Actuadores de Control de Flujo y Tipos de Válvulas
Cuando una variable medida se desvía de su valor de referencia, el sistema de control envía una señal a un
actuador para corregir la variable manipulada de entrada y restablecer el valor deseado.
En la mayoría de los procesos industriales, las variables como temperatura, presión, nivel o mezcla
pueden regularse controlando el caudal.
Los actuadores pueden ser eléctricos, neumáticos o hidráulicos y operar en lazos de retroalimentación locales
o sistemas de control centralizados. Los dispositivos más comunes para control de flujo son la
válvula de globo y la válvula de mariposa.
Válvula de Globo
Las válvulas de globo se utilizan ampliamente en tuberías industriales. Permiten regulación precisa del flujo
y cierre completo. Pueden accionarse manualmente o mediante actuadores eléctricos, neumáticos o hidráulicos.
Las características de flujo dependen de la forma del obturador y pueden ser:
Lineal: flujo proporcional al recorrido del vástago.
Apertura rápida: gran cambio de flujo con pequeño desplazamiento inicial.
Igual porcentaje: relación logarítmica entre apertura y caudal.
Existen configuraciones de asiento simple o doble, válvulas de ángulo y válvulas de tres vías
(convergentes o divergentes) para mezcla o desvío de flujo.
Válvula de globo y características de flujo.
Válvula de Mariposa
La válvula de mariposa es una válvula de movimiento rotativo que opera con una rotación de 90°.
Ofrece alta capacidad, bajo costo, diseño simple y cierre hermético.
Es especialmente adecuada para grandes diámetros, bajas presiones y fluidos con sólidos en suspensión.
La relación flujo–apertura es aproximadamente proporcional hasta el 50% y luego se comporta de forma casi lineal.
Sección transversal y característica de flujo de válvula de mariposa.
Ventajas principales:
Bajo peso y costo.
Instalación sencilla.
Mantenimiento reducido.
Apta para grandes volúmenes de fluido.
Otros Tipos de Válvulas
Válvula de aguja: control fino en diámetros pequeños.
Válvula de diafragma: adecuada para lodos y fluidos corrosivos.
Válvula de bola: cierre hermético, alta capacidad y efecto autolimpiante.
Válvula de tapón rotativo: menor fuerza de cierre y buena estanqueidad.
Válvulas de diafragma, bola y tapón rotativo.
Características de Selección
La selección de la válvula depende de factores como:
Tipo de fluido (corrosivo, con sólidos, lodos).
Rango de temperatura y presión.
Requerimientos de cierre hermético.
Características dinámicas del proceso.
Para un desempeño óptimo, debe garantizarse una instalación correcta y un tramo recto
de 1 a 5 diámetros de tubería aguas arriba y aguas abajo para minimizar perturbaciones.
Conceptos destacados :
flow control actuator
(actuador de control de flujo). Dispositivo que recibe una señal del sistema de control y modifica una variable manipulada, generalmente el caudal de un fluido, para corregir la variable del proceso.
control valve
(válvula de control). Elemento final de control que regula el flujo de un fluido en respuesta a una señal del controlador, permitiendo ajustar variables como presión, nivel o temperatura.
globe valve
(válvula de globo). Válvula industrial utilizada para regular o cerrar el flujo mediante el desplazamiento lineal de un obturador sobre un asiento, proporcionando buen control del caudal.
butterfly valve
(válvula de mariposa). Válvula de movimiento rotativo que controla el flujo mediante un disco que gira dentro de la tubería, permitiendo apertura o cierre rápido con una rotación aproximada de 90 grados.
valve actuator
(actuador de válvula). Mecanismo eléctrico, neumático o hidráulico que mueve el vástago de una válvula para posicionarla según la señal de control del sistema automático.
linear flow characteristic
(característica de flujo lineal). Relación entre el caudal y el recorrido del obturador de la válvula en la que el flujo es proporcional al desplazamiento del vástago.
equal percentage characteristic
(característica de igual porcentaje). Tipo de característica de válvula en la que cambios iguales en la posición producen cambios porcentuales iguales en el caudal, generando una relación logarítmica.
three-way valve
(válvula de tres vías). Válvula con tres conexiones que permite mezclar dos flujos en uno o desviar un flujo hacia dos salidas diferentes.
diaphragm valve
(válvula de diafragma). Válvula que controla el flujo mediante una membrana flexible presionada contra un asiento, adecuada para lodos, fluidos corrosivos o con sólidos en suspensión.
ball valve
(válvula de bola). Válvula de cierre rápido que utiliza una esfera perforada giratoria para permitir o bloquear el paso del fluido, caracterizada por su cierre hermético y baja pérdida de carga.
