Válvulas de Control Automático

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Identificar y comprender correctamente el funcionamiento, calibracin y configuracin de las Vlvulas de Control Automtico.

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<p>VALVULAS DE CONTROL AUTOMATICO</p> <p>Objetivos: Al finalizar la sesin, el participante estar en condiciones de identificar y comprender correctamente el funcionamiento, calibracin y configuracin de las Vlvulas de Control Automtico.</p> <p>Elemento Final de ControlEs un mecanismo o dispositivo que modifica la variable manipulada, en respuesta a una seal de salida de un dispositivo de control. Su funcin es actuar sobre el agente de control, regulando un caudal de entrada de materia o energa al proceso, en una magnitud relacionada con el error que presente en cada momento la variable controlada. En cualquier instalacin industrial pueden encontrarse elementos finales de control muy diversos, como bombas, compresores, restatos, etc. Pero, sin lugar a dudas, los elementos ms frecuentes son las vlvulas de control automtico.</p> <p>Vlvula de Control Automtico Definicin: Es un Elemento Final de Control, que realiza la funcin de variar el caudal del fluido de control, en respuesta a la seal enviada por un controlador; modificando a su vez el valor de la variable controlada. Se comporta como un orificio de rea continuamente variable.</p> <p>Partes de la VAC</p> <p>Cuerpo : Obturador, asiento, brida, tapa Servomotor: Diafragma, muelle, Vstago, Indicador de posicin</p> <p>Antes de proseguir conoceremos las partes de la mismas</p> <p>Servomotor</p> <p>Cuerpo</p> <p>Tipos de VACSe distinguen dos Tipos de VAC: a) Segn el diseo del cuerpo b) Segn el movimiento del obturador</p> <p>Tipos de Vlvula utilizadas en la industriaVlvula en ngulo Vlvula de Tres vas (Mezcladoras y Diversoras) Vlvula en Y Vlvula de Cuerpo partido Vlvula de Jaula Vlvulas de Globo (Simple asiento, doble asiento, obturador equilibrado) Vlvula de Compuerta Vlvula de Compresin Vlvula Mariposa Vlvula de Bola Vlvula Saunders Vlvulas de obturador excntrico rotativo Vlvula de obturador de cilndrico excntrico Vlvula de Orificio ajustable Vlvula de macho, etc.</p> <p>Vlvula de GloboEstas vlvulas pueden ser de asiento simple, de doble asiento y de obturador equilibrado. Las fugas admisibles son de 0.1% del caudal mximo en la vlvula de simple asiento y de 0.5% en la vlvula de doble asiento.</p> <p>Vlvula en nguloEsta vlvula permite obtener un flujo de caudal regular sin excesivas turbulencias y es adecuada para disminuir la erosin cuando sta es considerable por las caractersticas del fluido o por la excesiva presin diferencial . Es apta para el control de fluidos que vaporizan, para trabajar con grandes presiones diferenciales y para fluidos que contienen slidos en suspensin.</p> <p>Vlvula de tres vasSe emplea generalmente para mezclar fluidos (vlvulas mezcladoras) o bien para derivar de un flujo de entrada dos de salida(vlvulas diversoras). Las vlvulas de tres vas intervienen tpicamente en el control de temperatura de intercambiadores de calor.</p> <p>Vlvula de JaulaConsiste de un obturador cilndrico que desliza en una jaula con orificios adecuados a las caractersticas de caudal deseadas en la vlvula, se caracteriza por el fcil desmontaje del obturador y porque ste puede incorporar orificios que permiten eliminar prcticamente el desequilibrio de fuerzas producido por la presin diferencial, favoreciendo la estabilidad del funcionamiento. Por este motivo se emplea en vlvulas de gran tamao o bien cuando deba trabajarse con una alta presin diferencial. Por otro lado el obturador puede disponer de aros de tefln, que cuando la vlvula se cierra permiten un cierre hermtico.</p> <p>Vlvula Saunders El obturador es una membrana flexible que a travs de un vstago unido a un servomotor, es forzada contra un resalte del cuerpo cerrando as el paso del fluido. Tiene la desventaja de que el servomotor de accionamiento debe ser muy potente, se utiliza principalmente en procesos qumicos difciles.</p> <p>Vlvula de mariposaEl cuerpo est formado por un anillo cilndrico dentro del cual gira transversalmente un disco circular. Se necesita una gran fuerza del actuador para accionar la vlvula en caso de una cada de presin elevada.</p> <p>Vlvula de compuertaEsta vlvula efecta su cierre con un disco vertical plano, o de alguna forma especial y que se mueve verticalmente al flujo del fluido. Por su disposicin es adecuada generalmente para control todo-nada.</p> <p>DefinicionesCv: 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 F, con una cada de presin a travs de la vlvula, de 1 Psi. Es empleado para relacionar el tamao de una vlvula con la cada de presin para un flujo dado. Kv: Es el coeficiente de caudal en unidades mtricas. Se define como el caudal de agua en metros cbicos por hora, a una temperatura entre 5 y 40 C, con una cada de presin a travs de la vlvula de un bar.</p> <p>Ajuste de Rango de la VlvulaEl ajuste de rango, R, de una vlvula se define como la relacin del flujo mximo que se puede controlar contra el flujo mnimo que se puede controlar: En la mayora de las vlvulas de control el ajuste de rango es limitado y, generalmente, vara entre 20 y 50. Es deseable tener un ajuste de rango grande (del orden de 10 o mayor), de manera que la vlvula tenga un efecto significativo sobre el flujo.</p> <p>Rangeabilidad Se refiere a los valores mnimo y mximo que el instrumento es capaz de medir dentro del rango de precisin y exactitud especificados. Este valor se puede dar como un porcentaje del span o como una relacin entre el valor mximo y el valor mnimo Ejem: Rango de medida: 0 ... 100 GPM Mnimo valor medido: 5 GPM Mximo valor medido: 100 GPM Rangeabilidad: 5% de full span 20:1</p> <p>Vlvula de control lineal Es aquella cuyo caudal es proporcional a la carrera de la vlvula Q=k*l donde: q = caudal. k = cte. l = carrera (lineal o rotacional) Grficamente se representa por una lnea recta. Vlvula isoporcentual Es aquella en la cual, cada incremento de carrera del obturador, produce un cambio en el caudal, proporcional al caudal que flua antes de la variacin.</p> <p> En la que: dq/dl = a*q q = caudal a prdida de carga constante. l = carrera. a = cte. Trabajando matemticamente la expresin anterior: Donde: a y b = ctes. A continuacin, puede verse que:</p> <p>CALIBRACIN DE VLVULA DE CONTROL AUTOMTICO</p> <p>VLVULA GLOBO CON ACTUADOR DE DIAFRAGMAMARCA : SERIE : TIPO : MATERIAL: CARRERA: ENTRADA: FISHER CM206750 657-ES FIERRO 3 A 15 PSI</p> <p>PASO N 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. Podra producirse un accidente.</p> <p>PASO N 2: SOLICITAR EQUIPOS A UTILIZAR.MATERIALESMANGUERAS NEUMATICAS</p> <p>Y</p> <p>MATERIALES</p> <p>EQUIPOSCALIBRADOR DE PRESION DIGITAL</p> <p>LLAVES DE BOCA DE 10 A 14 mm</p> <p>REGULADOR DE PRECISION</p> <p>RACHE CON DADOS DE 10 A 19 mm</p> <p>RELOJ COMPARADOR</p> <p>T PARA DISTRIBUCION NEUMATICA</p> <p>FRL</p> <p>PASO N 3: Probar el correcto funcionamiento de los equipos para una correcta calibracin. PASO N 4: Realizar las conexiones neumticas - Conectar la manguera neumtica hacia el filtro regulador. - Del filtro regulador hacia el regulador de precisin. - A la salida del regulador de precisin pondremos una T para derivar la alimentacin hacia el calibrador de presin y hacia la conexin NPT hembra del actuador.</p> <p>PASO N 5: Debemos primero calibrar el punto cero, para esto tenemos que desmontar la tuerca partida que es la juntura del vstago del actuador y el vstago de la vlvula .</p> <p>PASO N 6: -Abrir la vlvula del regulador de precisin y ajustar el perno de punto cero. - Deber moverse el vstago con una presin de 3 Psi . - Para tener una mejor precisin del movimiento del vstago utilizaremos el regulador de precisin y el reloj comparador.</p> <p>PASO N 7: -Desplegar el vstago de la vlvula hacia la parte inferior, observando en el indicador del calibrador de presin, que llegue a 15 Psi para que presione el vstago de la vlvula y as el obturador cierre al 100%.</p> <p>PASO N 8: -Desplazar el vstago del actuador alimentando el 50% de la alimentacin de 3 psi a 15 psi. (50%=9 Psi). -Poner el disco indicador de carrera 100% en</p> <p>PASO N 9: Poner el disco indicador de carrera en el 50% de la escala indicadora.</p> <p>PASO N 10: Ajustar la tuerca partida de acoplamiento entre el vstago de la vlvula y el vstago del actuador.</p> <p>PASO N 11: Poner al 0% regulando la alimentacin 3 Psi</p> <p>PASO N 12: Colocar el reloj comparador en el disco indicador de posicin y abrir la vlvula del regulador de precisin observando que llegue a 3 psi. el disco indicador debe estar en 0 % y no se debe mover (siempre basndonos 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.</p> <p>PASO N 13: Si est todo correcto seguir abriendo la vlvula del regulador de precisin y observar el valor de presin indicado y debe ser proporcional al recorrido de la carrera. Al llegar a 15 Psi debe haber avanzado los , su 100%</p> <p>PASO N14: Si esta todo correcto, se habr calibrado la Vlvula de Globo con actuador de diafragma de la marca Fisher.</p> <p>OBSERVACIN:VERIFICAR QUE NO EXISTAN FUGAS DE PRESION, ESTO DIFICULTARIA NUESTRO PROCESO DE CALIBRACION DE LA VALVULA.</p> <p>HERRAMIENTAS UTILIZADASLlave francesa de 12 Destornillador de plstico Juego de llaves mixtas n 11, 12, 13, 14 Juego de dados con rache Martillo</p> <p>-</p> <p>MATERIALES / INSTRUMENTOS- Manguera de conexin para aire comprimido - Conector tipo T (para derivacin) - Reloj comparador con rango de 0.001 a 100 mm.</p> <p>- CALIBRADOR DE PRESION MODELO MICROCALP20</p> <p>-REGULADOR DE PRECISION RANGO DE 0 A 25 BAR</p> <p>- FRL</p>