Elementos finales de control

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CHIHUAHUA

INSTRUMENTACION

VALVULAS DE CONTROL Y ACTUADORES

Manuel R. Ramírez Lucero
07061208
VALVULAS DE CONTROL
Las válvulas son unos de los instrumentos de control más esenciales en la industria. Debido a su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases, desdelos más simples hasta los más corrosivos o tóxicos. Sus tamaños van desde una fracción de pulgada hasta 30 ft (9 m) o más de diámetro. Pueden trabajar con presiones que van desde el vació hasta más de 20000 lb/in² (140 Mpa) y temperaturas desde las criogénicas hasta 1500 °F (815 °C). En algunas instalaciones se requiere un sellado absoluto; en otras, las fugas o escurrimientos no tienenimportancia.
Una válvula se puede definir como un aparato mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante una pieza movible.
El cuerpo de la válvula contiene en su interior el obturador y los asientos, y está provisto de rosca o de bridas para conectar la válvula a una tubería. El obturador es quien realiza la función de control de paso delfluido y puede actuar en la dirección de su propio eje o bien tener un movimiento rotativo. Esta unido a un vástago que pasa a través de la tapa de cuerpo y es accionado por el servomotor o actuador.

Tipos de Válvulas
Las válvulas pueden ser de varios tipos según sea el diseño del cuerpo y el movimiento del obturador.
Las válvulas de movimiento lineal en la que el obturador se mueve en ladirección de su propio eje se clasifican a continuación.

Válvulas de globo
Dentro de estas válvulas existen tres variantes, que son las de simple asiento, doble asiento y de obturador equilibrado.
Las válvulas de simple asiento precisan de un actuador de mayor tamaño para que el obturador cierre en contra de la presión diferencial del proceso. Por lo tanto se emplean cuando la presión del fluidoes baja y se precisa que las fugas en posición de cierre sean mínimas. El cierre estanco se logra con obturadores provistos de una arandela de teflón.

En la válvula de doble asiento o de obturador equilibrado la fuerza de desequilibrio desarrollada por la presión diferencial a través del obturador es menor que en la válvula de simple asiento. Por este motivo se emplea en válvulas de gran tamañoo bien cuando deba trabajarse con una alta presión diferencial. En posición de cierre las fugas son mayores que en una válvula de simple asiento. Cabe mencionar que según la norma ANSI B 16.104-1976, las fugas admisibles son de 0.1% del caudal máximo en las válvulas de simple asiento y de 0.5% en la de doble asiento.

Válvula en ángulo
Esta válvula permite obtener un flujo de caudal regularsin excesivas turbulencias y es adecuada para disminuir la erosión cuando esta es considerable por las características del fluido o por la excesiva presión diferencial. El diseño de la válvula es idóneo para el control de fluidos que vaporizan, para trabajar con grandes presiones diferenciales y para los fluidos que contienen sólidos en suspensión.

Válvula de tres vías
Este tipo de válvula seemplea generalmente para mezclar fluidos (mezcladoras) o bien para derivar de un flujo de entrada dos de salida (diversoras). Las válvulas de tres vías intervienen típicamente en el control de temperatura de intercambiadores de calor

Válvula de jaula
Consiste en un obturador cilíndrico que desliza en una jaula con orificios adecuados a las características de caudal deseadas en la válvula. Secaracterizan por el fácil desmontaje del obturador y porque este puede incorporar orificios que permiten eliminar prácticamente el desequilibrio de fuerzas producido por la presión diferencial favoreciendo la estabilidad del funcionamiento. Por este motivo este tipo de obturador equilibrado se emplea en válvulas de gran tamaño o bien cuando deba trabajarse con una alta presión diferencial. Como el...