Válvulas de Control 381

Válvulas de Control
Las Válvulas de Control son aquellas que, accionadas por una energía externa, interfieren en el sistema creando una pérdida de carga que permite controlar una
variable hidráulica (caudal, presión, nivel,...). Requieren energía auxiliar para su funcionamiento, bien sea manual, neumática o eléctrica procedente del sistema de
control y conectando a la válvula mediante el actuador (existen también válvulas de control auto-accionadas por el propio medio, pero se verán en otro apartado).
Las válvulas de control, en respuesta a una señal del sistema de control, se encargarán de cerrar, abrir o mantener en posición intermedia la carrera de la válvula,
mediante el empuje del actuador sobre el obturador de la válvula.
Tipología de Válvulas de Control:
Las válvulas de control se pueden clasificar según el movimiento de su órgano de cierre (pistón, disco, bola,...) en Lineales o Rotativas. Algunos ejemplos típicos:
- LINEALES: Tipo Globo o asiento (paso recto, paso en ángulo, paso en Y, 3 vías)., Paso anular, Chorro hueco, Multichorro, Diafragma, Guillotina Caracterizada
- ROTATIVAS: Tipo Bola (completa, segmentada ó en V), Tipo Mariposa (Doble ó triple céntrica), Macho, Macho o Tapón Excéntrico (eccentric plug valve)
Las Válvulas de control lineales de 3 vías pueden ser de función Mezcladora ó Desviadora de acuerdo a las siguientes definiciones:
MEZCLADORAS: Son aquellas que están proyectadas para actuar sobre la proporción de dos ó más fluidos de entrada para producir un fluido de salida común
cambiando la posición del obturador.
DESVIADORAS: Son aquellas que están proyectadas para actuar sobre la proporción de dos ó más fluidos de salida a partir de un fluido de entrada común cambiando la posición del obturador.
Tipos de obturadores en válvulas de regulación de movimiento lineal
b)Guiado superior
e inferior
a)Guiado superior
c) Totalmente
guiado
d) 3 vías diversor
f) diafragma
elástico
e) 3 vías
mezclador
g) Compensado
h) Axial guiado
(Paso anular)
Tipos de obturadores en válvulas de regulación de movimiento rotativo
a) Bola flotante
b)Trunnion
(superior)
c) Excéntrico
d) Segmentado
e) Macho
f) Mariposa
concéntrica
g) Eje y disco
descentrado
h) Mariposa
caracterizada
El Lazo de Control
Para el correcto funcionamiento de las válvulas de control es necesario establecer un “Lazo de Control“. Se compone de un controlador que recoge la señal de
entrada mediante un sensor y la compara con una variable de consigna (valor deseado), y en función de ello, da orden al actuador de la válvula para que ésta
abra o cierre para ajustar el valor real al de consigna.
Un ejemplo puede ser una válvula con actuador eléctrico, un sensor de presión y un PLC. Pero también podría ser una válvula manual con un operario que la actúe
en función del valor que ve en un manómetro.
W
W
3
X
Y
W
3
X
2
4
2
1
1
Control de presión:
Aguas abajo
Control de presión:
Aguas arriba
4
X
Y
X
Y
4
W
3
3
Y
4
2
2
1
Control de caudal
1
Control de nivel
1. Válvula de control 2. Actuador 3. Unidad de control 4. Dispositivo de medida X. Medida consigna Y. Salida del controlador W. Entrada de referencia
El control puede ser de cualquier variable hidráulica:
Presión (aguas-arriba, aguas-abajo, diferencial), Caudal, Nivel, Temperatura
Curvas características de Flujo
La característica de flujo es el coeficiente que relaciona el caudal relativo y la carrera relativa de la
válvula, independiente de la carrera que puede ofrecer el actuador de la válvula. Las más comunes
son las siguientes:
• Característica de Cierre Rápido (T/N): Una característica inherente de flujo en la cual se alcanza
un máximo coeficiente de caudal con un mínimo movimiento del elemento de cierre.
• Característica Lineal: Es aquella relación en la cual se manifiesta un mismo incremento de carrera
relativa a un mismo incremento de caudal relativo.
• Característica Iso-Porcentual: Es la relación en la cual a mismos incrementos de carrera relativa
se corresponden incrementos porcentuales de coeficiente de caudal relativo.
• Características especiales: mediante la modificación del diseño del obturador, pueden conseguirse características de control diferentes. También es posible una característica de control en dos
tramos de la carrera de la válvula (ejemplo. para ajuste de caudales muy bajos y muy elevados)
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