciones: 3.2.1 Normas Técnicas Peruanas Las Normas Técnicas Peruanas adoptan o adaptan Normas Internacionales que estandarizan la calidad de productos y servicios. Esta es: ISO: Es la Organización Internacional de Estandarización conformada por 163 países de la cual el Perú es miembro a través del INACAL. Proporciona estándares comunes entre los países para facilitar el comercio mundial. Las normas ISO abarcan: •

Sistema de numeración

•

Abreviaturas Dimensiones geométricas y tolerancias

• • •

Símbolos de soldadura, símbolos de rugosidad ysímbolos eléctricos. Tamaños de papel.

3.2.2 American National Standards Institute El Instituto Nacional Estadounidense de Estándares, conocido como ANSI es una organización que supervisa el desarrollo de estándares para productos, servicios, procesos y sistemas en los Estados Unidos. Ha establecido reglas para las dimensiones de dibujos para mantenerlos legibles y ordenados. Estas normas cubren prácticas: •

Mecánicas

•

Arquitectónicas Civiles

•

Establecen las especificaciones o requisitos de Calidad para la estandarización de los productos, procesos y servicios. Adoptan y adaptan Normas Internacionales que estandarizan la calidad de los productos. 4: METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL •

AutoCAD: El presente trabajo se desarrolló en AutoCAD que es unsoftware CAD (Computer Aided Design) de diseño asistido por ordenador, es un producto de una compañía norteamericana Autodesk. Es un programa diseñado específicamente para la creación de planos. En la actualidad incluye el concepto de espacio papel y espacio modelo.

•

Se tendrán en cuenta las Normas NTP al momento de realizar el dibujo técnico, con la finalidad de elaborarlo correctamente; la clasificación del dibujo fue establecida específicamente con la NTP 833.018; así que el mecanismo a dibujar es empleado en ingeniería mecánica y mayormente a nivel industrial.

•

Se trabajará a base de las normas ISO, por consiguiente, estas nos aseguran la eficiencia de los planos de nuestro trabajo, además de que este sea lo más entendible a la hora de su análisis y lectura.

•

Las escalas están basadas en la norma NTP 833.005, esta nos indicará la relación que existe entre el objeto dibujado y el objeto en la realidad. Respecto a la escala se empleó las escalas 1:1 - 1:2 – 2:1, es de suma importancia, dado que ofrece una proyección precisa de lo que se desea obtener.

RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS Desarrollo de matriz comparativa entre antecedentes y el modelo culminado: Componentes/ Equipos utilizados: Brida: por donde se conectan los tubos para su funcionamiento Tornillo: ajusta para que la presión no escape, así mismo con mantenimiento requerido cada vez que sobre pase los estándares normales Palanca: sostiene el resorte Resorte: para el equilibrio de presión VÁLVULAS: todas las EB de Cámara Seca poseen en la línea de aspiración una válvula de cierre. Las funciones de cada una

de ellas es la siguiente: Válvula en la Aspiración, Válvula en la Descarga, Válvula de Retención. ANEXO INDICE DE PLANOS

Conclusiones:  En la investigación de válvulas, tuberías y accesorios se pudo establecer que estos materiales presentan una amplia variedad de especificaciones técnicas debido a los múltiples usos que tienen en la actividad industrial y la construcción. Por lo tanto, la buena administración de estos inventarios requiere de un manejo cuidadoso porque la creación de estos productos en las bases de datos maestra se convierte en unalabor engorrosa para la persona encargada de realizar esta actividad.

 La realización de esta práctica me ha permitido conocer las dificultades que conlleva la representación de las instalaciones industriales y la necesidad de ceñirnos a las Normas Internacionales con el fin de que la idea que queremos expresar sea entendida de forma universal.  El proceso práctico que permitió definir la estructura adecuada para la creación de materiales en la empresa (de válvulas, tuberías y accesorios) fue una labor enriquecedora para el autor a quien le tocoque involucrarse en algunas ocasiones en las operaciones productivas de las máquinas para poder comprender el funcionamiento de los materiales y de esta manera comunicarse con propiedad ante los proveedores e ingenieros de la empresa.  En la actualidad existe una gran variedad de normas estándar nacionales e internacionales que determinan los lineamientos de las válvulas, tuberías y accesorios en la industria, por lo tanto, el conocimiento de estas normas es una herramienta valiosa con la que se pueden apoyar los encargados de crear materiales en las bases de datos maestra de PROPAL S.A.  Es importante realizar en AUTOCAD las vistas, corte y sección de la abrazadera, para poder distinguir la importancia de esta pieza. También podremos notar detalles de la pieza que en la vista isométrica de la herramienta no se ve  Concluyo que Muchas variables pueden hacer que se levante una válvula de seguridad en una caldera, como una falla de aire.

Bibliografía: 1. Fire protection https://www.controlvalves.com/product_industry/fire-protection-controlvalves/ 2. Información Técnica y Comercial de las Válvulas de alivio

https://www.cosmos.com.mx/wiki/valvulas-de-alivio-b34r.html 3. Universidad Autónoma de Barcelona: tuberías, válvulas y accesorios https://ddd.uab.cat/pub/tfg/2018/199195/TFG_MOA_part04.pdf 4. Catalogación de válvulas manuales, tubería y accesorios en una planta papelera https://red.uao.edu.co/bitstream/10614/1328/1/TME00463.pdf

5. Válvulas: Conocimientos básicos sobre sus 5 principales diseños http://valvulasinternacionales.com.pe/blog/valvulas-conocimientos-basicos/ 6. Tipos de Válvulas y Sus Aplicaciones https://www.tlv.com/global/LA/steam-theory/types-of-valves.html 7. Válvulas https://www.monografias.com/trabajos11/valvus/valvus.shtml 8. GREENE Richard W.. "Válvulas; selección, uso y mantenimiento". Editorial McGraw−Hill. México.2001. Pág. 384....