caudal

1. VALVULAS DE
CONTROL
AUTOMATICO

2. INTRODUCCIÓN
Una válvula de control es el elemento de control final más comúnmente usado para
regular el flujo de material en un proceso. En un lazo cerrado de control, es el único
elemento resistivo que puede ser controlado. Las otras resistencias, varían de debido a
cambios de flujo en el sistema o debido al revestimiento de las tuberías. Estas
variaciones son indeseables y deben ser compensadas por la válvula de control

3. CAPACIDAD DE UNA VÁLVULA
Para hallar la capacidad tenemos que definir el
cociente:
Cv =q/ [ (∆P/ G)1/2
]
Donde:
•Q es el flujo volumétrico a través de la válvula
(caudal) en galones por minutos
•∆P es la caída de presión a través
de la válvula en psi (incluyendo las pérdidas en
la entrada y la salida)
•G es la gravedad específica del fluido.
RANGEABILIDAD
Se define como la relación del flujo
máximo y el mínimo que puede
manejar una válvula. La
rangeabilidad de las válvulas varia
dependiendo del tipo de cuerpo de
válvula usado. Esta se define como
la relación entre rangeabilidad y
caída de presión:
Ro = (q1 /
q2)[(∆P1/∆P2)^1/2]
En donde:
•q1 es el flujo inicial
•q2es el flujo final
•∆P1 es la caída de presión a través
de la válvula
•∆P2 es la caída de presión final

4. PARTES DE UNA
VÁLVULA DE
CONTROL
En general, una
V.C.A. consta de dos
partes principales: La
válvula y el actuador.
La válvula es la parte
que a través de la
cual pasa y se
constata el fluido y el
actuador es el
elemento encargado
de efectuar la
operación de control.

5. VÁLVULA
Consta a su vez de las siguientes partes:
• Cuerpo de válvula
• Elementos internos, como el asiento del obturador,
el obturador, el vástago del obturador, la guía del
mismo, etc., que están en contacto con el medio a
controlar.
• Estopero, a través del cual se desplaza el vástago
del obturador y que contiene los accesorios de
sellado para evitar fugas de fluido. Generalmente
contiene los medios de montaje del actuador.
Existen diversos tipos de válvulas, las cuales varían
en el diseño del cuerpo y el movimiento del
obturador o tapón. Por otro lado, se habla también
de acción de válvula, es decir, si el empujar el
vástago de la válvula origina un movimiento de
empujar para cerrar (push–to-close) o de empujar
para abrir (push–to–open).

6. ACCIÓN DE VÁLVULA

7. Según su forma física se puede hallar de obturadores de globo, mariposa,
aguja, bola, compuerta, etc. con respecto a la forma de control de flujo, los
obturadores o tapones caen dentro de tres tipos básicos: apertura rápida,
lineal y de igual porcentaje.
• Apertura rápida: permite un cambio rápido del caudal para un pequeño
recorrido del vástago. Cerca del 90% de la capacidad de la válvula se obtiene
al 30% de apertura de la válvula y se logra una relación lineal hasta ese
punto. Se utiliza principalmente para servicio on/off o en válvulas
autorreguladas. Incluso son útiles en sistemas con caídas constantes de
presión, en donde se requiere una característica lineal.
• Lineal : produce un flujo directamente proporcional a la apertura de
válvula. Una variación del 50% del vástago origina una igual variación en el
flujo, etc. Esta relación produce una pendiente constante, de modo tal que
cada cambio incremental de la posición del tapón produce un cambio similar
en el flujo de válvula, si la caída de presión es constante. Se usan
generalmente un control de nivel de líquidos y en aplicaciones en donde se
requieren una ganancia constante.
• Igual Porcentaje: Una característica de igual porcentaje es aquella en la que
a iguales incrementos de recorrido del vástago, se produce un porcentaje
igual en el flujo existente. 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. Estos tapones son usados en aplicaciones de control de presión en

8. ACTUADOR
Las válvulas de control pueden ser operadas neumáticamente, eléctricamente,
hidráulicamente o por una combinación entre estas. Las fuerzas que los actuadores deben
superar son causadas por la caída de presión a través de la válvula, la fricción entre el fluido y
las partes móviles, el peso de estas partes y el desbalance del vástago que se hace
significativo para grandes caídas de presión.
NEUMATICO
• Pueden clasificarse en dos tipos básicos; el de resorte y diafragma y el de
cilindro o pistón (sin resorte). Cuando ingresa una señal neumática
proveniente del controlador. Si es por la parte superior del diagrama, obliga
a que la deformación de éste, origine un desplazamiento del vástago hacia
abajo, en cambio si el aire ingresa por debajo del diagrama, el movimiento
será hacia arriba.
ELECTRICO
• Se clasifican según el tipo de energía utilizada para impulsarlos y por el tipo
de movimiento requerido. Utilizan motores eléctricos monofásicos ó
trifásicos y engranajes. La mayoría de ellos tiene un mecanismo de
desembrague del volante para operación manual en caso de falla de energía
eléctrica.
HIDRAULICO
• Combinan la acción de la señal eléctrica de control con la
fuerza que se puede lograr con presiones hidráulicas.

9. POSICIONADOR DE UNA VÁLVULA
Es un dispositivo que sensa tanto la señal de
controlador como laposicion del vástago de una
válvula. Su función principal es la de asegurar que la
posición de este vástago corresponde a la señal de
salida del controlador o regulador.

10. El posicionador compara la señal de entrada con la posición del vástago y si
ésta no es correcta envía aire al servomotor o bien lo elimina en el grado
necesario para que la posición del vástago corresponda o bien sea
proporcional a la señal neumática recibida.
El posicionador dispone normalmente de tres manómetros para indicar las
presiones del aire de alimentación, de la señal procedente del controlador y
de la señal de salida del posicionador a la válvula. Dispone también de una
válvula by-pass que permite la conexión directa entre la señal procedente del
controlador y la válvula. De este modo es posible desconectar el posicionador
para una eventual reparación sin necesidad de interrumpir el trabajo de la
válvula.
Las razones mas importantes para el uso del posicionador son: proteger el
proceso controlado de las desviaciones ocasionadas por alteraciones en el
comportamiento de la válvula debidas a agarrotamiento, suciedad o cualquier
otra causa que ocasione histeresis, aumentar la velocidad de respuesta del
actuador, aumentando la presión de suministro de aire, en algunas válvulas,
los posicionares pueden modificar las características de la válvula por medio
¿QUE ES UN POSICIONADOR?

12. ACCIÓN DE LA VÁLVULA
Los posicionadores de válvula son clasificados ya
sea: de acción directa, en que la salida del
posicionador se incrementa con un incremento de la
señal de salida del controlador, o de acción inversa,
en que la salida del posicionador decrece con un
incremento en la señal de salida del controlador.