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Válvula reguladora de presión pilotada 25P de Spirax Sarco para sistemas de vapor
La 25P de Spirax Sarco es una válvula reguladora de presión pilotada y autoaccionada para servicios de vapor. Reduce el vapor desde una presión de suministro alta hasta la presión de funcionamiento más eficiente del equipo al que sirve, y protege ese equipo frente a presiones peligrosamente altas. La ficha técnica principal la publica de ½" a 4", con un tamaño de 6" recogido en una ficha aparte, con conexiones roscadas NPT y bridadas ANSI, y en construcción de hierro fundido o acero fundido.
Dentro de la gama de Spirax Sarco, la 25P pertenece al grupo de válvulas reductoras de presión y de exceso, que abarca las válvulas reguladoras empleadas para mantener una presión aguas abajo controlada en sistemas de vapor y de fluidos industriales. La 25P es un diseño accionado por piloto y de diafragma, no de acción directa: un piloto de presión pequeño controla una válvula principal independiente, de modo que un piloto compacto puede gobernar una válvula mucho mayor que la que podría manejar un actuador de resorte y diafragma del mismo tamaño físico.
Cómo funciona la válvula reguladora pilotada 25P
La presión aguas abajo se realimenta a través de una línea de detección externa hasta el piloto de presión. El piloto compara esa señal con el ajuste de su resorte y regula la apertura de la válvula principal para mantener la presión ajustada cuando varía la carga. La conexión de la línea de detección en la válvula es de ¼" NPT.
En los tamaños de ½" a 4" el piloto va montado directamente sobre el cuerpo de la válvula. En el tamaño de 6" el piloto es de montaje externo. En ambos casos la válvula principal es de asiento simple con obturador de acero inoxidable endurecido, y la válvula puede cerrar hasta el cierre Clase IV según ANSI/FCI 70-2 cuando no se necesita vapor.
La capacidad de cierre debe leerse junto con el tamaño. La 25P de ½" a 4" se describe como apta para cierre a extremo cerrado, por lo que puede soportar un sistema aguas abajo completamente cerrado. La 25P de 6" cumple la especificación de cierre Clase IV, pero no es adecuada para servicio a extremo cerrado; por tanto, una instalación de 6" necesita un método de aislamiento positivo siempre que el sistema aguas abajo pueda cerrarse por completo.
Rangos de presión ajustada y resortes del piloto
La presión aguas abajo controlada se ajusta mediante el resorte del piloto, y hay tres resortes codificados por color:
- Amarillo: 3 a 30 psi (0,21 a 2,1 bar)
- Azul: 20 a 100 psi (1,4 a 6,9 bar)
- Rojo: 80 a 250 psi (5,5 a 17,2 bar)
Los rangos se solapan deliberadamente, por lo que un servicio cercano al límite entre dos resortes suele poder atenderse con cualquiera de ellos. El resorte se elige por la presión aguas abajo requerida y no por la presión de suministro, y debe fijarse antes de pedir la válvula.
Capacidad, Cv y dimensionamiento
La capacidad se publica en libras de vapor saturado por hora para cada tamaño nominal de válvula, a una presión de entrada y salida determinada. Una segunda tabla de capacidades cubre las versiones de paso reducido "S", que se utilizan cuando se requieren velocidades de vapor más bajas. Los factores Cv de paso total son 3,48 para ½", 6,5 para ¾", 10,5 para 1", 14 para 1¼", 20 para 1½", 35 para 2", 56 para 2½", 74 para 3", 115 para 4" y 280 para el tamaño de 6". Las versiones de paso reducido tienen factores Cv más bajos, desde 1,16 para ½"S" hasta 156 para 6"S".
El dimensionamiento se realiza a partir de la presión de entrada, la presión aguas abajo requerida y el caudal de vapor en el punto de servicio, utilizando el gráfico de dimensionamiento y selección. Las capacidades publicadas se basan en una precisión de regulación de 1 psi y suponen diámetros de tubería que mantienen velocidades de vapor razonables, por lo que el gráfico de dimensionamiento de tuberías debe comprobarse junto con la selección de la válvula, y no después.
El material del cuerpo y la presión de servicio están relacionados en los datos de dimensionamiento: por encima de 250 psi g se requiere construcción de acero fundido.
Cuando otra válvula reductora de presión se adapta mejor al servicio, la misma gama cubre otras opciones. La válvula reductora de presión DP27 es otra reguladora pilotada, de construcción en fundición dúctil, y la válvula reductora de presión de acción directa BRV2S es una opción compacta de acción directa para servicios de vapor y aire comprimido. La 25P sigue siendo la elección pilotada de hierro fundido o acero fundido para servicios de vapor mayores.
Materiales, conexiones y límites de temperatura
El cuerpo y la tapa de la válvula son de hierro fundido según ASTM A 126 CL B o de acero fundido según ASTM A216 Gr WCB. El obturador principal, el asiento principal y el resorte de retorno son de acero inoxidable, y el diafragma principal es un elemento de acero inoxidable de dos capas. Las juntas de tapa y de cuerpo son de grafito en los tamaños mayores y con revestimiento de cobre de ½" a 2", y la junta del piloto es de grafito.
La tubería de transmisión sigue el material del cuerpo. Las válvulas de hierro fundido se suministran de serie con tubo de cobre y racores de latón, y las de acero fundido con tubo de acero inoxidable. El tubo de transmisión de acero inoxidable también está disponible como kit de repuesto para cada tamaño cuando una temperatura más alta u otro requisito lo hacen necesario. La temperatura máxima del tubo de transmisión de acero inoxidable es de 600 °F (316 °C).
Las opciones de conexión son rosca NPT y bridas ANSI 125 o 150 para cuerpos de hierro fundido, y NPT con bridas ANSI 250 o 300 para cuerpos de acero fundido. También se recogen opciones bridadas ANSI 150 y ANSI 250, excluyendo la opción ANSI 250 el tamaño de 2". Los límites de presión y temperatura se publican como envolventes separadas para cuerpos de hierro fundido y de acero fundido, representadas frente a la curva de saturación del vapor. La zona sombreada de cada gráfico marca el área en la que no debe utilizarse el producto; el funcionamiento en esa zona exige montar tubo de transmisión de acero inoxidable.
Requisitos de instalación que afectan a la selección
La válvula se instala en una línea horizontal con un bypass adecuado y válvulas de aislamiento, de modo que pueda mantenerse sin parar la instalación. Aguas arriba se instala un purgador de vapor para evitar que el condensado llegue a la válvula, y tanto el purgador como la válvula se protegen con un filtro; en el tamaño de 6" la recomendación publicada es un conjunto de filtro y separador.
La línea de detección de presión debe tomarse de un tramo recto de la tubería aguas abajo, a una distancia mínima de 10 diámetros de tubería respecto al accesorio más próximo. Esa distancia es un requisito funcional, no una preferencia: un punto de detección cercano a un codo, una reducción u otro accesorio lee una presión distorsionada y la válvula mantendrá entonces una presión aguas abajo incorrecta. La línea de detección forma parte de la instalación y no es un accesorio, por lo que su trazado y su material deben planificarse junto con la tubería.
Conviene comprobar el peso en la fase de diseño. Una válvula de hierro fundido de ½" pesa aproximadamente 32 lb (14,5 kg) y una de 4" aproximadamente 284 lb (129 kg), siendo las versiones de acero fundido algo más pesadas en cada tamaño. El tamaño de 6" pesa aproximadamente 595 lb (270 kg), por lo que normalmente necesita su propio soporte de tubería.
Mantenimiento, repuestos y documentación
La 25P se mantiene conforme a una instrucción de instalación y mantenimiento publicada, de la que se suministra una copia con cada válvula; los tamaños de ½" a 4" remiten a IM-P717-06-US y el tamaño de 6" a IM-3-000-US. Los repuestos disponibles se listan por separado para cada grupo de tamaños.
Los datos técnicos completos, las listas de materiales, las dimensiones y los pesos de la gama de ½" a 4" figuran en la ficha técnica, y el tamaño de 6" tiene su propia ficha. Los datos de selección y dimensionamiento de toda la gama 25P, incluidas las versiones de paso reducido, se publican en el gráfico de dimensionamiento y selección. Los documentos descargables de esta página son la edición vigente de cada uno de ellos y siguen siendo la referencia para los trabajos de instalación, puesta en marcha y mantenimiento.
Comprobaciones antes de pedir una 25P de Spirax Sarco
Confirme lo siguiente antes de especificar la válvula:
- tamaño nominal y tipo de conexión, incluido si se requiere un patrón de brida ANSI 125/150 o ANSI 250/300
- material del cuerpo, recordando que por encima de 250 psi g se requiere construcción de acero fundido
- presión de entrada, presión aguas abajo requerida y caudal de vapor en el punto de servicio, comprobados con el gráfico de dimensionamiento y selección
- el rango del resorte del piloto que cubre la presión aguas abajo requerida
- si el sistema aguas abajo puede cerrarse por completo, lo que decide si se necesita cierre a extremo cerrado y descarta el tamaño de 6" para ese servicio
- si la capacidad de paso total o de paso reducido "S" se ajusta a la velocidad de vapor requerida
- el material del tubo de transmisión, especialmente cuando el punto de servicio cae en la zona del gráfico de presión y temperatura que exige tubo de acero inoxidable
- el espacio disponible para la válvula, el bypass y el trazado de la línea de detección
Comprobar estos puntos con los datos técnicos vigentes antes de pedir evita los dos errores de selección más frecuentes: una válvula dimensionada para un caudal equivocado y un resorte que no alcanza la presión aguas abajo requerida.