Catalogo Vapore Spirax Sarco - Roffia

Dimensionamento dei riduttori DP27, DP143, DP163 e degli sfioratori SDP143Diagrammi di portata del vapore e dell’aria compressaDimensionare un riduttore DP significa individuarne queldiametro nominale che, in funzione della pressione diesercizio in ingresso e di quella ridotta in uscita, è ingrado di soddisfare la portata richiesta e quella molla diregolazione che permette di ottenere il valore di pressioneridotta voluto, rispettando eventuali vincoli di temperaturae/o d’installazione. A tale scopo si utilizzano i diagrammiriportati alle pagg. 62 e 63.I valori in bar della pressione a monte sono riportati sull’asseorizzontale del diagramma, quelli della pressioneridotta a valle sull’asse verticale. Si tenga presente che pertutte le versioni dei riduttori DP27 la pressione d’eserciziomassima ammessa è 17bar, tranne per la versione DP27Eperchè l’elettrovalvola ne consente l’utilizzo solo fino a10bar. Per la versione standard DP163 a tenuta metallica ela DP163G a tenuta soffice il limite è elevato rispettivamentea 21 e 26bar. Le valvole sfioratrici SDP143 (si vedaa pag. 67) sono dimensionate utilizzando gli stessi diagrammie in maniera del tutto analoga ai riduttori DP143,per tutte le versioni dei quali vale lo stesso limite di pressioned’esercizio massima ovvero 26bar. Nelle scale graduatesotto il diagramma sono indicate le portate in corrispondenzadei vari diametri nominali. La prima scala si riferiscealla portata massica di vapor saturo in kg/h; la secondaalla portata di aria in Ndm 3 /s (normal decimetri cubi al secondo)cioè in condizioni normali di pressione e temperatura(1,013bar e 0°C). Si tenga presente che se le portated’aria sono riferite a pressioni superiori a quella atmosferica(si considerino trascurabili le variazioni di temperatura eumidità relativa), devono essere moltiplicate per il rapportopressione atmosferica + pressione relativapressione atmosfericae che i diagrammi valgano per valvole riduttrici con presad’impulso esterna; per quelle con presa d’impulso incorporata,i valori di portata possono essere inferiori (anchedel 30%, nel caso di bassa pressione a valle).I riduttori della serie DP sono in grado di fornire la massimaportata con la minima variazione della pressione ridotta(basta un minimo spostamento della valvolina pilota permuovere l’otturatore principale); tuttavia per compensareforti cambiamenti di portata dovuti a possibili squilibri dipressione a monte e/o a valle, è sempre bene considerareun margine di portata di sicurezza di circa il 10%. L’uso deidiagrammi risulta evidente mediante tre semplici esempi:1) VaporeSi vuole ridurre la pressione di 600kg/h di vapor saturoda 6 a 4bar. Si consideri il diagramma a pag. 62.Dal punto d’intersezione tra la curva corrispondente a6bar di pressione a monte e l’orizzontale passante per4bar, pressione ridotta a valle, si scende verticalmentefino ad incrociare su una delle scale graduate quel valoredi portata, immediatamente superiore a quello richiesto(~840kg/h), sufficientemente elevato da contenereeventuali squilibri di pressione e/o portata (marginedi sicurezza: 40%) che induce a scegliere un riduttoreDP27 o DP27E o DP143/143H o DP163 (con campo diregolazione 0,2÷17bar) od ancora DP27R (con segnaledi regolazione 0,2÷15bar) con attacchi filettati DN1¼”o flangiati DN32.Con vapore surriscaldato si procede in modo analogoal vapor saturo: si utilizza lo stesso diagramma diportata e, per tener conto della maggior temperatura delvapore per effetto del surriscaldamento, si applicano iseguenti fattori correttivi (validi per tutti i tipi di riduttore):Fattori correttivi per surriscaldamento FsT (°C)* 25 50 75 100 125 150 200 250Fs 1,03 1,06 1,09 1,12 1,15 1,18 1,24 1,30* gradi di surriscaldamento rispetto alla temperatura delvapor saturo ovvero differenza di temperatura tra vaporesurriscaldato e vapor saturo alla pressione d’ingressoPer il dimensionamento si consultino il diagramma di portatarelativo al vapor saturo con il valore di portata richiestamoltiplicato per il corrispondente fattore di surriscaldamentoFs e si deduca la dimensione della valvola riduttrice comesopra riportato oppure, determinato il diametro del riduttoreche soddisfa la portata di vapor saturo richiesta, si dividaper Fs la portata nominale ad esso corrispondente (dedottadal diagramma alle condizioni previste per il vapor saturo) ela si confronti con quello di portata richiesta: se ne è superiore,va bene la dimensione della valvola trovata per il vaporsaturo; in caso contrario si passa al primo diametro utile chesoddisfa la portata richiesta.Riprendendo l’esempio precedente, si applichi il coefficientecorrettivo Fs che tenga conto della temperatura disurriscaldamento: con 50°C di surriscaldamento talecoefficiente è 1,06, mentre con 100°C è 1,12.Nel primo caso risulterebbe una portata utile di ~790kg/h(840/1,06), nel secondo ~750kg/h. In entrambi i casi il riduttoredi diametro DN32 è di dimensioni sufficientemente grandi dafar passare la portata di 600kg/h richiesta (margini di sicurezzapiù che accettabili: rispettivamente 32% e 25%).2) Aria compressaAnalogamente se si vuole ridurre la pressione di 28m 3 /hdi aria compressa da 12 a 8bar, sapendo che le portateriferite a pressioni superiori a quella atmosferica(1,013bar) devono essere moltiplicate per il rapportopressione atmosferica + pressione relativa :pressione atmosferica28 m3 1,013+12 1000 dm 3 /m 3xx= 100Ndm3 /sech 1,013 3600 sec/h ~Si consideri il diagramma a pag. 63.Dal punto d’intersezione tra la curva corrispondente a 12bardi pressione a monte e la retta orizzontale passante per 8bar,pressione ridotta a valle, si scende verticalmente fino a incrociaresulla scala graduata più in basso quel valore di portata,immediatamente superiore a quello richiesto (~120Ndm 3 /sec),sufficientemente elevato da contenere eventuali squilibri dipressione e/o portata (margine di sicurezza: 20%), che inducea scegliere un riduttore con attacchi filettati DN½” o flangiatiDN15 (la misura DN½”/15LC a capacità ridotta ammette uncarico non superiore a ~56Ndm 3 /sec e, quindi, non è sufficientea soddisfare la portata richiesta).Dimensionamento valvola di sicurezzaPer il dimensionamento di un’eventuale valvola di sicurezza avalle di un riduttore occorre conoscere la pressione a monte ea valle e il coefficiente di portata Kv del riduttore. Quest’ultimoparametro riportato nella tabella sottostante, rappresenta laportata teorica massima del riduttore con otturatore tutto aperto(situazione quasi mai realizzabile in condizioni normali di funzionamento)determinata con formule empiriche (si veda apag. 58) tenendo conto del fluido, delle condizioni d’esercizioe del Kv della valvola scelta. Qualora il riduttore sia dotato diuna valvola di by-pass con un valore di Kv superiore, riferirsi aquest’ultimo per il dimensionamento della valvola di sicurezza.Coefficienti di portata Kv* per DP27, DP143, DP163 e SDP143DN ½”LC/15LC ½”/15 ¾”/20 1"/25 1¼”/32 1½”/40 2"/50 3"/80Kv 1 2,8 5,5 8,1 12 17 28 64* calcolati alla massima apertura della valvola (massima portata)Specifica tecnica TI-P006-0361