En el intrincado mundo de los procesos industriales, la precisión y el control son primordiales. Mantener los caudales, presiones y temperaturas adecuados es esencial para un funcionamiento seguro y eficaz, ya sea en una planta química, una refinería o una instalación de generación de energía. En el corazón de este control se encuentra un componente crucial conocido como válvula de control posicionador.

Los posicionadores de válvulas de control son los héroes anónimos de la automatización industrial, ya que trabajan silenciosamente entre bastidores para garantizar que las válvulas de control funcionen con una precisión inigualable. En este blog, nos adentraremos en el mundo de los posicionadores de válvulas de control, explorando qué son, cómo funcionan y por qué son indispensables en el control de procesos. Así pues, embarquémonos en un viaje para descubrir los secretos que se esconden tras esta tecnología vital que mantiene nuestras industrias en perfecto funcionamiento.

¿Qué es un posicionador neumático de válvulas?

En válvula neumática El posicionador es un instrumento utilizado para posicionar el vástago de la válvula de control mediante la señal neumática de 3-15 PSI recibida de un controlador o de una estación de carga manual.

Un posicionador de válvula aumenta o disminuye la presión del aire para accionar el actuador.

El posicionador neumático garantiza un funcionamiento fiable y preciso de la válvula de control.

La función principal del posicionador de una válvula de control es servir de interfaz entre el PLC y el sistema de accionamiento para modificar con precisión la posición del obturador para la apertura y el cierre de una válvula de control.

El posicionador de la válvula de control proporciona un traductor para un determinado bucle. Traduce el lenguaje del PLC al lenguaje del actuador.

El posicionador convierte la señal de 4 a 20 mA CC en una señal de presión de aire neumática proporcional de 3 a 15 PSI.

¿Cómo funciona un posicionador neumático de válvulas?

En válvula neumática El posicionador es un dispositivo que utiliza el concepto de equilibrio de fuerzas para posicionar el vástago de la válvula de control en respuesta a una señal neumática procedente de un controlador.

El posicionador de la válvula es un dispositivo de equilibrio de fuerzas que asegura la posición del obturador, que es directamente proporcional a la presión de salida del regulador. El posicionador evalúa las fuerzas creadas por la señal de control y el vástago de la válvula de control a través del conector de movimiento y la leva de retroalimentación, y luego alimenta o purga el aire que va al actuador de la válvula en consecuencia.

El diafragma de señal recibe la señal de aire del instrumento. Al aumentar la señal, la membrana y el vástago de conexión de la clapeta se moverán hacia la derecha. El vástago de conexión de la clapeta abrirá entonces la clapeta de suministro, admitiendo presión de suministro en la salida conectada al diafragma del actuador. La clapeta de escape permanece cerrada cuando el vástago de conexión de la clapeta se desvía hacia la derecha. El efecto de aumentar la señal es aumentar la presión en el accionamiento. Este aumento de presión en el accionamiento hace que el vástago de la válvula descienda y que la palanca del posicionador gire en el sentido de las agujas del reloj. Este movimiento de la palanca en sentido horario comprime el muelle de regulación a través de la leva. Cuando el vástago de la válvula alcanza la posición requerida por el controlador, la compresión en el resorte de rango dará una fuerza de equilibrio, resultando en el cierre de ambas chapaletas.

Cuando se reduce la señal de control, la fuerza ejercida por el diafragma de señal también disminuye, y la fuerza del resorte de rango empuja el vástago de conexión de la clapeta hacia la izquierda, permitiendo que la clapeta de escape se abra. Esto provoca una disminución de la presión del diafragma del actuador y permite que el vástago de la válvula se mueva hacia arriba hasta que se establece un nuevo equilibrio de fuerzas.

Tipos de posicionadores de válvulas

Existen tres tipos principales de posicionadores:

• Posicionador neumático de válvulas.
• Posicionador de válvulas electroneumático (EP).
• Posicionador digital de válvulas.

¿Dónde se encuentra un posicionador de válvulas?

• En las válvulas de control lineal, los posicionadores de válvula suelen montarse en la yema o carcasa superior de un actuador neumático.
• Los posicionadores de las válvulas de control rotativas suelen estar situados cerca del extremo del eje. El posicionador está unido mecánicamente al vástago de la válvula o al eje de la válvula.

Ventajas del posicionador neumático de válvulas

No todas las aplicaciones requieren posicionadores de válvulas. Los posicionadores de válvulas, en cambio, tienen ventajas en muchas aplicaciones, sobre todo en sistemas donde las variaciones pueden ser terribles para la productividad o la calidad.

• Control más preciso. Los posicionadores de válvulas pueden proporcionar un control más preciso que un actuador solo, ya que conocen la posición exacta de la válvula. Los posicionadores también aumentan la precisión en la parte inferior de la carrera de la válvula, donde los errores son más probables.
• Control más rápido. Los posicionadores permiten que las válvulas de control respondan más rápidamente a los cambios en la variable del proceso, reduciendo el tiempo que el sistema funciona por encima o por debajo del valor de consigna.
• Posición constante de la válvula, incluso con presiones variables. Una presión diferencial variable a través de la válvula puede indicar inestabilidad del lazo de control. Un posicionador es un método para estabilizar la posición de la válvula.
• Configuraciones y funciones más flexibles. Un posicionador le permite poner distancia entre el controlador y la válvula de control y utilizar actuadores controlados por diafragma o pistón. Puede alternar entre acciones de control directas e inversas o cambiar las características del caudal cuando sea necesario. Puede utilizar un controlador para dos válvulas (es decir, rango dividido).
• Se reducen los efectos de la fricción, que provocan histéresis y banda muerta. La fricción en la empaquetadura del vástago de la válvula contribuye tanto a la histéresis como a la banda muerta, lo que reduce la productividad.