Este documento describe los tipos y partes principales de las válvulas de control automático. Explica que son elementos finales de control que modifican el caudal de un fluido en respuesta a una señal de un controlador para variar una variable controlada. Describe los tipos de válvulas según su diseño y movimiento del obturador, e incluye ejemplos comunes como válvulas de globo, ángulo, mariposa y compuerta. También explica conceptos como el coeficiente de caudal y el proceso de calibración de una vá

1. VALVULAS DE CONTROL
AUTOMATICO
Presentado Por:
Dalia Perez C.I: 19.393.755

2. Elemento Final de Control
Es un mecanismo o dispositivo que modifica la variable
manipulada, en respuesta a una señal de salida de un
dispositivo de control. Su función es actuar sobre el
agente de control, regulando un caudal de entrada de
materia o energía al proceso, en una magnitud
relacionada con el error que presente en cada momento
la variable controlada.
En cualquier instalación industrial pueden encontrarse
elementos finales de control muy diversos, como
bombas, compresores, reóstatos, etc. Pero, sin lugar a
dudas, los elementos más frecuentes son las válvulas de
control automático.

3. Válvula de Control Automático
• Definición: Es un
Elemento Final de
Control, que realiza la
función de variar el caudal
del fluido de control, en
respuesta a la señal
enviada por un
controlador; modificando
a su vez el valor de la
variable controlada. Se
comporta como un orificio
de área continuamente
variable.

4. Partes de la VAC
•Cuerpo :
Obturador, asiento, brida,
tapa
•Servomotor:
Diafragma, muelle, Vástago,
Indicador de posición

5. Antes de proseguir conoceremos las partes de la
mismas
Servomotor

6. Cuerpo

7. Tipos de VAC
Se distinguen dos Tipos de VAC:
a) Según el diseño del cuerpo
b) Según el movimiento del obturador

8. Tipos de Válvula utilizadas en la industria
Válvula en Ángulo
Válvula de Tres vías (Mezcladoras y Diversoras)
Válvula en Y
Válvula de Cuerpo partido
Válvula de Jaula
Válvulas de Globo (Simple asiento, doble asiento,
obturador equilibrado)
Válvula de Compuerta
Válvula de Compresión
Válvula Mariposa
Válvula de Bola
Válvula Saunders
Válvulas de obturador excéntrico rotativo
Válvula de obturador de cilíndrico excéntrico
Válvula de Orificio ajustable
Válvula de macho, etc.

9. Válvula de Globo
Estas válvulas pueden ser de asiento simple, de doble
asiento y de obturador equilibrado.
Las fugas admisibles son de 0.1% del caudal máximo
en la válvula de simple asiento y de 0.5% en la válvula
de doble asiento.

10. Válvula en ángulo
Esta válvula permite obtener un flujo de caudal regular
sin excesivas turbulencias y es adecuada para disminuir
la erosión cuando ésta es considerable por las
características del fluido o por la excesiva presión
diferencial .
Es apta para el control de fluidos que vaporizan, para
trabajar con grandes presiones diferenciales y para
fluidos que contienen sólidos en suspensión.

11. Válvula de tres vías
Se emplea generalmente para mezclar fluidos (válvulas
mezcladoras) o bien para derivar de un flujo de entrada
dos de salida(válvulas diversoras). Las válvulas de tres
vías intervienen típicamente en el control de temperatura
de intercambiadores de calor.

12. Válvula de Jaula
Consiste de un obturador cilíndrico que desliza en una
jaula con orificios adecuados a las características de
caudal deseadas en la válvula, se caracteriza por el fácil
desmontaje del obturador y porque éste puede incorporar
orificios que permiten eliminar prácticamente el
desequilibrio de fuerzas producido por la presión
diferencial, favoreciendo la estabilidad del funcionamiento.
Por este motivo se emplea en válvulas de gran tamaño o
bien cuando deba trabajarse con una alta presión
diferencial.
Por otro lado el obturador puede disponer de aros de
teflón, que cuando la válvula se cierra permiten un cierre
hermético.

14. Válvula Saunders
El obturador es una membrana flexible que a través de
un vástago unido a un servomotor, es forzada contra un
resalte del cuerpo cerrando así el paso del fluido.
Tiene la desventaja de que el servomotor de
accionamiento debe ser muy potente, se utiliza
principalmente en procesos químicos difíciles.

15. Válvula de mariposa
El cuerpo está formado por un anillo cilíndrico dentro
del cual gira transversalmente un disco circular.
Se necesita una gran fuerza del actuador para
accionar la válvula en caso de una caída de presión
elevada.

17. Válvula de compuerta
Esta válvula efectúa su cierre con un disco vertical
plano, o de alguna forma especial y que se mueve
verticalmente al flujo del fluido. Por su disposición es
adecuada generalmente para control todo-nada.

20. Definiciones
Cv: Es el coeficiente de caudal en unidades inglesas. Se
define como el caudal de agua en galones por minuto
(gpm), a una temperatura de 60 ºF, con una caída de
presión a través de la válvula, de 1 Psi.
Es empleado para relacionar el tamaño de una válvula con
la caída de presión para un flujo dado.
Kv: Es el coeficiente de caudal en unidades métricas. Se
define como el caudal de agua en metros cúbicos por hora,
a una temperatura entre 5 y 40 ºC, con una caída de
presión a través de la válvula de un bar.

21. Ajuste de Rango de la Válvula
El ajuste de rango, R, de una válvula se define como la
relación del flujo máximo que se puede controlar contra el
flujo mínimo que se puede controlar:
En la mayoría de las válvulas de control el ajuste de rango
es limitado y, generalmente, varía entre 20 y 50. Es
deseable tener un ajuste de rango grande (del orden de 10
o mayor), de manera que la válvula tenga un efecto
significativo sobre el flujo.

22. Rangeabilidad
• Se refiere a los valores mínimo y máximo que el
instrumento es capaz de medir dentro del rango de
precisión y exactitud especificados.
• Este valor se puede dar como un porcentaje del span o
como una relación entre el valor máximo y el valor
mínimo
• Ejem: Rango de medida: 0 ... 100 GPM
• Mínimo valor medido: 5 GPM
• Máximo valor medido: 100 GPM
• Rangeabilidad: 5% de full span
20:1

23. Válvula de control lineal
Es aquella cuyo caudal es proporcional a la carrera de
la válvula
Q=k*l
donde:
• q = caudal.
• k = cte.
• l = carrera (lineal o rotacional)
Gráficamente se representa por una línea recta.
Válvula isoporcentual
Es aquella en la cual, cada incremento de carrera del
obturador, produce un cambio en el caudal,
proporcional al caudal que fluía antes de la variación.

24. • En la que: dq/dl = a*q
• q = caudal a pérdida de carga constante.
• l = carrera.
• a = cte.
Trabajando matemáticamente la expresión anterior:
Donde:
• a y b = ctes. A continuación, puede verse que:

25. CALIBRACIÓN DE VÁLVULA DE CONTROL
AUTOMÁTICO

26. EJEMPLO PRACTICO DE CALIBRACION DE
VÁLVULA GLOBO CON ACTUADOR DE DIAFRAGMA
MARCA : FISHER
SERIE : CM206750
TIPO : 657-ES
MATERIAL: FIERRO
CARRERA: ¾”
ENTRADA: 3 A 15 PSI

27. PASO Nº 1: ORDEN Y LIMPIEZA EN EL PUESTO DE
TRABAJO
Debemos tomar siempre en cuenta siempre este paso
ya que no se puede trabajar bien en un ambiente sucio
o desordenado. Podría producirse un accidente.

28. PASO Nº 2: SOLICITAR EQUIPOS Y MATERIALES
A UTILIZAR.
MATERIALES EQUIPOS
MANGUERAS NEUMATICAS CALIBRADOR DE PRESION DIGITAL
LLAVES DE BOCA DE 10 A 14 mm REGULADOR DE PRECISION
RACHE CON DADOS DE 10 A 19 mm RELOJ COMPARADOR
“T” PARA DISTRIBUCION NEUMATICA FRL

29. PASO Nº 3: Probar el correcto funcionamiento de los
equipos para una correcta calibración.
PASO Nº 4: Realizar las conexiones neumáticas
- Conectar la manguera neumática hacia el filtro
regulador.
- Del filtro regulador hacia el regulador de
precisión.
- A la salida del regulador de precisión pondremos
una “T” para derivar la alimentación hacia el
calibrador de presión y hacia la conexión NPT
hembra del actuador.

31. PASO Nº 5: Debemos primero calibrar el punto cero,
para esto tenemos que desmontar la tuerca
partida que es la juntura del vástago del
actuador y el vástago de la válvula .

32. PASO Nº 6: -Abrir la válvula del regulador de
precisión y ajustar el perno de
punto cero.
- Deberá moverse el vástago con
una presión de 3 Psi .
- Para tener una mejor precisión del
movimiento del vástago
utilizaremos el regulador de
precisión y el reloj comparador.

33. PASO Nº 7: -Desplegar el vástago de la válvula hacia la
parte inferior, observando en el indicador del
calibrador de presión, que llegue a 15 Psi para
que presione el vástago de la válvula y así el
obturador cierre al 100%.

34. PASO Nº 8: -Desplazar el vástago del actuador
alimentando el 50% de la alimentación de 3 psi a 15
psi. (50%=9 Psi).
-Poner el disco indicador de carrera en
100%

35. PASO Nº 9: Poner el disco indicador de carrera en el
50% de la escala indicadora.

36. PASO Nº 10: Ajustar la tuerca partida de
acoplamiento entre el vástago de la válvula y el
vástago del actuador.

37. PASO Nº 11: Poner al 0% regulando la alimentación ≤
3 Psi

38. PASO Nº 12: Colocar el reloj comparador en el disco
indicador de posición y abrir la válvula del
regulador de precisión observando que llegue a 3
psi. el disco indicador debe estar en 0 % y no se
debe mover (siempre basándonos en el
movimiento de la aguja del reloj comparador). a
mas de 3 Psi el disco se debe mover (el
recorrido de la carrera debe avanzar). Si no llegase
a ocurrir esto, se debe repetir los pasos
5,6,7,8,9,10,11.

39. PASO Nº 13: Si está todo correcto seguir abriendo la
válvula del regulador de precisión y observar el
valor de presión indicado y debe ser proporcional
al recorrido de la carrera. Al llegar a 15 Psi debe
haber avanzado los ¾”, su 100%
PASO Nº14: Si esta todo correcto, se habrá calibrado la
Válvula de Globo con actuador de diafragma de la
marca Fisher.
OBSERVACIÓN:
VERIFICAR QUE NO EXISTAN FUGAS DE PRESION,
ESTO DIFICULTARIA NUESTRO PROCESO DE
CALIBRACION DE LA VALVULA.

40. HERRAMIENTAS UTILIZADAS
- Llave francesa de 12”
- Destornillador de plástico
- Juego de llaves mixtas nº 11, 12, 13, 14
- Juego de dados con rache
- Martillo

41. MATERIALES / INSTRUMENTOS
- Manguera de conexión para aire comprimido
- Conector tipo T (para derivación)
- Reloj comparador con rango de 0.001 a 100 mm.

42. - CALIBRADOR DE PRESION MODELO MICROCALP20

43. -REGULADOR DE PRECISION RANGO DE 0 A 25 BAR

44. - FRL