¿Cómo funciona la válvula de control? 

Las válvulas de control regulan y controlan el caudal, la presión y la temperatura de un fluido, como el gas, el vapor, el agua o la mezcla química, abriendo o cerrando los pasos internos. Controlan la cantidad de flujo en los procesos. El vástago de la válvula se mueve, alterando el tamaño del paso, y esto aumenta, disminuye o mantiene constante el caudal. 

La válvula de control consta de tres partes principales : 

Cuerpo de la válvula - en el que está contenido el elemento modulador, un globo, obturador, bola o mariposa. 

Actuador de la válvula: que mueve los elementos moduladores de la válvula, como la bola o la mariposa. 

Posicionador de válvulas-que garantizan que la válvula ha alcanzado el grado de apertura requerido, lo que permite superar el problema de la fricción y el desgaste.   

El cuerpo de la válvula de control se puede clasificar como sigue, la parte del cuerpo de la válvula de control permanece en contacto con los productos. Para manejar la temperatura, la presión y la química del medio. 

1. Válvula de control de globo 

1.1 Válvula de globo de asiento único cuerpo 

1.2 Cuerpo de la válvula de control de globo de doble asiento 

1.3 Cuerpo de la válvula de globo con obturador compensado 

1.4 Cuerpo de la válvula de control de globo guiada por jaula 

1,5 Cuerpo de la válvula de tres vías 

2. Válvula de ángulo 

2.1 Cuerpo de válvula tipo jaula 

2.2 Cuerpo de válvula tipo pila de discos 

3. Válvula de diafragma 

4. Válvulas rotativas 

4.1 Válvulas de mariposa cuerpo 

4.2 Cuerpo de la válvula de control de bola con muesca en V 

4.3 Cuerpo de la válvula de control de disco excéntrico 

4.4 Cuerpo de la válvula de control con obturador excéntrico 

5. Válvulas de cilindro deslizantes 

5.1 Válvula de control direccional 

5.2 Válvula de carrete 

5.3 Válvula de pistón 

6. Válvula neumática 

6.1 Válvula neumática 

6.2 Válvula de relé 

6.3 Válvula de pinza neumática  

En actuador de válvula se utiliza para mover el vástago de la válvula, abre o cierra la válvula de control según el cambio requerido en el caudal. Podemos tener actuadores lineales o rotativos, dependiendo del tipo de cuerpo de la válvula. Por ejemplo, una válvula de mariposa requiere un actuador rotativo, una válvula de globo suele trabajar con un actuador lineal. El caudal que pasa por la válvula depende de la diferencia de presión entre la entrada y la salida 

Existen tres sistemas diferentes para mover lo que sucede: neumático, hidráulico y eléctrico. Los actuadores neumáticos convierten la presión del aire en un movimiento lineal o giratorio. Los hidráulicos hacen lo mismo con líquidos en lugar de aire. Y los actuadores eléctricos utilizan motores para convertir la energía eléctrica en par mecánico. Todos los sistemas funcionan hacia delante y hacia atrás, o en acciones indirectas o inversas. En las acciones directas, la entrada empujará el actuador hacia abajo por el vástago de la válvula, y el muelle lo empujará de nuevo hacia arriba. En las acciones inversas, la entrada empuja el vástago de la válvula hacia arriba, y el muelle lo empuja de nuevo hacia abajo. 

El posicionador de válvulas suministra aire a presión al actuador de la válvula. Los posicionadores se utilizan normalmente cuando una válvula de control requiere una acción de estrangulación. Un posicionador requiere una realimentación de posición del vástago o eje de la válvula y suministra presión neumática al actuador para abrir y cerrar la válvula. El posicionador debe montarse en el conjunto de la válvula de control o cerca de él. Existen tres tipos principales de posicionadores, según el tipo de señal de control, la capacidad de diagnóstico y el protocolo de comunicación: analógico neumático y digital. 

Las unidades de procesamiento pueden utilizar una señal de presión neumática como consigna de control para las válvulas de control. La presión suele modularse entre 20,7 y 103 Kpa ( 3 y 15 psi) para mover la válvula de la posición 0 a la 100%. En un posicionador neumático común, la posición del vástago o eje de la válvula se compara con la posición de un fuelle que recibe la señal de control neumático. Cuando la señal de entrada aumenta, el fuelle se expande y mueve una viga. La viga pivota alrededor de un eje de entrada, lo que acerca una chapaleta a la tobera. La presión de la boquilla aumenta, lo que incrementa la presión de salida al actuador a través de un amplificador neumático. El aumento de la presión de salida al actuador hace que el vástago de la válvula se mueva. El movimiento del vástago se retroalimenta a la viga empleando una leva. A medida que la leva gira, la viga pivota sobre el eje de realimentación para alejar ligeramente la clapeta de la boquilla. La presión de la boquilla disminuye y reduce la presión de salida al actuador. El movimiento del vástago continúa, alejando la aleta de la tobera hasta que se alcanza el equilibrio. Cuando la señal de entrada disminuye, el fuelle se contrae y el vástago pivota sobre el eje de entrada para alejar la aleta de la tobera. La presión de la tobera disminuye y el relé permite la liberación de la membrana causando presión a la atmósfera, lo que permite que el vástago del actuador se mueva hacia arriba. A través de la leva, el movimiento del vástago se retroalimenta a la viga para reposicionar la aleta más cerca de la tobera. Cuando se obtienen las condiciones de equilibrio, el movimiento del vástago se detiene y la aleta se posiciona para evitar que siga disminuyendo la presión del actuador. 

El segundo tipo de posicionador es un posicionador I/P analógico. La mayoría de las unidades de proceso modernas utilizan una señal de corriente continua de 4 a 20 mA para modular la válvula de control. Esto introduce la electrónica en el diseño de la posición y requiere que el posicionador convierta la señal electrónica de corriente en una señal neumática de presión. En un posicionador analógico I/P típico, el convertidor recibe una señal de entrada de CC y proporciona una señal de salida neumática proporcional a través de una disposición de boquilla/aleta. La señal de salida neumática proporciona la señal de entrada al posicionador neumático. Por lo demás, el diseño es el mismo que el del posicionador neumático