valvula

CONTROL DE PROCESOS – FACET – UNT
TEMA 3 – Nota Auxiliar C
LA VÁLVULA DE CONTROL

Elementos finales de control

Los elementos finales de control son los dispositivos encargados de transformar una señal de control
en un flujo de masa o energía (variable manipulada). Es esta variable manipulada la que incide en el
proceso causando cambios de la variable controlada. Lo más común en procesoses que la
manipulación sea un caudal. Para ajustar el flujo de fluidos en una línea existen primariamente dos
mecanismos:



Modificar la energía entregada al fluido (bombas y ventiladores de velocidad variable)
Modificar la resistencia al paso del fluido (válvulas, registros en ductos de gases)

De los diversos elementos finales de control, el de más amplia difusión es la válvulaautomática con
actuadores neumáticos o eléctricos.

La válvula de control
La válvula de control es básicamente un orificio variable por efecto de un actuador. Constituye el
elemento final de control en más del 90 % de las aplicaciones industriales. En la figura siguiente se
ve una válvula globo con un actuador neumático de diafragma en donde se indican las diversas
piezas que la constituyenFigura 1: Corte de una válvula de control con sus partes

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LA VÁLVULA DE CONTROL

Esta válvula utiliza una señal externa que puede ser neumática o eléctrica y posteriormente
transformada en una de tipo neumática que incide el cabezal.
Estos elementos los podemos considerar constituidos por dos partes:



Actuador: recibe laseñal de controlador y la transforma en un desplazamiento (lineal o
rotacional) merced a un cambio en la presión ejercida sobre el diafragma.
Cuerpo: el diafragma está ligado a un vástago o eje que hace que la sección de pasaje del
fluido cambie y con ésta el caudal.

Con un diagrama en bloques se puede representar a la válvula como un sistema en serie.
VÁLVULA

u

x
ACTUADOR

Señal decontrol

F
CUERPO

desplazamineto

Caudal

Desde el punto de vista estático el actuador es moderadamente lineal y la dinámica más significativa
es la de llenado del cabezal con una constante de tiempo del orden de los segundos. El cuerpo
carece de retardo y la ganancia viene determinada por la característica de flujo como se verá.

Especificación de válvulas
Especificar una válvula decontrol implica determinar las características de:


Cuerpo e internos: indicando el tipo, material y serie que se fija de acuerdo al servicio que debe
prestar. También hay que indicar el diámetro que está relacionado con la capacidad y a esto se lo
denomina dimensionamiento. Por último, algunos tipos de válvula permiten elegir la
Característica de Flujo.



Actuador: una vezconocidos los detalles del cuerpo se debe elegir el tipo de motor (neumático
de cabezal o pistón, eléctrico, etc.), la acción ante falla y el tamaño.



Accesorios: corresponde a elementos adicionales como transductores I/P o V/P, volante para
accionamiento manual, posicionador, etc.

Tipos de válvulas de control
Existen diversos tipos de cuerpos, que se adaptan a la aplicación. Los que más seemplean en la
práctica industrial se muestran en la tabla siguiente. Teóricamente el tipo debe adoptarse en función
de las necesidades del proceso, aunque a veces hay razones, económicas por ejemplo, que obligan a
usar un tipo aunque éste no sea el más adecuado.

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Tabla 1: Características de los principalestipos de válvulas de control
TIPO

CARACTERÍSTICA

Globo









Mariposa










Alto costo en relación al Cv
Aplicación limitada para fluidos con partículas en suspensión
Diámetros hasta 24 pulgadas
Disponible en diversos modelos (simple y doble asiento, guiado
en caja, etc.)
Existen tipos especiales para aplicaciones criogénicas, para...