4.4.-Principio y Funcionamiento de Valvulas de Control de Caudal

7/23/2019 4.4.-Principio y Funcionamiento de Valvulas de Control de Caudal

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.- Partes principales y

e funcionamiento de vDe control de caud



Se llaman Válvulas a los elementos encargadcontrolar la energía que se transmite a travéfuido hacia los elementos de consumo, tanpresión como el caudal del aire comprimido.

TRES T!"S #$%&'(E%T')ES

•

Válvulas de control de dirección*distri+uidores.• Válvulas de control de caudal• Válvulas de control de presión



Tipos de válvulas de control

Existen diversos tipos de cuerpos, que

se adaptan a la aplicación. Los que

más se emplean en la prácticaindustrial se muestran en la tabla

siguiente. Teóricamente el tipo debe

adoptarse en función de las

necesidades del proceso, aunque aveces hay razones, económicas por

eemplo, que obligan a usar un tipo

aunque !ste no sea el más adecuado.



Elementos nales de control)os elementos -nales de control son losdispositivos encargados de transormar unase/al de control en un fu0o de masa oenergía *varia+le manipulada. Es esta

varia+le manipulada la que incide en elproceso causando cam+ios de la varia+lecontrolada. )o más com1n en procesos esque la manipulación sea un caudal. !araa0ustar el fu0o de fuidos en una línea e2istenprimariamente dos mecanismos3

• (odi-car la energía entregada al fuido*+om+as 4 ventiladores de velocidadvaria+le

• (odi-car la resistencia al paso del fuido*válvulas, registros en ductos de gases

&e los diversos elementos -nales de control,

el de más amplia diusión es la válvula



)a válvula de controles +ásicamente unori-cio varia+le por

eecto de un actuador.5onstitu4e elelemento -nal decontrol en más del 678 de las aplicacionesindustriales. En la

-gura siguiente seve una válvula glo+ocon un actuadorneumático dediaragma en dondese indican las diversas

pie9as que la



Esta válvula utili9a una se/al e2terna que puede neumática o eléctrica 4 posteriormente transormada en ude tipo neumática que incide el ca+e9al.

Estos elementos los podemos considerar constituidos por dpartes3• 'ctuador3 reci+e la se/al de controlador 4 la transorma

un despla9amiento *lineal o rotacional merced a un camen la presión e0ercida so+re el diaragma.

• 5uerpo3 el diaragma está ligado a un vástago o e0e qhace que la sección de pasa0e del fuido cam+ie 4 con éel caudal.

5on un diagrama en +loques se puede representar a la válv

como un sistema en serie.



&esde el punto de vista estático el actuador esmoderadamente lineal 4 la dinámica mássigni-cativa es la de llenado del ca+e9al con unaconstante de tiempo del orden de los segundos. Elcuerpo carece de retardo 4 la ganancia vienedeterminada por la característica de fu0o como se

verá. Especificación de válvulasEspecificar una válvula de control implic

caracter"sticas de#

• $uerpo e internos# indicando el tipo, m

fia de acuerdo al servicio que debe

prestar. Tambi!n hay que indicar el diám

relacionado con la capacidad y a esto se

denomina dimensionamiento. %or &ltimo

válvula permiten elegir la$aracter"stica de 'luo.

• (ctuador# una vez conocidos los detall

elegir el tipo de motor )neumático

de cabezal o pistón, el!ctrico, etc.*, la ac

tama+o.

• (ccesorios# corresponde a elementos a

transductores -% o -%, volante para

accionamiento manual, posicionador, etc



Su unción es impedir que el caudalso+repase al pre-0ado, independientementede las variaciones de caudal 4 presión delsistema.

El piloto limitador de caudal es similar alpiloto reductor de presión, sólo que en estecaso se conecta a un tu+o de !itot, a unori-cio cali+rado que mide el caudalcirculante o +ien a una paleta que reci+e elempu0e del fu0o.

Si la velocidad del agua aumenta en laconducción, se producirá, en unción delsistema elegido, una ma4or dierencia depresiones en el tu+o de !itot, en el ori-ciosensor o un ma4or empu0e so+re la paleta, loque producirá que el piloto act1e en la

V:)V$)' &E 5"%TR") &E 5'$&')



Válvulareguladora

De caudal



Válvula reguladora de caudal

)as válvulas reguladoras de caudal permitencontrolar la velocidad de avance o retrocesode un cilindro. 5ada reguladora de caudal sóloregula la velocidad en un sentido.El aire puede circular por la estrangulación opor el antirretorno, cuando el antirretorno lede0e paso li+re circulará a la misma velocidadque en el resto del circuito, sin em+argo,cuando el antirretorno le corte el paso el 1nicocamino que le quedará será la estrangulación4 por lo tanto disminuirá su velocidad.

' continuación se presentan la sim+ología derepresentación 4 el principio deuncionamiento de la válvula reguladora decaudal.



)as válvulas reguladoras decaudal de+en colocarse lo máscercanas posi+le al cilindro.En los cilindros de do+le eectosiempre se de+e regular lasalida del aire del cilindro 4asea al avance o al retroceso



5ontrol de velocidad deavance en un cilindrode do+le eecto.

En este caso seestrangula laalimentación de airepuesto que no e2iste lacone2ión de escape.

El aire que llega alcilindro lo hará a unavelocidad ineriorpuesto que tiene quepasar por unaestrangulación, como

consecuencia el cilindro



En este caso, la presión en la cámara

posterior su+e lentamente por eecto

del estrangulamiento del regulador, por

lo tanto, hasta que no se alcance lapresión necesaria para vencer la

resistencia al movimiento del ém+olo,

éste no se moverá; 4 cuando lo haga,

por eecto de las inercias aumentará el

volumen de la cámara posterior, la

presión disminuirá 4 se repondrá

lentamente de+ido al estrangulador *si

la presión cae por de+a0o del valor

necesario para mover el ém+olo éste

se parará o retrocederá . 5omo

consecuencia de este eecto ésta



5ontrol de velocidad de avance 4 retroceso en uncilindro de do+le eecto.En este caso se estrangula el aire de entrada 4 elde salida al cilindro, por lo que tanto la velocidadde avance como la de retroceso podrá sercontrolada.

5ontrol de la velocidad al avance con una válvula <=>.)a reguladora se conecta al escape de aire, el aire quese encuentre en la cámara del cilindro tiene queescapar por una estrangulación, esto hace que elcilindro avance más despacio.



5ontrol de velocidad deavance 4 retroceso en uncilindro de do+le eecto.

En este caso se estrangulael aire de entrada 4 el de

salida al cilindro, por lo quetanto la velocidad deavance como la deretroceso podrá sercontrolada.



5ontrol de la

velocidad al avancecon una válvula<=>.

)a reguladora seconecta al escape

de aire, el aire quese encuentre en lacámara del cilindrotiene que escaparpor unaestrangulación,

esto hace que el



5ontrol de la velocidad

al avance 4 retrocesocon una válvula <=>.'l conectar lasreguladoras en laalimentación 4 elescape de la válvula

podremos controlartanto la velocidad deavance como la deretroceso del cilindro.



5ontrol de la velocidad al avance 4 retrocesocon una válvula ?=>.Esta válvula tiene escapes independientespara cada salida, esta característica aportados posi+les cone2iones.

5ontrol de la velocidad al avance 4 retrocesocon una válvula ?=> conectando la reguladorade la misma manera que con una válvula <=>.

5ontrol de la velocidad al avance 4 retrocesocon una válvula ?=> conectandoestranguladoras en cada escape.

En este caso no es necesario conectar ning1nantirretorno puesto que el aire que entra alcilindro lo hace por una vía de la válvula,mientras que el aire de escape lo hace porotra. Esta posi+ilidad e2ige que la válvula ?=>esté mu4 cerca del cilindro.



Válvula estranguladora

caudal



Las válvulas estranguladoras yantirretorno estranguladorasDVP/DRVP son válvulas segúnDIN-ISO 1219 para instalacioneshidráulicas y que influyen en elcaudal gracias a un

estrechamiento ajustable de lasección.El caudal depende de la presióndiferencial y de la viscosidad.Las válvulas estranguladorasDVP permiten gracias a unaforma de estrangulacióndiseñada especialmente unajuste sensible del caudal. Lafunción de estrangulamiento yaislamiento sehace en ambos sentidos.



Las válvulas de estrangulamientose componen sobre todo de un cuerpo, un husillode estrangulamiento especial y un botón giratorio.Partiendo de la posición totalmente cerrada delhusillo deestrangulación, se aísla el caudal,el caudal va

aumentando a medida que aumenta el número degiros del botón giratorio, según la curvacaracterística correspondiente.El botón giratorio con escala de colores y anillograduado permite la repetibilidad de los valoresajustados. En base a la superficie del triángulo decolor se puede reconocer la sección de caudal.El aumento del triángulode color = aumento desección de caudal. El seguro de ajuste serealizamediante un tornillo de apriete. Elestrangulamiento es efectivo en ambos sentidosdel caudal.



Las válvulas antirretornoestranguladoras DRVP permitenel mismo ajuste sensible delcaudal. La función de estrangulamiento yaislamiento serealiza sin embargo en un solo sentido. En el

sentido contrario,la válvula antirretorno permitela marcha sin estrangulación.Otras ventajas de esta válvula son:– Construcción compacta comoválvula sobre placas.– Para el montaje en bloques de mando ocilindros.– Alta seguridad gracias a un seguro de husillo

patentado– Seguro de ajuste gracias a tornillo de apriete– Adaptación óptima del sistema gracias a 9tamaños.– Cualquier sentido del montaje– A partir del tamaño NG 20: ajusteposible con llave inglesa



Las válvulas estranguladoras antirretorno se componen decuerpo con asiento de válvula integrado, un cono de cierretemplado y rectificado, un resortede presión, el husillo de estrangulamiento y el botóngiratorio.El cono de cierre se presiona gracias al resorte de presión

sobre el asiento de válvula aislando así la conexión A dela conexión B. Partiendo de la posición totalmente cerradadel husillo de estrangulamiento, se aísla el caudal, elcaudal va aumentando a medida que aumenta el númerode giros del botón giratorio, según la curva característicacorrespondiente(El botón giratorio con escala decolores y anillo graduadopermite la repetibilidad de los valores ajustados. En basea la superficie del triángulo de color = aumento asección de caudal. El seguro de ajuste se realizamediante el tornillo de apriete. El cono de cierre se abrecuando la presión en la conexión B esmayor que la presión en la conexión A incluyendo lapresión de apertura producida por lafuerza de resorte.



APLICACIÓN



APLICACIÓNLas válvulas de estrangulamientoy antirretorno DVP/DRVP– para el ajuste de velocidad deconsumidores con impulso decarga

– para la amortiguación adaptadaal sistema en circuitos hidráulicos– para el estrangulamientodependiendo de la presión decaudales en general– para la descarga de presión deinstalaciones de acumuladores– como purga de emergencia para

la reducción de carga sinconexión hombre muerto.Las zonas de aplicación son porejemplo:– Grupos– Plataformas elevadoras detrabajo– Hidráulica móvil



)as válvulas de los tipos (@ 4(A son válvulasestranguladoras4 estranguladorasantirretorno dependientes de

la presión4 la viscosidad.

)a estrangulación se reali9aen am+os sentidos de fu0o. Elfuido hidráulico alcan9a através de las peroraciones

laterales *B la posición deestrangulación *<. Esta seproduce entre la carcasa *> 4el casquillo a0usta+le *C.@irando el casquillo *C sepuede cam+iar en ormacontinua la posición de

estrangulación *<.



Tipo MK válvula estranguladoraantirretorno!

5uando el fu0o a través de la válvula seproduce en el sentido de estrangulación, el

resorte *D 4 el fuido comprimen al cono*? so+re el asiento +loqueando lavinculación.' través de las peroraciones laterales *Bel fuido circula hacia la posición deestrangulación *< que se produce entre lacarcasa *> 4 el casquillo a0usta+le *C.En sentido contrario la presión del fuido

act1a so+re la cara rontal del cono *?levantándolo del asiento 4 li+erando elfu0o.El fuido hidráulico circula sinestrangulación a través dela válvula. 5on esto se producesimultáneamente el paso de una parte delfuido a través de la ranura anular lograndoel eecto deseado de autolimpie9a.

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