Valvulas

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Las Válvulas: los actuadores mas comunes

Acción de las válvulas:

Las válvulas permiten modular el flujo en un ducto a presión, mediante un mecanismo que obstruye mecánicamente, en mayor o menor grado, el flujo a través suyo. Suelen tener un vástago, cuya posición se relaciona con el flujo; porque el vástago está conectado al elemento que obstruye el paso del fluido.

Las válvulas son elelemento final de control mas común en sistemas en flujo, en el sentido que son las válvulas (habitualmente) los elementos físicos sobre los que actúa el operador o un controlador automático. Las bombas hidráulicas son el otro tipo de actuador final mas típico; su utilidad es elevar la presión; es decir, ambos actuadores (válvulas y bombas) modifican la presión en una línea de flujo. Naturalmente,hay muchos otros actuadores (calefactores; serpentines; motores de todo tipo; etc.) pero son menos comunes que las válvulas.

Tipos de válvulas:

Las válvulas se pueden dividir en dos grandes grupos, de propósitos claramente distinguibles y de obvia utilidad:

● Válvulas de corte: se utilizan para cortar o abrir (totalmente) un caudal y

● Válvulas de regulación: se usan para modular(regular, ajustar) un flujo.

1 Válvulas de corte:

Se las llama también de “apertura rápida” (incluso se las llama válvulas “on / off”, del inglés “encender / apagar”).

La relación del flujo con la acción en las válvulas de corte es más bien brusca y suele ser suficiente un giro de 90° de arco para abrir o cortar totalmente el flujo. La figura a la izquierda, tomada de http://www.2hvalve.com,muestra un tipo clásico de estas válvulas -la de mariposa. Un disco del diámetro del cuerpo de la válvula, al girar 90°, permite el paso del fluido. Una característica importante de esta válvula es que prácticamente no produce pérdida de carga (disipación de presión, obstrucción) cuando está totalmente abierta.

Otros tipos característicos de válvulas capaces de cortar rápida y completamente uncaudal son la de “globo”, o la de “compuerta”; queda para el alumno averiguar cómo son estas válvulas y en qué medida obstaculizan el flujo cuando están totalmente abiertas.

1 Válvulas de corte con actuador automático:

Un caso importante de uso de estas válvulas son las válvulas manejadas por una bobina eléctrica o por un pistón neumático. Se las conoce como válvulas solenoide que, medianteun comando eléctrico o neumático, se abren o se cierran completamente (es decir, son válvulas de corte de manejo remoto).

Las válvulas de corte rápido debieran ser utilizadas para cortar o abrir un flujo y no para su regulación; dada su configuración es difícil conseguir un flujo particular (por ejemplo, a mitad de rango) en forma reproducible. Sin duda, a veces se encuentra este tipo de válvuladonde no debiera estar, posiblemente debido a ignorancia del diseñador o a restricciones presupuestarias irrazonables.

2 Válvulas de regulación

Las válvulas de regulación permiten variar paulatinamente el grado de obstrucción mecánica al flujo de un fluido, reduciendo el área de sección que debe cruzar el fluido. Cualquier arreglo que permita reducir el área de sección, mediante la acciónsobre un sistema mecánico, puede servir de válvula. Por ejemplo, las típicas “llaves de paso” domiciliarias en Chile, consisten de un perno que sube y baja mediante una manilla que está conectada a un disco o pistón que obstruye el paso al fluido, como se puede apreciar en la figura a la derecha, tomada de www.johnvalves.com.au.

Esta válvula (llave de paso) no se clasificaría estrictamente comode regulación ni tampoco de corte. En realidad, se puede observar que puede cortar totalmente el flujo (para su presión de diseño) y también de regular en algún grado, el flujo a través de la válvula. En cambio, las válvulas que se elegirían para regular flujos en un diseño instrumental certificado serían válvulas cuya relación entre grado de apertura y flujo fuese conocida y reproducible. La...
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