Ruido en Valvulas de Control

Instrumentación y Electrónica

Resumen
RUIDO EN VÁLVULAS DE CONTROL

Generalidades
En las industrias de proceso intervienen muchos factores que contribuyen al mantenimiento de altos niveles de ruido, entre los cuales, uno de las mas importantes es el generado durante el funcionamiento de las válvulas de control instaladas en tuberías que transportan líquidos, gases y vapores.
Términoscomúnmente utilizados:

Sonido: Forma de Vibración que se propaga a través de medio elástico tal como el aire, por medio de una alternativa comprensión y liberación de las moléculas a una frecuencia característica del sonido.
Frecuencia del sonido, en Hz: Numero de ondas sónicas que pasan por una posición en un segundo.
Presión del sonido, Ps: La onda sónica tiene una presión que fluctúa porencima y por debajo de la presión atmosférica y que produce la sensación auditiva del sonido.
Decibelio, dB: Numero sin dimensiones que expresa la razón de dos valores numéricos en una escala logarítmica.
Causas del Ruido en las Válvulas
La alta velocidad de los fluidos en las tuberías es una causa importante del ruido en las válvulas.
Existen tres causas principales del Ruido:
Vibraciónmecánica
Ruido Hidrodinámico
Ruido Aerodinámico
La vibración Mecánica es debido a las fluctuaciones de presión casuales que se producen dentro del cuerpo de la válvula y al choque del fluido contra las partes móviles de la misma. Estos fenómenos dan lugar a la vibración del elemento correspondiente. La vibración mecánica que se presenta con más frecuencia en la válvula es el movimiento lateral delobturador con relación a las superficies de guía. El ruido de esta vibración se parece a un golpeteo metálico y su frecuencia es normalmente menor de 1500 Hz. Otra causa es la entrada en resonancia de un componente de válvula vibrando a su frecuencia natural
El Ruido Hidrodinámico es producido por los líquidos al circular a través de la válvula, pudiendo encontrarse en varios estados: sincavitación, con cavitación o con vaporización, que se representan en la curva que relaciona el cociente de presiones ΔP/Pl y el nivel de ruido generado
El Ruido aerodinámico es la causa principal del ruido producido por la válvula. Proviene del flujo turbulento del vapor, del aire y de otros gases, siendo despreciable prácticamente en los líquidos.
El ruido aerodinámico puede producirse por:
Obstruccionesen el flujo del fluido,
Por expansión rápida o deceleración del gas a alta velocidad al salir de la válvula, o
Por codos o curvas bruscas existentes en el sistema de tuberías.

Reducción del Ruido
La reducción del ruido en las válvulas de control se logra bien atacando la fuente de ruido, o bien atenuando la transmisión del sonido.
Se suele utilizar una válvula de bola o rotativa con elobturador perforado o un obturador del tipo jaula. Dotado de múltiples orificios de forma variada parecidos a panales de abeja. Con un cuerpo de tamaño adecuado y con este tipo de obturador es fácil disminuir el ruido en unos 20 dB en comparación con una válvula de globo convencional seleccionada teniendo en cuenta sólo su capacidad.



En otros tipos de válvulas se emplean conductoslaberínticos en las partes internas entre el obturador y los asientos para aumentar la resistencia hidráulica del fluido y limitar su velocidad reduciendo así el ruido


ELEMENTOS FINALES ELECTRONICOS
En los procesos industriales altamente sofisticados, tales como hornos, tratamientos térmicos, máquinas de extrusión, máquinas de hilar fibra sintética, etc., la regulación precisa de la variablecontrolada (suele ser la temperatura) obliga a controlarla potencia entregada a las resistencias finales de calefacción.
Los primeros elementos que salieron al mercado y que permitieron el control continuo de la potencia (sin considerar el control todo-nada) fueron el tiratrón y el ignitrón que eran respectivamente un tubo de vacío lleno de gas y un tubo con mercurio.
El amplificador magnético...