Válvula de bola accionada

Las válvulas de bola actuadas se utilizan en aplicaciones que requieren un control automatizado de las válvulas. A diferencia de las válvulas manuales, que requieren un giro manual con una manivela o caja de engranajes, las válvulas actuadas abren y cierran las válvulas automáticamente tras recibir una señal de control, con la ayuda de un actuador. Dependiendo de los requisitos del sistema y de la disponibilidad de recursos, este actuador puede ser un motor controlado eléctricamente, un dispositivo neumático o un dispositivo hidráulico que haga girar la válvula para su funcionamiento. Las diferencias en esta fuente de energía dan lugar a diferentes diseños, cada diseño tiene diferentes ventajas y desventajas para aplicaciones específicas. Un actuador puede incluir características tales como indicadores de posición y mando manual, además del componente generador de par. Una "válvula de bola accionada eléctricamente", por ejemplo, es una válvula de bola con un actuador eléctrico montado en ella.

Válvula de bola accionada

¿Qué es una válvula de bola accionada?

Las válvulas de bola accionadas a veces están equipadas con un actuador eléctrico o neumático en lugar de un mando manual para abrir o cerrar la válvula. Tienen una conexión directa con el vástago de la válvula y pueden girarla un cuarto de vuelta.

Aunque los actuadores y las válvulas de bola son componentes diferentes, a menudo se utilizan conjuntamente. Por eso, adquirirlos como un paquete para garantizar su conformidad es más ventajoso. Cuando se combinan un actuador y una válvula de bola, se obtiene una válvula de bola automática que puede controlarse a distancia. El actuador y la válvula de bola están conectados por una interfaz de conexión. La interfaz de conexión consta de un eje, o vástago, que conecta la bola de la válvula al actuador, y una brida que atornilla el actuador a la válvula. Un actuador de una marca específica puede instalarse en una válvula de una marca específica compatible. Por otro lado, se pueden utilizar válvulas de bola y actuadores diferentes siempre que cumplan la misma norma, como la ISO 5211.

Tipos de válvulas de bola accionadas.

Existen dos tipos principales en función de su movimiento:

• En actuadores de doble efectoEn esta configuración, el aire o el líquido se suministran a ambos lados del pistón, con un lado con mayor presión que el otro, lo que produce el movimiento necesario para accionar la válvula. La fuerza neumática o hidráulica de la energía del aire o del líquido se utiliza para abrir y cerrar la válvula en esta configuración.
• Retorno por muelle o válvula accionada de simple efecto sólo tiene un lado del pistón alimentado con aire o líquido, y la energía para mover los sistemas la proporciona un muelle en el lado opuesto. La presión neumática o hidráulica de los fluidos se utiliza para abrir o cerrar la válvula cuando un muelle afecta al movimiento opuesto.

Válvula de bola de accionamiento neumático

Para el funcionamiento de una válvula de bola accionada, existen diversas fuentes de alimentación. Los actuadores neumáticos, hidráulicos y eléctricos son los tipos de fuentes de alimentación disponibles. Una empresa debe analizar qué tipo de válvula de bola actuada será mejor para sus necesidades. Una válvula de bola actuada neumáticamente es impulsada por presión de aire, mientras que una válvula de bola actuada hidráulicamente es impulsada por presión de fluido hidráulico. Las válvulas de bola accionadas eléctricamente se controlan mediante electricidad.

• Válvula de bola de accionamiento neumático: La fuerza de accionamiento de los actuadores neumáticos se genera mediante aire comprimido. Estos actuadores reaccionan con rapidez, pero no son adecuados para entornos de alta presión debido a la compresibilidad del gas. Los actuadores neumáticos están disponibles en configuraciones de retorno por muelle y doble efecto.
• Actuadores hidráulicos Ejercer fuerza sobre los componentes mecánicos del actuador utilizando aceite. Como el líquido no es compresible, puede ejercer una enorme cantidad de fuerza, pero suele estar limitado en aceleración y velocidad. Los actuadores hidráulicos pueden ser de retorno por muelle o de doble efecto.
• A válvula motorizada es un tipo de válvula que emplea un motor eléctrico para abrir y cerrar sus mecanismos. Esta válvula es la más adecuada para tipos de válvulas muy grandes o sistemas de control remoto de fluidos, como el corte en cubos de aviones, el riego agrícola y la prevención automatizada de incendios. La válvula motorizada también es muy adecuada para aplicaciones de control remoto de caudal que implican el funcionamiento continuo de la válvula.

Válvula de bola motorizada

¿Cómo funciona una válvula de bola accionada?

El funcionamiento de una válvula de bola accionada es similar al de su homóloga manual, pero en esta válvula se monta un actuador en lugar de una palanca para accionar el vástago (que está conectado a la bola) que, a su vez, hace girar la bola para proporcionar el funcionamiento deseado. A medida que el actuador recibe una señal del lugar de control remoto, dependiendo de su posición, girará para iniciar o detener el flujo de fluido a través de la válvula de bola.

Una válvula de bola accionada puede diseñarse para cambiar de posición en función de las lecturas del sensor. Un sensor puede detectar y notificar cambios de temperatura o presión. La válvula de bola accionada se activa cuando el sensor alcanza un punto predeterminado establecido por el personal de gestión de la máquina. Esto podría desempeñar funciones importantes, como impedir que llegue más fluido de proceso a una zona que ya está llena. Cuando el sensor detecta que la zona está disponible para más fluido, activa la válvula de bola accionada, que cambia de posición para permitir que el fluido de proceso llegue a esa ubicación.

Características y ventajas de la válvula de bola accionada.

Una válvula de bola accionada es muy fiable y puede impedir por completo que el flujo entre en una tubería o zona específica. Estas válvulas son fáciles de mantener y pueden personalizarse según las necesidades de cada fábrica. Por ejemplo, una válvula de bola accionada puede pedirse en un tamaño específico para adaptarse a las tuberías de una fábrica. Además, las válvulas de bola accionadas pueden fabricarse con distintos materiales y capacidades. Una válvula de bola actuada puede estar diseñada para soportar condiciones de alta o baja presión y temperatura. Estas válvulas de bola también son muy duraderas, y se puede especificar una variedad de materiales para ayudar a garantizar la durabilidad en una aplicación específica.

Estas válvulas son extremadamente útiles tanto en términos de producción como de seguridad. Si una pieza de maquinaria intenta seguir funcionando cuando los niveles de presión o temperatura son peligrosamente altos, las piezas se romperán y podrían herir a los trabajadores cercanos. Los detectores y las válvulas de bola actuadas que responden a esos sensores permiten a una máquina autorregularse y adaptarse a estas condiciones antes de que se conviertan en catastróficas. Cuando se utiliza correctamente, una válvula de bola actuada puede reducir las pérdidas de producción, el tiempo de reparación y las lesiones al proporcionar una respuesta rápida cuando es necesario. Todas estas ventajas deberían convencer a empresas e industrias para incorporar una válvula de bola actuada en su diseño.

Válvula de bola neumática frente a válvula de bola motorizada.

• El accionamiento neumático proporciona una velocidad de rotación más rápida que una válvula motorizada.
• La vida útil de una válvula neumática es mayor, ya que tiene menos componentes y su mantenimiento es más sencillo, mientras que una válvula motorizada tiene componentes más complejos que dificultan su mantenimiento y, a su vez, reducen su vida útil.
• La precisión de una válvula motorizada es mayor, ya que en una válvula neumática existe la posibilidad de fugas y fluctuaciones de presión.
• La válvula neumática tiene un coste inicial bajo, pero el coste de funcionamiento es alto, mientras que la válvula motorizada tiene un coste inicial alto, pero el coste de funcionamiento es menor.
• El consumo de energía es elevado en la válvula neumática en comparación con la válvula motorizada.

Válvula de bola accionada frente a válvula solenoide.

• Una electroválvula se acciona activando una bobina eléctrica que induce magnetismo y permite que un émbolo de hierro se mueva de un lado a otro. Los pequeños orificios que deja al descubierto el émbolo en movimiento permiten que el medio se desplace en la dirección deseada. Una válvula accionada emplea motores o aire para girar la válvula; las válvulas grandes suelen utilizar electroválvulas para redirigir la presión del aire a un actuador para abrirlas.
• Las válvulas actuadas suelen accionarse mediante motores, que son más resistentes a las descargas de tensión. Las electroválvulas, que se abren y cierran rápidamente, suelen utilizarse cuando el caudal y la presión son bajos y se requiere una alta frecuencia de conmutación.
• Una electroválvula suele utilizarse para arrancar o detener el caudal. Una válvula accionada, en cambio, suele ser un motor y un reductor que pueden controlar el caudal hasta un ajuste más infinito.

Aplicaciones de la válvula de bola accionada.

Las válvulas de bola con actuadores se introducen en los sistemas para controlar la apertura y el cierre de las válvulas. Para medir el caudal, suelen estar equipadas con monitores de manómetros o caudalímetros. Los procesos industriales, las fábricas de fabricación, la manipulación de productos químicos, los equipos de alimentación y bebidas, las explotaciones mineras, las centrales eléctricas y el sector energético utilizan válvulas de bola con actuador. También se utilizan en el tratamiento de aguas residuales, centros de tratamiento municipales, generación de agua limpia, acuarios, acuariofilia y cuidado de animales, producción química, operaciones metalúrgicas y de chapado, y síntesis química.

Resumen.

Las válvulas de bola actuadas se utilizan en casi todas las aplicaciones en las que el flujo de un fluido debe detenerse, arrancarse o controlarse a distancia. Este artículo es sólo un resumen de los distintos tipos de válvulas de bola actuadas; las variaciones de diseño son tan numerosas como las aplicaciones.

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