DCV4 Válvula de retención de disco

DCV4

DCV4 Válvula de retención de disco

La Spirax Sarco DCV4 es una válvula de retención de disco tipo wafer de acero inoxidable para bridas ANSI 150 o ANSI 300, disponible de DN15 a DN100 para aplicaciones compatibles de vapor, condensado, agua caliente y procesos.

Válvula de retención de disco de acero inoxidable Spirax Sarco DCV4

La Spirax Sarco DCV4 es una válvula de retención de disco compacta, tipo wafer, para tuberías de proceso, circuitos de agua caliente, servicios de vapor y sistemas de condensado. Se monta entre bridas ANSI 150 o ANSI 300 y está disponible en DN15, DN20, DN25, DN40, DN50, DN80 y DN100. Sus piezas sometidas a presión de acero inoxidable austenítico la convierten en una opción práctica cuando un ingeniero necesita protección contra el flujo inverso con una longitud entre caras reducida, con una geometría de instalación basada en EN 558 Parte 2, Serie 52.

DCV4 no es una configuración universal para todos los fluidos y temperaturas. La disposición estándar con asiento metálico está destinada al servicio de vapor, mientras que las opciones de asiento blando de fluorocarbono y EPDM se adaptan a distintos medios y rangos de temperatura. La selección del resorte también modifica el rango operativo y la orientación permitida. Por tanto, una selección adecuada comienza por el fluido, la presión, la temperatura, la presión diferencial de apertura requerida, la clase de brida y la orientación de la tubería reales, y no únicamente por el tamaño nominal.

Cómo funciona el mecanismo de disco tipo wafer

La presión del fluido en sentido directo actúa sobre el disco y abre el paso de flujo. A medida que disminuye el flujo directo, la fuerza del resorte desplaza el disco hacia su asiento antes de que pueda producirse flujo inverso. Este movimiento axial directo proporciona a la Spirax Sarco DCV4 una forma compacta entre las bridas de acoplamiento y evita el cuerpo largo asociado a muchas disposiciones convencionales de válvulas de retención. El resultado es útil cuando la longitud de instalación es importante, siempre que el resorte y el asiento seleccionados sean compatibles con la aplicación.

El resorte también es fundamental para la orientación y el comportamiento de apertura. Una DCV4 con resorte puede instalarse en cualquier orientación cuando la flecha del cuerpo coincide con la dirección de flujo prevista. Una válvula sin resorte tiene una presión diferencial de apertura mucho menor, pero está limitada a tuberías verticales con flujo ascendente. La información técnica indica las presiones diferenciales típicas de apertura con caudal cero para instalaciones verticales ascendentes, horizontales y verticales descendentes, por lo que la orientación debe definirse antes de solicitar la disposición final del resorte.

Materiales, asientos y opciones de resorte

El cuerpo de la válvula Spirax Sarco DCV4 es de acero inoxidable austenítico ASTM A351 CF3M y el disco metálico estándar es de acero inoxidable ASTM A276 316. El retenedor del resorte es de acero inoxidable 316, mientras que el resorte estándar es un componente de acero inoxidable 316 y el resorte para alta temperatura es de aleación de níquel Nimonic 90. Este conjunto definido de materiales permite una revisión de ingeniería trazable; puede solicitarse la certificación de materiales EN 10204 3.1 cuando se especifique con el pedido.

El asiento metálico estándar es el punto de partida para vapor. Hay disponible un asiento blando de fluorocarbono para aplicaciones de aceite, aire y gas dentro de su rango de temperatura verificado de -15 a 250 grados C. El asiento blando de EPDM está destinado al servicio de agua y está limitado de -29 a 150 grados C. Estas opciones no deben considerarse intercambiables: deben comprobarse la compatibilidad química, la temperatura y el rendimiento de cierre requerido para el medio real.

Las opciones incluyen resorte estándar, resorte para alta temperatura y disposición sin resorte. El resorte estándar tiene un punto máximo de funcionamiento de 300 grados C a 31.5 bar g. Las disposiciones con resorte para alta temperatura y sin resorte pueden alcanzar 400 grados C a 29 bar g. Estas cifras describen puntos límite de presión-temperatura y no valores máximos independientes que puedan combinarse libremente. También se especifica una opción de resorte reforzado con una presión diferencial de apertura aproximada de 700 mbar; antes de realizar el pedido, debe confirmarse su idoneidad para la aplicación hidráulica prevista.

Rango operativo y contexto de dimensionamiento

El cuerpo de la Spirax Sarco DCV4 está diseñado conforme a las condiciones ASME 300. La presión máxima admisible y la presión máxima de funcionamiento publicadas son de 49 bar g a 37 grados C, mientras que la temperatura máxima admisible es de 400 grados C a 29 bar g. La temperatura mínima permitida para el cuerpo y el disco metálico estándar es de -29 grados C. La presión de prueba hidráulica en frío es de 76 bar g. La selección debe mantenerse dentro de la envolvente completa de presión-temperatura correspondiente al resorte y al asiento elegidos, y no limitarse únicamente a estar por debajo de un valor destacado de presión o temperatura.

Los valores Kv publicados aumentan desde 4.4 en DN15 hasta 150 en DN100. Son útiles para una comparación preliminar, pero el tamaño de la válvula debe comprobarse en función del caudal requerido, la presión diferencial disponible y la información de pérdida de presión de la fuente. Las curvas de pérdida de presión publicadas se basan en agua a 20 grados C, con la válvula abierta y una válvula con resorte en flujo horizontal. Para otros fluidos, la ficha técnica requiere convertir el caudal a un caudal de agua equivalente antes de utilizar el gráfico.

La válvula no es adecuada para flujos intensamente pulsantes, incluidas las ubicaciones próximas a un compresor. Se trata de un límite de servicio y no de una preferencia de instalación. Cuando se prevean pulsaciones, ciclos rápidos o una presión de apertura inusualmente baja, debe revisarse la aplicación antes de especificar DCV4.

Planificación de aplicaciones e instalación

Las aplicaciones típicas adecuadas incluyen la prevención del flujo inverso en líneas de proceso, circuitos de agua caliente, tuberías principales de vapor y tuberías de retorno de condensado. El cuerpo de acero inoxidable y las distintas opciones de asiento amplían la gama de servicios compatibles, pero no sustituyen una evaluación de compatibilidad con el fluido. El vapor suele requerir el asiento metálico estándar; el agua puede requerir EPDM; y el aceite, el aire o el gas pueden requerir la opción de fluorocarbono. La temperatura y la exposición química pueden descartar un asiento blando que, de otro modo, resultaría atractivo.

El instalador debe proporcionar las bridas de acoplamiento, los pernos o espárragos y las tuercas. La válvula debe centrarse entre bridas compatibles ANSI 150 o ANSI 300, y la flecha de flujo debe coincidir con la dirección prevista. Las configuraciones con resorte permiten mayor libertad en la orientación de la tubería; las configuraciones sin resorte no. La fuente técnica también indica que no hay piezas de repuesto disponibles, por lo que la planificación del ciclo de vida debe considerar la válvula como un conjunto sustituible en lugar de presuponer la disponibilidad de un kit de reparación interno.

Los productos que contienen componentes de fluorocarbono requieren cuidados especiales al final de su vida útil. Si dicho material se ha expuesto a temperaturas cercanas a 315 grados C o superiores, puede descomponerse y formar ácido fluorhídrico. Deben evitarse el contacto con la piel y la inhalación, y la eliminación debe realizarse conforme a las instrucciones de seguridad del fabricante. Esta advertencia es importante incluso si el rango normal de funcionamiento seleccionado es inferior, ya que aborda la exposición térmica anormal y la manipulación segura después del servicio.

Qué debe confirmarse antes de realizar el pedido

  • Tamaño nominal: DN15, DN20, DN25, DN40, DN50, DN80 o DN100.

  • Clase de las bridas de acoplamiento: ANSI 150 o ANSI 300.

  • Fluido, presión de funcionamiento y temperatura durante todo el ciclo de servicio.

  • Asiento metálico, de fluorocarbono o EPDM, incluida la compatibilidad química y la fuga prevista.

  • Disposición estándar, para alta temperatura, reforzada o sin resorte, y la presión diferencial de apertura requerida.

  • Orientación de la tubería y dirección del flujo, especialmente para una válvula sin resorte.

  • Si se requiere la certificación de materiales EN 10204 3.1 o una prueba de fugas opcional.

Los ingenieros que comparen este modelo con otras válvulas de retención de disco Spirax Sarco deben utilizar como criterios principales de selección el fluido, la norma de la brida, la envolvente de presión-temperatura, el material del asiento y la presión diferencial de apertura. La página de DCV4 solo abarca DCV4; los modelos relacionados son productos independientes y no están incluidos en el alcance de consulta de esta página.

Descripción

La DCV4 es una válvula de retención tipo wafer de acero inoxidable para su instalación entre bridas ANSI. Es adecuada para líneas de proceso, sistemas de agua caliente, servicios de vapor y condensado y otros fluidos compatibles. Las dimensiones entre caras cumplen con EN 558 Parte 2, Serie 52.

El producto estándar tiene un asiento metálico para vapor. Hay disponibles materiales alternativos de asiento blando para aplicaciones de aceite, aire, gas y agua, como se indica a continuación.

Tamaños y conexiones de tubería

DN15, DN20, DN25, DN40, DN50, DN80 y DN100, para instalación entre bridas ANSI 150 o ANSI 300.

Válvula de retención de disco DCV4 seccionada que muestra el cuerpo, el disco, el retenedor del resorte y el resorte
Disposición interna de DCV4. Los números de los elementos corresponden a la tabla de materiales.

Opciones disponibles

  • Resorte para alta temperatura, para servicio hasta el límite documentado de presión-temperatura de 400 grados C.

  • Asiento blando de fluorocarbono para aplicaciones compatibles de aceite, gas y aire.

  • Asiento blando de EPDM para aplicaciones compatibles de agua.

  • Disposición sin resorte para una presión diferencial de apertura baja, únicamente con flujo vertical ascendente.

Límites de presión y temperatura

Condición

Límite

Condición máxima de diseño del cuerpo

ASME 300

PMA, presión máxima admisible

49 bar g a 37 grados C

TMA, temperatura máxima admisible

400 grados C a 29 bar g

Temperatura mínima admisible

-29 grados C

PMO, presión máxima de funcionamiento

49 bar g a 37 grados C

TMO, resorte estándar

300 grados C a 31.5 bar g

TMO, resorte para alta temperatura

400 grados C a 29 bar g

TMO, sin resorte

400 grados C a 29 bar g

Temperatura mínima de funcionamiento, disco estándar

-29 grados C

Rango de temperatura del asiento de fluorocarbono

-15 a 250 grados C

Rango de temperatura del asiento de EPDM

-29 a 150 grados C

Presión máxima de prueba hidráulica en frío

76 bar g

Nota de selección: los límites de presión y temperatura son interdependientes. Debe respetarse la envolvente completa de presión-temperatura correspondiente al resorte y al asiento seleccionados.

Materiales

Elemento

Componente

Material

Especificación

1

Cuerpo

Acero inoxidable austenítico

ASTM A351 CF3M

2

Disco

Acero inoxidable austenítico

ASTM A276 316

3

Retenedor del resorte

Acero inoxidable austenítico

BS 1449 316 S11

4

Resorte estándar

Acero inoxidable austenítico

BS 2056 316 S42

4

Resorte para alta temperatura

Aleación de níquel

Nimonic 90

Está disponible la certificación de materiales EN 10204 3.1. Indique el requisito del certificado al realizar el pedido.

Funcionamiento y fuga del asiento

La presión del fluido en sentido directo abre el disco. A medida que disminuye el flujo, la fuerza del resorte cierra la válvula antes de que se produzca flujo inverso.

La válvula estándar cumple con DIN 3230 Parte 3 BN2. DIN 3230 Parte 3 B03 está disponible previa solicitud. Cuando existe presión diferencial, las versiones con asiento blando pueden cumplir con DIN 3230 Parte 3 BN1 y B01.

Dimensiones y masa aproximada

Tamaño

A ANSI 300

B ANSI 150

C

D

E

F

Masa kg

DN15

54

47

38

25

22.35

15

0.24

DN20

67

57

46

31

27.35

20

0.41

DN25

73

67

54

35

33.15

25

0.54

DN40

95

86

76

45

49.15

40

1.15

DN50

111

105

95

56

59.15

50

1.84

DN80

149

136

130

71

90.15

80

3.69

DN100

181

174

160

80

111.15

100

5.70

Las dimensiones se expresan en milímetros. Las masas son aproximadas.

Vistas frontal y en sección de la DCV4 que identifican las dimensiones de A a F
Referencias dimensionales para instalaciones con bridas ANSI 150 y ANSI 300.

Coeficientes de caudal

Tamaño

DN15

DN20

DN25

DN40

DN50

DN80

DN100

Kv

4.4

7.5

12

26

39

84

150

Cv (UK) = Kv x 0.963. Cv (US) = Kv x 1.156.

Diferencial de apertura típico con caudal cero

Los valores de los resortes estándar y de alta temperatura se expresan en mbar.

Orientación del flujo

DN15

DN20

DN25

DN40

DN50

DN80

DN100

Vertical ascendente

25

25

25

28

29

31

33

Horizontal

22.5

22.5

22.5

24

24.5

25.5

26.5

Vertical descendente

20

20

20

20

20

20

20

Cuando se requiera un diferencial de apertura menor, la versión sin resorte puede instalarse en tuberías verticales únicamente con flujo ascendente.

Sin resorte, vertical ascendente

DN15

DN20

DN25

DN40

DN50

DN80

DN100

Diferencial de apertura, mbar

2.5

2.5

2.5

4.0

4.5

5.5

6.5

El resorte reforzado es de aproximadamente 700 mbar.

Información sobre la pérdida de presión

La gráfica publicada se obtuvo con la válvula abierta a 20 grados C. Se aplica a válvulas con resorte en flujo horizontal y representa directamente el agua a 20 grados C. Los resultados con flujo vertical difieren ligeramente solo mientras la válvula está parcialmente abierta.

Para otro fluido, calcule el caudal de agua equivalente antes de utilizar la gráfica:

Vw = raíz cuadrada de (densidad / 1000) x V

Vw es el caudal de agua equivalente en m3/h o l/s, la densidad se expresa en kg/m3 y V es el caudal volumétrico real del fluido en m3/h o l/s.

Curvas de pérdida de presión del agua de la DCV4 a 20 grados C para DN15 a DN100
Curvas oficiales de pérdida de presión. Eje horizontal: pérdida de presión en bar; ejes verticales: caudal de agua en m3/h y l/s.

Condiciones de instalación y mantenimiento

  • Instale la válvula con la flecha del cuerpo apuntando en la dirección de flujo prevista.

  • Una válvula con resorte puede instalarse en cualquier orientación.

  • Una válvula sin resorte solo puede instalarse en tuberías verticales con flujo de abajo hacia arriba.

  • El instalador debe suministrar las contrabridas, los pernos o espárragos y las tuercas.

  • No hay piezas de repuesto disponibles para la válvula de retención de disco.

  • No utilice la válvula con un flujo muy pulsante, por ejemplo, cerca de un compresor.

La fuente remite a la guía de instalación y mantenimiento IM-P134-08 para obtener más información. No se localizó esa guía exacta durante esta conversión; no se ha inferido ningún procedimiento adicional.

Marcados del cuerpo

Marcado

Resorte

Disco / asiento

N

Alta temperatura

Disco metálico estándar

W

Sin resorte

Disco metálico estándar

V

Estándar

Disco de asiento blando de fluorocarbono

E

Estándar

Disco de asiento blando de EPDM

WV

Sin resorte

Disco de asiento blando de fluorocarbono

WE

Sin resorte

Disco de asiento blando de EPDM

T

Probado conforme a DIN 3230 Part 3 B03

Sin marca

Estándar

Disco metálico

Eliminación segura de componentes de fluorocarbono

Advertencia: si un producto que contiene componentes de fluorocarbono ha estado expuesto a temperaturas cercanas a 315 grados C o superiores, el material puede descomponerse y formar ácido fluorhídrico. Evite el contacto con la piel y la inhalación, ya que el ácido puede causar quemaduras cutáneas y dañar el sistema respiratorio. Elimine el material siguiendo el procedimiento del fabricante indicado en IM-P134-08.

Información para pedidos

Indique el tamaño nominal, el modelo DCV4, la clase de brida, la configuración del asiento, la configuración del resorte y cualquier requisito de certificación o de prueba de fugas opcional. Ejemplo: una válvula de retención de disco de acero inoxidable Spirax Sarco DN40 DCV4 para instalar entre bridas ANSI 300.

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