Universidad De Oriente

Núcleo Monagas

Departamento de Ingeniería de Sistemas

Cursos Especiales de Grado

Área: Automatización y Control de Procesos Industriales

Instrumentación y Control Industrial

Maturín/Monagas/Venezuela

VVVAAALLL VVVUUULLL AAASSS LLL IIINNNEEEAAALLL EEESSS YYY RRROOOTTTAAATTTIIIVVVAAASSS

Profesor:

Ing. Edgar Goncalves

Bachiller (es):

Mónica Rodríguez CI: 24125020

Gustavo Velásquez CI: 20903870 Equipo GATEWAY

Maturín, Octubre de 2014

INDICE

INTRODUCCION ...............................................................................................................3

MARCO TEORICO ............................................................................................................4

Válvula............................................................................................................................4

Válvula de control. .........................................................................................................4

Partes de la válvula........................................................................................................4

Actuador: ....................................................................................................................4

Cuerpo de la válvula:..................................................................................................4

Tipos de válvulas ...........................................................................................................4

Válvulas Lineales (Válvulas de movimiento lineal). ...................................................4

Válvulas Multigiro (Válvulas de movimiento lineal) ....................................................5

Tipos de válvulas lineales.......................................................................................5

Tipos de válvulas rotativas .....................................................................................6

DISCUSION .......................................................................................................................8

CONCLUSION ................................................................................................................. 10

BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................ 11

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INTRODUCCION

En todas las empresas se busca el control de los procesos ya que de estas

actividades, desarrollo y respuesta, dependerán las empresas para aumentar sus ganancias y productividad, existen muchas herramientas capaz de controlar, pero también están presente algunas que controlan ciertos fluidos en

específicos ya sea, liquido, gas, estas herramientas son las válvulas, esenciales para el control de las empresas.

Existen diversos tipos de válvulas, todas y cada una de ellas con una tarea en específico para realizar, su uso en general es para, permitir, obstruir y cerrar el paso de cierto fluido, en las empresas la implementación de las válvulas

garantizara la calidad de los procesos ya que de ella depende el funcionamiento del proceso en general como tal.

Existen un sinfín de procesos que necesita un control de alguna u otra manera las válvulas lineales y rotatoria son capaces de controlar dichos procesos, la aplicación de las válvulas dependerá de la empresa y con los tipos de procesos

que trabajen, una mala aplicación o mala escogencia de una válvula podría ser un error caro para las empresas.

En las industrias existen muchos riesgos los cuales deben ser controlados, las válvulas pueden ser vitales en estos procesos, en el presente trabajo se resaltan las funciones que realizan distintas válvulas que son de gran ayuda en

el ámbito industrial, empresarial.

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MARCO TEORICO

Válvula

Una válvula se puede definir como un aparato 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. (Rice, J & Rosaler, R.)

Las válvulas son unos 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. Sus tamaños van desde una fracción de pulgada hasta 30 ft (9 m) o más de

diámetro. Pueden trabajar con presiones que van desde el vació hasta más de 20000 lb/in² (140 Mpa) y temperaturas desde las criogénicas hasta 1500 °F (815 °C). En algunas instalaciones se requiere un sellado absoluto; en otras,

las fugas o escurrimientos no tienen importancia.

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

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.

Cuerpo de la válvula:

Este está 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.

Tipos de válvulas

Válvulas Lineales (Válvulas de movimiento lineal).

El vástago de la válvula empuja el obturador mediante un movimiento lineal

directo, la mayoría de estas válvulas están actuadas por un actuador lineal o

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multigiro el cual también es de movimiento lineal, generalmente las válvulas

lineales pasan a ser de tipo multigiro cuando en vez de ser operadas por un actuador, lo son de forma manual.

Válvulas Multigiro (Válvulas de movimiento lineal)

El obturador se desplaza siguiendo un movimiento lineal provocado por el empuje que hace su eje al girar sobre una rosca, la operación es lenta, pero

permite posicionar de forma precisa y estable el obturador, requisito, en algunas válvulas de control. Pueden ser operadas manualmente o mediante un

actuador tipo multigiro.

Tipos de válvulas lineales

Válvula anular, permite la regulación de presión y caudal. No padece

cavitación. Puede cerrar contra toda la presión, el obturador tiene de forma cónica, se desplaza en la dirección axial de la tubería. El fluido pasa rodeando

el obturador.

Válvula de aguja, es llamada así por el vástago cónico que hace de obturador

sobre un orificio de pequeño diámetro en relación el diámetro nominal de la válvula. El desplazamiento del vástago, si es de rosca fina, es lento y el hecho de que hasta que no se gira un buen número de vueltas la sección de paso del

fluido es mínima, convierte esta válvula en una buena reguladora de caudal, por su estabilidad, precisión y el diseño del obturador que facilita un buen

sellado metálico, con poco desgate que evita la cavitación a grandes presiones diferenciales.

Válvula de compuerta, es utilizada para el flujo de fluidos limpios y sin

interrupción. Cuando la válvula está totalmente abierta, el área de flujo coincide con el diámetro nominal de la tubería, por lo que las pérdidas de carga son

relativamente pequeñas. Este tipo de válvula no es recomendable para regulación o estrangulamiento ya que el disco podría resultar erosionado. Parcialmente abierta puede sufrir vibraciones. Tienen un uso bastante

extendido en el sector petroquímico ya que permite estanqueidades del tipo metal-metal.

Válvula de diafragma, las válvulas de diafragma se utilizan para el corte y

estrangulación de líquidos que pueden llevar una gran cantidad de sólidos en suspensión. En las válvulas de diafragma se aísla el fluido de las partes del

mecanismo de operación. Esto las hace idóneas en servicios corrosivos o viscosos, ya que evita cualquier contaminación hacia o del exterior.

Válvula de globo, Las válvulas de globo son llamadas así por la forma esférica

de su cuerpo. Si bien actualmente algunos diseños ya no son tan esféricos, conservan el nombre por el tipo de mecanismo. El obturador de la válvula se

desplaza con un movimiento lineal.

En la mayoría de los casos, el mecanismo de avance es la de un "tornillo". El

vástago del obturador va roscado al bonete de la válvula de globo. En cuanto se le da vueltas al vástago, ya sea mediante un volante o un actuador de giro múltiple, el obturador avanza linealmente.

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Válvula de cono fijo, es una válvula de libre descarga, también conocida como

válvula de Chorro Hueco. Estas válvulas se usan para descargar el agua a alta presión de los embalses o tuberías forzadas contra la atmósfera. Algunas

válvulas están también diseñadas para trabajar sumergidas en el agua. La salida del flujo de agua por la válvula no es convergente, se dice que la descarga tiene forma de chorro hueco. Una gran área de aire hace contacto

con el spray de agua reduciendo la energía cinética de la misma.

Válvula tipo pinch, En las válvulas tipo pinch, también conocidas como

válvulas de pellizco o válvulas de manguito flexible, la estanqueidad se consigue mediante la estrangulación de la misma conducción que es un tubo flexible llamado 'sleeve', el cual es el único componente en contacto con el

medio.

Idóneas en servicios de líquidos pastosos y partículas sólidas en suspensión,

evita el contacto con los mecanismos de la válvula y cualquier tipo contaminación hacia o desde el exterior. Generalmente la válvula pinch está limitada a trabajar a bajas presiones.

Válvulas Rotativas. (Cuarto de giro)

El obturador y eje tienen un giro de 0º a 90º desde la posición totalmente

abierta a cerrada. Son válvulas de rápida obertura, pueden ser operadas manualmente o mediante un actuador tipo cuarto-de-giro.

Tipos de válvulas rotativas

Válvula de bola (o esférica), en la válvula de bola un macho esférico

agujereado controla la circulación del líquido. El sellado en válvulas de bola es

excelente, la bola contacta de forma circunferencial y uniforme el asiento, el cual suele ser de materiales blandos. Está conformada por un mecanismo esférico agujereado que controla la circulación del liquido.

Las aplicaciones más frecuentes de la válvula de bola son de obertura/cierre. No son recomendables usarlas en servicios de parcialmente abiertas por un

largo tiempo bajo condiciones de alta caída de presión a través de la válvula, ya que los asientos blandos pueden tener tendencia a salir de su sitio y obstruir el movimiento de la bola.

Válvula de mariposas, las válvulas de mariposa son unas válvulas muy

versátiles. Tiene una gran capacidad de adaptación a las múltiples

solicitaciones de la industria, tamaños, presiones, temperaturas, conexiones, etc. a un coste relativamente bajo.

El desarrollo de la válvula de mariposa es más reciente que en otro tipo de

válvulas. Una mayor concienciación en el ahorro energético de las instalaciones favoreció su introducción, ya que su pérdida de carga es

pequeña. En un principio se usaba en instalaciones a poca presión de servicio, pero mejoras tecnológicas permitió evolucionar la válvula de mariposa a usos de

altas prestaciones.

Válvula ‘Macho’, El obturador puede ser cilíndrico o cónico. Aunque las

válvulas esféricas son de alguna forma un tipo de válvula macho, son tratadas

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como otra clase. La válvula de macho se usa en servicio de apertura/cierre y

desviación de flujos, ya que pueden tener una configuración multipuerto. Pueden ser utilizadas en fluidos con sólidos en suspensión.

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DISCUSION

Las empresas en la actualidad dependen de sus procesos, actividades y respuestas es por esto que resulta conveniente tener diversos sistemas de

control que garanticen la calidad, precisión y efectividad de estos procesos y actividades, hay variedad de herramientas que garantizan esta seguridad, algunas de estas son las válvulas lineales y rotativas, las válvulas como tal,

está encargada de iniciar, regular o detener el paso de gases y líquidos mediante un mecanismo, que abre, cierra u obstruye.

Las válvulas de control, es esencial ya que a través de ella se controlan los diversos caudales en una forma determinada, estas son el último elemento en un lazo de control, instalado en una línea de proceso. Estas válvulas están

conformadas por un actuador el cual, puede ser hidráulico, neumático, estos son los más utilizados, su importancia en las industria radica en que llevan el

control de procesos vitales para las mismas, estos actuadores neumáticos son tan imprescindible que la mayoría de las empresas por no decir en su totalidad lo utilizan, estos constan de un diafragma, un vástago y un resorte, aunque su

forma parezca simple son de gran utilidad, el cuerpo de la válvula como tal, tiene un tapón, sus asientos y una serie de accesorios, el tapón es el

encargado de controlar la cantidad de fluido que pasa a través de la válvula.

Las válvulas lineales están conformadas por un vástago que, empuja al obturador mediante un movimiento lineal directo, su actuador es de forma lineal

o multigiro, si estas válvulas son de tipo multigiro su operación es de forma manual, existen diversos tipos de válvulas lineales entre las que se pueden

mencionar están, la válvula anular esta permite que tanto la presión y el caudal sean regulados y tiene la particularidad de que cierra contra toda presión y el fluido pasa rodeando el obturador, otra de estas válvulas son las válvulas de

agujas, su nombre como tal se debe, porque el vástago cónico que hace de obturador sobre un agujero pequeño en relación al diámetro nominal de la

válvula, el vástago se desplaza en forma de rosca fina, su aplicación es lenta y hasta que no se giren varias veces el paso de fluido es mínima.

Otra válvula lineal es la válvula de compuerta, esta se aplica para el flujo de

fluidos limpios y sin interrupción, cuando esta se encuentra en su máxima capacidad de abertura coincide con el diámetro de la tubería, este tipo de

válvula no se debe utilizar para regulación o estrangulamiento ya que su disco se podría erosionar, la válvula de diafragma, es la recomendada para estrangulación de líquidos que pueden llevar muchos sólidos, en esta válvula

se aleja por completo el fluido de las partes mecánicas de operación, las válvulas de globo, su nombre se debe a su forma esférica , el obturador de la

válvula se desplaza con un movimiento lineal.

La válvula de cono fijo, también conocida con el nombre de chorro hueco, esta se enfoca en la libre descarga, acá la presión es muy alta a la hora de salir el

líquido, las válvulas tipo pinch estas son de magnitud flexible, en el se estrangula un tubo de su mismo contenido, este es el único componente en

contacto con el medio.

También existen válvulas rotativas su contextura contiene un obturador y eje de giro de 0º a 90º, simplemente posición abierta y cerrada, existen diversos tipos

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de válvulas rotativas, entre las que se pueden mencionar, válvula de bola,

también conocida como válvula esférica, la cual contiene un macho esférico el cual controla la circulación del líquido, el sellado de esta válvula es excelente,

la válvula de mariposa, su versatilidad las resalta, ya que pueden adaptarse rápidamente en las distintas industrias, y esto se debe a su reciente diseño.

Es de resaltar que en las empresas el uso de estas válvulas va a depender de

los materiales con que estén trabajando existen válvulas precisas para cada proceso, la implementación de una de estas válvulas sin el pleno conocimiento

de sus capacidades podría generar una perdida incalculable para la empresa, ya que de estas válvulas dependen muchas empresas, tanto las válvulas lineales como las rotativas controlan diversos niveles de líquido y gas, procesos

esenciales para las empresas.

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CONCLUSION

Las válvulas ejercen un control esencial en las industrias y por tal motivo

garantizan la calidad, precisión de los resultados de los distintos procesos, estos procesos que trabajan en óptimas condiciones gracias a las válvulas y a

otros mecanismos son los que producen las ganancias y competitividad de la empresa.

Las válvulas lineales y rotatorias garantizan su funcionamiento que va desde,

abrir, cerrar o permitir cierta cantidad de fluido a través de ella dependiendo de las determinaciones previas ya que todos los procesos tienen sus niveles en específicos y cada válvula esta acoplada a su desenvolvimiento. En las

industrias se deben estudiar todos los procesos para estar seguro de que válvula utilizar y que esta sea la más precisa y de calidad para un proceso

determinado.

La seguridad que generan las válvulas de control son las que las definen como un mecanismo de control, capaz de llevar un estricto orden en los procesos de las industrias, existen fluidos que deben ser tratados por válvulas en específico

ya que alguno de estas válvulas no están preparadas para ciertos fluidos intensos.

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BIBLIOGRAFIA

Robert C. Rosaler & James O. Rice. Instrumentación para medición y

control. Tomo III. Editorial McGraw-Hill

Valvias [Pagina Web] consultado el 25 de octubre de 2014 en: http://www.valvias.com/tipos-de-valvulas.php