t3.1 valvulas de control

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  • TRABAJO 3.1.ELEMENTOS FINALES DE CONTROL.

    INGENIERA ELECTRNICA

    ASIGNATURA:

    INSTRUMENTACIN

    INTEGRANTES:

    DOMNGUEZ ESTRADA ROBERTO, 11560014

    JUREZ ZAMUDIO MARIO ALBERTO, 11560050

    VALENTE ZARATE ALDOIR GERARDO, 11560135

    DOCENTE: M.C. GALLO SNCHEZ JULIO CESAR.

    CD. Y PTO. LZARO CRDENAS, MICH., A 07 DE ABRIL DE 2014.

    INSTITUTO TECNOLGICO DE LZARO CRDENAS

  • NDICE

    INTRODUCCIN. 1

    OBJETIVOS.. 2

    3.1 ELEMENTOS FINALES DE

    CONTRO.. 3

    3.1.2 Tipos de vlvulas 3

    3.1.2.1 Vlvula de globo.. 4

    3.1.2.2 Vlvula en ngulo 4

    3.1.2.3 Vlvula de tres vas . 5

    3.1.2.4 Vlvula de jaula 6

    3.1.2.5 Vlvula de compuerta. 6

    3.1.2.6 Vlvula en Y. 7

    3.1.2.7 Vlvula de cuerpo partido.... 7

    3.1.2.8 Vlvula Saunders.. 8

    3.1.2.9 Vlvula de compresin...... 8

    3.1.2.10 Vlvula de obturador excntrico rotativo. 9

    3.1.2.11 Vlvula de obturador cilndrico excntrico... 9

    3.1.2.12 Vlvula de mariposa.. 10

    3.1.2.13 Vlvula de bola.. 11

    3.1.2.14 Vlvula de orificio ajustable.. 11

    3.1.2.15 Vlvula de flujo axial. 12

    CONCLUSIN. 14

    BIBLIOGRAFA...14

  • INSTRUMENTACIN

    Instituto Tecnolgico De Lzaro Crdenas 1

    INTRODUCCIN

    En el presente trabajo se explican y representaran algunas de las vlvulas ms

    utilizadas en los procesos industriales y en hogares. Buscando el mostrar cmo

    estn constituidas, su forma de trabajar, adems de en qu campos o lugares

    pueden ser propias cada una de ellas para ser montadas.

    Tambin se har nfasis en los fluidos para los cuales estn fabricadas las

    vlvulas y prevenir el mal uso de ellas.

  • INSTRUMENTACIN

    Instituto Tecnolgico De Lzaro Crdenas 2

    OBJETIVOS

    Que el estudiante al trmino del tema sepa identificar los elementos finales de control como lo son las vlvulas.

    Ampliar el conocimiento que se tena acerca de las vlvulas que se presentan.

    Conocer los tipos de medios y fluidos en los que se utilizan las vlvulas mencionadas.

    Tener un concepto ms claro y la construccin de cada una de las vlvulas que se presentaran a continuacin.

  • INSTRUMENTACIN

    Instituto Tecnolgico De Lzaro Crdenas 3

    3.1 ELEMENTOS FINALES DE CONTROL

    3.1.1 Vlvulas de control

    En el control automtico de los procesos industriales la vlvula de control juega un papel

    muy importante en el bucle de regulacin. Realiza la funcin de variar el caudal del fluido

    de control que modifica a su vez el valor de la variable medida comportndose como un

    orificio de rea continuamente variable. Dentro del bucle de control tiene tanta importancia

    como el elemento primario, el transmisor y el controlador. En la figura 3.1 puede verse una

    vlvula de control tpica. Se compone bsicamente del cuerpo y del servomotor.

    Figura 3.1 Se muestra una vlvula de control.

    3.1.2 Tipos de vlvulas

    Las vlvulas pueden ser de varios tipos segn sea el diseo del cuerpo y el movimiento del

    obturador.

    Las vlvulas de movimiento lineal en las que el obturador se mueve en la direccin de su

    propio eje se clasifican como se especifica a continuacin.

  • INSTRUMENTACIN

    Instituto Tecnolgico De Lzaro Crdenas 4

    3.1.2.1 Vlvula de globo

    Puede verse en las figuras 3.2 una vlvula de globo y su construccin interna. Las vlvulas

    de simple asiento precisan de un actuador de mayor tamao para que el obturador cierre en

    contra de la presin diferencial del proceso. Por lo tanto, se emplean cuando la presin del

    fluido es baja y se precisa que las fugas en posicin de cierre sean mnimas.

    El cierre estanco se logra con obturadores provistos de una arandela de tefln. En la vlvula

    de doble asiento o de obturador equilibrado la fuerza de desequilibrio desarrollada por la

    presin diferencial a travs del obturador es menor que en la vlvula de simple asiento.

    Como dato orientativo puede sealarse que segn la norma ANSI B 16.1041976, 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.

    Figura 3.2 vlvula de globo.

    3.1.2.2 Vlvula en ngulo

    Esta vlvula representada en la figura 3.3, 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.

    El diseo de la vlvula es idneo para el control de fluidos que vaporizan (flashing), para

    trabajar con grandes presiones diferenciales y para los fluidos que contienen slidos en

    suspensin.

  • INSTRUMENTACIN

    Instituto Tecnolgico De Lzaro Crdenas 5

    3.3 Vlvula de ngulo.

    3.1.2.3 Vlvula de tres vas

    Este tipo de vlvula se emplea generalmente para mezclar fluidos vlvulas mezcladoras

    (fig. 3.4 a) - o bien para derivar de un flujo de entrada dos de salida - vlvulas diversoras

    (fig. 3.4 b). Las vlvulas de tres vas intervienen tpicamente en el control de temperatura

    de intercambiadores de calor.

    a) b)

    Figura 3.4 a) Vlvula de tres vas (mezcladoras), b) Vlvula de tres vas (divisoras)

  • INSTRUMENTACIN

    Instituto Tecnolgico De Lzaro Crdenas 6

    3.1.2.4 Vlvula de jaula

    Consiste en un obturador cilndrico que desliza en una jaula con orificios adecuados a las

    caractersticas de caudal deseadas en la vlvula (fig. 3.5). Se caracterizan 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.

    Figura 3.5 Vlvula de jaula

    3.1.2.5 Vlvula de compuerta

    Esta vlvula efecta su cierre con un disco vertical plano, o de forma especial, y que se

    mueve verticalmente al flujo del fluido. Por su disposicin es adecuada generalmente para

    control todo-nada, ya que en posiciones intermedias tiende a bloquearse. Tiene la ventaja

    de presentar muy poca resistencia al flujo de fluido cuando est en posicin de apertura

    total (fig. 3.6).

    Figura 3.6 Vlvula de compuerta

  • INSTRUMENTACIN

    Instituto Tecnolgico De Lzaro Crdenas 7

    3.1.2.6 Vlvula en Y

    En la figura 3.7 puede verse su forma. Es adecuada como vlvula de cierre y de control.

    Como vlvula todo-nada se caracteriza por su baja prdida de carga y como vlvula de

    control presenta una gran capacidad de caudal. Posee una caracterstica de autodrenaje

    cuando est instalada inclinada con un cierto ngulo.

    Figura 3.7 Vlvula en Y

    3.1.2.7 Vlvula de cuerpo partido

    Esta vlvula (fig. 3.8) es una modificacin de la vlvula de globo de simple asiento

    teniendo el cuerpo partido en dos partes entre las cuales est presionado el asiento. Esta

    disposicin permite una fcil sustitucin del asiento y facilita un flujo suave del fluido sin

    espacios muertos en el cuerpo. Se emplea principalmente para fluidos viscosos y en la

    industria alimentaria.

    Figura 3.8 Vlvula de cuerpo partido

  • INSTRUMENTACIN

    Instituto Tecnolgico De Lzaro Crdenas 8

    3.1.2.8 Vlvula Saunders

    En la vlvula Saunders (fig. 3.9), 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, en particular en el manejo de fluidos negros

    o agresivos o bien en el control de fluidos conteniendo slidos en suspensin.

    Figura 3.9 Vlvula Saunders

    3.1.2.9 Vlvula de compresin

    Esta vlvula funciona mediante el pinzamiento de dos o ms elementos flexibles, por

    ejemplo, un tubo de goma. Igual que las vlvulas de diafragma se caracterizan porque

    proporcionan un ptimo control en posicin de cierre parcial y se aplican

    fundamentalmente en el manejo de fluidos negros corrosivos, viscosos o conteniendo

    partculas slidas en suspensin (ver figura 4.0).

  • INSTRUMENTACIN

    Instituto Tecnolgico De Lzaro Crdenas 9

    Figura 4.0 Vlvula de compresin

    3.1.2.10 Vlvula de obturador excntrico rotativo

    Consiste en un obturador de superficie esfrica que tiene un movimiento rotativo excntrico

    y que est unido al eje de giro por uno o dos brazos flexibles (fig. 4.1). El eje de giro sale al

    exterior del cuerpo y es accionado por el vstago de un servomotor. El par de ste es

    reducido gracias al movimiento excntrico de la cara esfrica del obturador. La vlvula

    puede tener un cierre estanco mediante aros de tefln dispuestos en el asiento y se

    caracteriza por su gran capacidad de caudal.

    Figura 4.1 Vlvula de obturador excntrico rotativo

    3.1.2.11 Vlvula de obturador cilndrico excntrico

    Esta vlvula (fig. 4.2) tiene un obturador cilndrico excntrico que asienta contra un cuerpo

    cilndrico. El cierre hermtico se consigue con un revestimiento de goma o tefln en la cara

    del cuerpo donde asienta el obturador. Es adecuada para fluidos corrosivos y lquidos

    viscosos o conteniendo slidos en suspensin.

  • INSTRUMENTACIN

    Instituto Tecnolgico De Lzaro Crdenas 10

    Figura 4.2 Vlvula de obturador cilndrico excntrico

    3.1.2.12 Vlvula de mariposa

    El cuerpo est formado por un anillo cilndrico dentro del cual gira transversalmente un

    disco circular (fig. 4.3). La vlvula puede cerrar hermticamente mediante un anillo de

    goma encastrado en el cuerpo. Un servomotor exterior acciona el eje de giro del disco y

    ejerce su par mximo cuando la vlvula est totalmente abierta (en control todo-nada se

    consideran 90 y en control continuo 60, a partir de la posicin de cierre ya que la ltima

    parte del giro es bastante inestable), siempre que la presin diferencial permanezca

    constante. Las vlvulas de mariposa se emplean para el control de grandes caudales de

    fluidos a baja presin.

    Figura 4.3 Vlvula de mariposa

  • INSTRUMENTACIN

    Instituto Tecnolgico De Lzaro Crdenas 11

    3.1.2.13 Vlvula de bola

    El cuerpo de la vlvula tiene una cavidad interna esfrica que alberga un obturador en

    forma de esfera o de bola (de ah su nombre) (fig. 4.4 a). La bola tiene un corte adecuado

    (usualmente en V) que fija la curva caracterstica de la vlvula, y gira transversalmente

    accionada por un servomotor exterior. El cierre estanco se logra con un aro de tefln

    incorporado al cuerpo contra el cual asienta la bola cuando la vlvula est cerrada. La

    vlvula de bola se emplea principalmente en el control de caudal de fluidos negros, o bien

    en fluidos con gran porcentaje de slidos en suspensin.

    La vlvula de macho (fig. 4.4 b) que consiste en un macho de forma cilndrica o

    troncocnica con un orificio transversal igual al dimetro interior de la tubera. El macho

    ajusta en el cuerpo de la vlvula y tiene un movimiento de giro de 90. Se utiliza

    generalmente en el control manual todo nada de lquidos o gases y en regulacin de

    caudal.

    a) b)

    Figura 4.4 a) Vlvula de bola; b) vlvula de macho

    3.1.2.14 Vlvula de orificio ajustable

    El obturador de esta vlvula consiste en una camisa de forma cilndrica que est perforada

    con dos orificios, uno de entrada y otro de salida y que gira mediante una palanca exterior

    accionada manualmente o por medio de un servomotor. El giro del obturador tapa parcial o

    totalmente las entradas y salidas de la vlvula controlando as el caudal. La vlvula

    incorpora adems una tajadera cilndrica que puede deslizar dentro de la camisa gracias a

    un macho roscado de accionamiento exterior. La tajadera puede as fijarse manualmente en

    una posicin determinada para limitar el caudal mximo (fig. 4.5).

  • INSTRUMENTACIN

    Instituto Tecnolgico De Lzaro Crdenas 12

    Figura 4.5 Vlvula de orificio ajustable

    3.1.2.15 Vlvula de flujo axial

    Las vlvulas de flujo axial consisten en un diafragma accionado neumticamente que

    mueve un pistn, el cual a su vez comprime un fluido hidrulico contra un obturador

    formado por un material elastmero. De este modo, el obturador se expansiona para cerrar

    el flujo anular del fluido. Este tipo de vlvulas se emplea para gases y es especialmente

    silencioso. Se utiliza tambin para gases (ver figura 4.6).

    Figura 4.6 Vlvula de flujo axial

  • INSTRUMENTACIN

    Instituto Tecnolgico De Lzaro Crdenas 13

    CONCLUSIN

    Al trmino de este tema aprendimos sobre la construccin y utilidad de las

    distintas vlvulas que existes, adems se mostros la construccin interna de varias

    vlvulas y pues aprendimos tambin en que medios, a que presiones y en que

    fluidos se utilizan cada una de ellas.

    BIBLIOGRAFA

    Instrumentacin Industrial// Antonio Creus// Sexta Edicin// Ed. Alfaomega.