Valvulas de control

Elemento final de control: Válvulas de control

Elemento final de Control:
Un elemento final de control es un mecanismo que altera el valor de la variable manipulada en respuesta a una señal de salida desde el dispositivo de control automático; típicamente recibe una señal del controlador y manipula un flujo de material o energía para el proceso. El elemento final de control puede ser unaválvula de control, variadores de frecuencia y motores eléctricos, una servoválvula, un relé, elementos calefactores de carácter eléctrico o un amortiguador.
El elemento final de control consta generalmente de 2 partes:
Un actuador que convierte la señal del controlador en un comando para el dispositivo manipulador.
Un mecanismo para ajustar la variable manipulada.
En el ámbito industrial, lasválvulas de control son el elemento final de control más utilizado.

Válvulas de Control:
En los procesos industriales la válvula de control juega un papel muy importante en el bucle de regulación. Realiza la función de variar el caudal del fluido de control que modifica a su vez el valor de la variable de medida comportándose como un orificio de área continuamente variable.


La válvula decontrol se compone básicamente de los siguientes elementos:
1- Servomotor
Acciona el movimiento del vástago y con ello el obturador. Puede ser neumático eléctrico, hidráulico o digital (siendo los 2 primero los más utilizados).
Servomotor neumático:
Consiste en un diafragma o pistón con resorte que trabaja (con algunas excepciones) entre 3 y 15 psi, es decir, que las posiciones extremas de laválvula ocurren a 3 y 15 psi.
Al aplicar una cierta presión sobre el diafragma, el resorte se comprime de tal modo que el mecanismo empieza a moverse y sigue moviéndose hasta que llega a un equilibrio entre la fuerza ejercida por la presión del aire sobre el diafragma y a la fuerza ejercida por el resorte.


Servomotor neumático

Servomotor eléctrico:
Se trata de un motor eléctrico acopladoal vástago de la válvula a través de un tren de engranajes. El motor se caracteriza fundamentalmente por su par y por el tiempo requerido (usualmente 1 minuto) para hacer pasar la válvula de la posición abierta a la cerrada o viceversa.

Servomotor Eléctrico
2- Vástago
Su función es unir al obturador con el servomotor. Dispone generalmente de un índice que señala en una escala la posición deapertura o cierre de la válvula.
3- Tapa
La tapa de la válvula de control tiene por objeto unir el cuerpo al servomotor. A su vez desliza el vástago del obturador accionado por el motor.
Según las temperaturas de trabajo de los fluidos y el grado de estanquidad deseada existen los siguientes tipos de tapas:
a. Tapa normal: adecuada para trabajar a temperaturas de fluidos variables entre 0 y220 Co
b. Tapa con columnas de extensión: las columnas son adecuadas cuando el flujo está a temperaturas muy bajas.
c. Tapa con fuelle de estanqueidad: para temperaturas de servicio entre 20 y 450 Co
d. Tapa con aletas de radiación: circulares o verticales que pueden trabajar entre 20 y 450 Co, recomendándose por encima de los 350 Co , la válvula se monte invertida para facilitar elenfriamiento de la empaquetadura.



4- Empaquetadura
Caja de protección entre la tapa y el vástago que tiene por función impedir que el fluido se escape a través de la tapa.
La caja de empaquetadura de la válvula consiste en unos anillos de estopada comprimidos por medio de una tuerca (A) o bien mediante una brida de presión regulable con dos tuercas (B). La empaquetadura puede ser apretadamanualmente de modo periódico o bien puede ser presionada elásticamente por un muelle apoyado interiormente en la tapa (C).

Tipos de Empaquetaduras.
Existen diversos tipos de empaquetaduras según sean las presiones y temperaturas de trabajo y el tipo de fluido. En esta tabla se puede ver una guía de selección:

Descripción
Presion max (bar)
Campo de To Co
Observaciones
Teflon en V...