Universidad De Oriente

 Núcleo Monagas

 Departamento De Ingeniería De Sistemas

 Cursos Especiales De Grado

Instrumentación y Control Industrial

 

Válvulas Isoporcentuales

Unidad IV: Elementos finales de control.

Facilitador: Equipo OPC:

Ing. Moisés Pérez. Hernández, Karla.

C.I: 18.588.070.

González, Daniela.

C.I: 18.652.312.

Maturín, Abril 2015

Índice

Introducción.......................................................................................................1

MARCO TEÓRICO.............................................................................................2

Válvula.........................................................................................................2

Valvula de Control........................................................................................2

Partes de las Valvulas de Control.................................................................2

Características Del Caudal Inherente...........................................................3

Modelos de Valvulas Isoporcentuales..........................................................4

DISCUSION........................................................................................................7

CONCLUSION……………………… ………………………………………………..9

BIBLIOGRAFÍA................................................................................................10

Introducción

Las válvulas han existido a lo largo de la historia, permitiendo regular pasos de fluidos. Con la creciente complejidad de los procesos de producción hemos visto como estos instrumento de control han sido transformado generalmente en apartaros que controlan de forma automática, si necesitar la presencia de un personal humano para que puedan llevar a cabo todos sus funcionamiento.

Las válvulas son unos de los instrumentos de control más esenciales e indispensables en la industria. Debido su simple diseño y resistentes materiales, estos tienen como función controlar a una enorme serie de líquidos que van desde los mas simples hasta los mas tóxicos y corrosivos.

Marco Teórico.

Valvula

Podría definirse una válvula como un dispositivo mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos.

La válvula es uno de los instrumentos de control más esenciales en la industria. Debido a su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases, desde los más simples hasta los más corrosivos o tóxicos.

Válvula de control.

La válvula automática de control generalmente constituye el último elemento en un lazo de control instalado en la línea de proceso y se comporta como un orificio cuya sección de paso varia continuamente con la finalidad de controlar un caudal en una forma determinada.

Partes de la válvula de control

Las válvulas de control constan básicamente de dos partes que son: la parte motriz o actuador y el cuerpo.

• Actuador:

El actuador también llamado accionador o motor, puede ser neumático, eléctrico o hidráulico, pero los más utilizados son los dos primeros, por ser las más sencillas y de rápida actuaciones. Aproximadamente el 90% de las válvulas utilizadas en la industria son accionadas neumáticamente.

Los actuadores neumáticos constan básicamente de un diafragma, un vástago y un resorte. Lo que se busca en un actuador de tipo neumático es que cada valor de la presión recibida por la válvula corresponda una posición determinada del vástago. Teniendo en cuenta que la gama usual de presión es de 3 a 15 lbs/pulg² en la mayoría de los actuadores se selecciona el área del diafragma y la constante del resorte de tal manera que un cambio de presión de

12 lbs/pulg², produzca un desplazamiento del vástago igual al 100% del total de la carrera.

• Cuerpo de la válvula:

Este esta provisto de un obturador o tapón, los asientos del mismo y una serie de accesorios. La unión entre la válvula y la tubería puede hacerse por medio de bridas soldadas o roscadas directamente a la misma. El tapón es el encargado de controlar la cantidad de fluido que pasa a través de la válvula y puede accionar en la dirección de su propio eje mediante un movimiento angular. Esta unido por medio de un vástago al actuador.

Características de caudal inherente:

Algunos componentes de una válvula determinan las características de muchos de sus parámetros. El Obturador y el asiento constituyen el corazón de la válvula, al controlar el caudal gracias al orificio de paso variable que forman al variar su posición relativa, y que además tienen la misión de cerrar el paso del fluido. El obturador determina la característica de caudal de la válvula; es decir, la relación que existe entre la posición del obturador y el caudal de paso del fluido.

La característica de un fluido incompresible fluyendo en condiciones de

presión diferencial constante a través de una válvula, se denomina característica de caudal inherente y se representa usualmente considerando como abscisas la carrera del obturador y como ordenadas el porcentaje de caudal máximo bajo una presión diferencial constante.

Los fabricantes de válvulas pueden darle la forma a la Curva característica de una válvula mediante el arreglo de la forma como cambia el área del orificio de la válvula con la posición de la válvula. Los tres tipos de válvulas más comúnmente utilizadas son las denominadas de Abertura Rápida, Lineal e isoporcentual.

Válvula de Tipo Abertura Rápida

La válvula de abertura rápida no es útil para la regulación de flujos porque la mayor parte de la variación del coeficiente de la válvula se realiza en el tercio inferior del desplazamiento de la válvula. Se desarrolla muy poca variación en el coeficiente de la válvula en un tramo considerable del recorrido de la válvula. Las válvulas de abertura rápida son apropiadas para válvulas de alivio y para sistemas de control de dos posiciones.

Válvula de Tipo Lineal

Una válvula es de tipo lineal si la relación entre el factor de capacidad y la posición o abertura es lineal. La válvula de característica lineal produce un coeficiente proporcional a la posición de la válvula. A una abertura, por ejemplo, del 50 % el flujo a través de la válvula es el 50 % de su flujo máximo. Las válvulas de características lineales se utilizan en procesos lineales y en casos en los cuales la caída de presión a través de la válvula no cambia con la variación en el flujo.

Válvula de Tipo Igual Porcentaje o isoporcentual

Una válvula de igual porcentaje tiene la propiedad de que iguales incrementos en la abertura de la válvula producen iguales aumentos relativos o en porcentajes en el coeficiente de la válvula. Por ejemplo, cuando el flujo es pequeño, el cambio en el mismo (para un cambio incremental) es pequeño; cuando el flujo es grande, el cambio es siempre proporcional a la cantidad que fluye antes del cambio. Se usan en aplicaciones de control de presión en donde; un pequeño porcentaje de la caída del sistema permite el control de la válvula.

Las curvas características más significativas son las de apertura rápida, lineal e isoporcentual siendo estas dos últimas las más importantes. Otras curvas son las parabólicas y las correspondientes a las válvulas de tajadera, mariposa, Saunders y con obturador excéntrico rotativo.

Las curvas características se obtienen mecanizando el obturador para que al variar la carrera el orificio de paso variable existente entre el contorno del obturador y el asiento configure la característica de la válvula.

Algunos modelos de válvulas isoporcentuales

MD50

Ref.: MD50  

Cód.: 0559090    

Servomotor para válvula de tres vías de la serie RBK. Para regulaciones a

3 puntos o proporcional en instalaciones de calefacción. Unión contínua con acoplamiento automático entre el servomotor y la válvula de regulación.

Tipo: 3 puntos o proporcionalPar: 500 NM.Alimentacion: 24 V CA+/-10% 50/60 HzTiempo de Ajuste: 22s/m 

RB25

Ref.: RB25   

Cód.: 0559081    

Válvula de tres vías motorizada Opcionalmente y bajo pedido, se puede suministrar con una tapa ciega BK que las convierte en válvula de dos vías. Máxima temperatura del fluido: 120ºC. PN16. El suministro incluye los racores de conexión roscada hembra. El suministro no incluye el servomotor MD 200 Y.DESCRIPCIÓN: Válvula 3 Vías DN25KVS;10

Discusión.

Podría definirse las válvulas como un dispositivo mecánico encargado de permitir el paso o no de una sustancia, puede ser un fluido liquido o gaseoso. Esto lo puede hacer mediante mecanismos móviles encargados de abrir o cerrar de forma parcial o definitiva un conducto.

Dentro de los dispositivos de control, las válvulas de control son los más utilizados debido a su función de controlar cerrando o abriendo el paso de flujo o caudal de un determinado fluido.

Las válvulas de control están compuestas por dos partes, un actuador y un cuerpo de válvula. El actuador también llamado accionador o motor, está compuesto por un diafragma, un vástago y un resorte.

Su función radica en el hecho de que cada valor de presión recibida por la válvula corresponda una posición determinada en el vástago. El cuerpo de válvula, está compuesto por un obturador o un tapón, el cual es el encargado de controlar la cantidad de fluido que pasa a través de la válvula.

El obturador determina la característica del caudal de la válvula ya que controla el caudal gracias al orificio de paso variable. Cuando hablamos de un caudal inherente nos referimos a un fluido incompresible en condiciones de de presión constante.

Existen tres tipos de válvulas, las de abertura rápida, lineal e isoporcentual. Las válvulas de apertura rápida no son útiles para regulación de fluido, si no son utilizadas para válvulas de alivio.

Las válvulas de tipo lineal, estas son utilizadas para procesos lineales y en casos en los cuales la caída de presión no cambia con la variación en el flujo.

Y las válvulas de tipo igual porcentaje o isoporcentual, se caracteriza por la igualdad de incrementos entre la abertura de la válvula y el coeficiente de la misma.

Existen algunos modelos de válvulas isoporcentuales entre los que encontramos servomotores para válvulas de tres vías y válvulas de tres vías que pueden convertirse en válvulas de dos vías. Como las válvulas MD50 y RB25.

Conclusión

Gracias a los avances tecnológicos para el control de variables dentro de la instrumentación industrial, se da la creación de válvulas, que permiten tener un control en el paso o no de las diferentes sustancias que pueden pasar a través de ellas.

Estas válvulas de control automático tienen la finalidad de controlar el caudal de una determinada sustancia. Esta está compuesta por dos partes el actuador y el cuerpo de válvula, permitiendo así tener un control sobre el paso de los fluidos ya sean líquidos o gaseosos.

Existen varios tipos de válvulas, y su diferencia radica en hecho de como se dan los incremento el paso del caudal por la válvula.

Bibliografía

UNEFA. (S/F). [Documento en línea] Disponible en: http://www.unet.edu.ve/~nduran/Teoria_Instrucontrol/Valvulas_de_control.pdf

Empecemos con los elementos finales de control, Válvulas de control. [Documento en línea]. Disponible en: http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/instrumentacion/curso-completo-instrumentacion-industrial/item/222-empezemos-con-los-elementos-finales-de-control--v%C3%A1lvulas-de-control.html

[Documento en línea] Disponible en: http://visitastecnicas2008instrumentacion.blogspot.com/

[Documento en línea]. Disponible en: http://es.slideshare.net/julio012/capitulo-5-elementos-finales-de-control