Válvulas De Control De Procesos

VÁLVULAS DE CONTROL
Son los elementos finales de control más usuales y se les encuentra en las plantas de proceso, donde manejan los flujos para mantener en los puntos de control las variables que se deben controlar. La válvula de control actúa como una resistencia variable en la línea de proceso, no son más que reguladores de flujo.

Funcionamiento de la válvula de control

¿Cómo se deseaque actúe la válvula cuando falla la energía que la acciona?

El principal factor que se debe tomar en cuenta debe ser, la seguridad, en la planta entera.

• Si el ingeniero decide que por razones de seguridad la válvula se debe cerrar, entonces debe especificar que se requiere una válvula “cerrada en falla” (CF) (FC por sus siglas en inglés). Para abrirla se requiere energía y; por sello,también se les conoce como válvulas de “aire para abrir” (AA) (AO por sus siglas en inglés)

• También puede requerirse la válvula “abierta en falla” (AF); es decir, cuando falle el suministro de energía, la válvula debe abrir paso al flujo. Se requiere energía para cerrarlas por lo que se conocen también como de “aire para cerrar” (AC).

La mayoría de las válvulas de control se operan de maneraneumática y, consecuentemente, la energía que se les aplica es aire comprimido.

Selección de la caída de presión de diseño

Es importante reconocer que la válvula de control únicamente puede manejar las tasas de flujo mediante la producción o absorción de una caída de presión en el sistema, la cual es una perdida en la economía de operación del sistema, ya que la presión la debe suministrargeneralmente una bomba o un compresor y, en consecuencia, la economía impone el dimensionamiento de válvulas de control con poca caída de presión. Sin embargo; la poca caída de presión da como resultado mayores dimensiones de las válvulas de control y, por lo tanto, mayor costo inicial, así como un decremento en el rango de control.
Existen varias reglas prácticas que se usan comúnmente comoauxiliares en esta decisión:

• La caída de presión que se lee en la sección transversal de la válvula debe ser de 20 a 50% de la caída dinámica de presión total en todo el sistema de conductos.
• Especificar la caída de presión de diseño en la válvula al 25 % de la caída dinámica total de presión en todo el sistema de conductores, o a 10 psi, la que sea mayor
• Pero el valor real depende de lasituación y del criterio establecido en la compañía.

Características de flujo de la válvula de control

Para ayudar a lograr un buen control, el circuito de control debe tener una “personalidad constante esto significa que en el proceso completo debe ser tan constante como sea posible (las constantes de tiempo, el tiempo muerto, etc.)
La característica de flujo de la válvula de control sedefine como la relación entre el flujo a través de la válvula y la posición de la misma conforme, varia la posición de 0% a 100%. Se debe distinguir entre la “característica de flujo inherente” y la “característica de flujo en instalación”.

1. Característica de flujo inherente: Se refiere a la característica que se observa cuando existe una caída de presión constante a través de la válvula.
2.Característica de flujo en instalación: Se refiere a la característica que se observa cuando-la válvula esta en servicio y hay variaciones en la caída de presión, así como otros cambios en el sistema.


1. Característica de flujo inherente:



En la figura anterior se muestran tres de las curvas más comunes de característica de flujo inherente.
La forma de la curva se logra mediante elcontorno de la superficie del émbolo cuando pasa cerca del asiento de la válvula.

i. La característica de flujo lineal produce un flujo directamente proporcional al desplazamiento de la válvula, o posición de la válvula; con un 50% de desplazamiento, el flujo es el 50% del flujo máximo.

ii. La característica de flujo de porcentaje igual produce un cambio muy pequeño en el flujo al inicio del...