Una válvula reductora de presión es una válvula de funcionamiento automático que se utiliza para controlar el exceso de presión y proporcionar una presión reducida constante a un sistema. El regulador de reducción de presión es otro nombre para esta válvula. La función principal de las válvulas reductoras de presión es convertir el aumento de la presión de entrada en una presión de salida más baja. Se utilizan mucho en los sectores del agua, el vapor y el petróleo y el gas. Así pues, los fabricantes de válvulas reductoras de presión definen la válvula como una válvula de control automatizada de acción automática que reduce una presión de entrada mayor no controlada a una presión de salida menor y constante, independientemente de las variaciones de presión del agua aguas arriba. En este artículo conoceremos el funcionamiento, los distintos tipos, los usos y las ventajas de las válvulas reductoras de presión.

 

¿Qué es una válvula reductora de presión?

En un sistema de fluidos, la pulsación de alta presión es la causa de que se produzcan daños máximos. Además, si la presión es muy alta en comparación con la necesaria para un sistema, provocará el desperdicio de fluido (en el sistema de agua doméstico), fugas a largo plazo, ya que el sistema está diseñado para manejar presiones más bajas, y también puede provocar la rotura de una tubería o la avería del sistema. En última instancia, todo esto reducirá la eficacia del sistema y contribuirá a aumentar los costes de funcionamiento de una empresa.

Esta reducción del rendimiento de un sistema de fluidos puede controlarse mediante un suministro de presión constante y reducido en un sistema. Esto puede conseguirse utilizando un regulador automático de presión o un Válvula reguladora de presión.

La función básica de una válvula reguladora de presión en un sistema de fluidos es convertir una presión de entrada pulsante y elevada en una presión constante y reducida (o preestablecida).

 

¿Cómo funciona una válvula reductora de presión?

Si es necesario reducir la presión entre dos componentes de un proceso, se abrirá una válvula reguladora de presión. Estas válvulas pueden reducir la presión del líquido o del gas hasta un nivel predeterminado.

La válvula reductora de presión es una válvula de control accionada por diafragma y accionada hidráulicamente que disminuye una presión aguas arriba mayor para reducir una presión aguas abajo constante de demanda variable o presión aguas arriba variable. Está diseñada para resistir incluso las condiciones más duras. Esencialmente, la válvula mantiene una presión constante aguas abajo independientemente del caudal.

El funcionamiento de la válvula reductora de presión depende del equilibrio de las presiones del fluido que actúan por encima y por debajo del pistón, así como de la fuerza del muelle. Si la presión del fluido a baja presión y la fuerza del muelle son superiores a la presión del fluido a alta presión, el pistón cerrará la válvula. Cuando la fuerza del fluido de baja presión se reduce, la nueva presión del fluido y la fuerza del muelle son menores que la del fluido de suministro de alta presión, lo que hace que el pistón abra la válvula. La válvula se abrirá y cerrará con frecuencia para mantener la presión bajo control. La presión de salida de la válvula puede ajustarse cambiando el muelle por uno más fuerte o más débil según sea necesario. En determinadas situaciones, la fuerza del muelle se ajusta mediante un tornillo regulable. Algunas válvulas reductoras emplean varios pistones además de diafragmas para mejorar el rendimiento.

 

Tipos de válvulas reductoras de presión.

Las válvulas reductoras de presión se clasifican en dos categorías principales en función del mecanismo que controla la apertura de la válvula:

• Válvula reductora de presión de acción directa

Válvula reductora de presión de acción directa: Las válvulas reductoras de presión de acción directa son excelentes para presiones más bajas que no requieren un control preciso de la presión. Se fabrican en un tamaño pequeño, son más baratas y fáciles de configurar. En comparación con sus homólogas pilotadas, suelen tener una mayor fluctuación con respecto a la presión ajustada. Es la forma más básica de válvula reductora de presión, con membrana plana o fuelle. Al ser autónoma, no necesita una línea de detección externa aguas abajo para funcionar.

La cantidad de apertura de la válvula en la válvula reductora de presión de acción directa se regula directamente mediante el movimiento del muelle de ajuste. Cuando el muelle se comprime con la ayuda de un tornillo de ajuste, genera una fuerza de apertura en la válvula, haciendo que el caudal aumente. A medida que la presión aumenta aguas abajo, la igualación se realiza transfiriendo la presión aguas abajo a la parte inferior del muelle de ajuste, donde su fuerza ascendente contrarresta la compresión del muelle. La fuerza de compresión del muelle que abre la válvula está restringida para proporcionar la sensibilidad adecuada del muelle para igualarse con las variaciones de presión aguas abajo. Como resultado, la presión se controla simplemente mediante la apertura de una válvula, cuando un caudal excesivo podría provocar una caída de presión.

• Válvula reductora de presión pilotada

Válvula reductora de presión pilotada: Estas válvulas suelen utilizarse para cargas más elevadas que requieren un control preciso de la presión. En comparación con los modelos de acción directa, reaccionan más rápidamente a las fluctuaciones de carga y son adecuadas para una gama más amplia de caudales. Son más grandes y más caras.

Una válvula piloto se utiliza en válvulas reductoras de presión accionadas por piloto para cargar un pistón o diafragma, aumentando la fuerza descendente necesaria para abrir una válvula principal más grande. Del mismo modo que una válvula de acción directa, la apertura y el cierre de la válvula piloto se regulan mediante el equilibrio de fuerzas entre el muelle de ajuste y la presión secundaria. En una válvula pilotada, sin embargo, la apertura y cierre de la válvula piloto se realizan a propósito para suministrar presión al pistón o diafragma de la válvula principal. Esta presión de flujo piloto genera un empuje hacia abajo, que es magnificado por el área del pistón o diafragma, lo que permite la apertura de una válvula principal mucho mayor, permitiendo caudales extremadamente altos.

Un pequeño cambio en la apertura de la válvula piloto puede dar lugar a un cambio sustancial en el caudal y en la presión aguas abajo a través de la válvula principal, ya que la fuerza descendente se ve magnificada por el empleo de un pistón o diafragma. Como resultado, la fuerza del muelle de ajuste en el piloto sólo necesita cambiarse un poco para conseguir una reacción rápida en una amplia gama de caudales de vapor. Las principales ventajas de este tipo de válvula sobre las de acción directa son la reacción rápida y el control preciso de la presión suministrada.

Las válvulas reductoras de presión pilotadas se dividen a su vez en dos tipos:

• Válvula reductora de presión pilotada internamente, y
• Válvula reductora de presión pilotada externamente.

 

Válvula reductora de presión Aplicaciones.

Estas válvulas se utilizan en diversos sectores, como servicios de agua, servicios de aire y gas, sistemas hidráulicos, servicios de vapor, sistemas de fuel-oil en motores de combustión interna y calderas, etc.

• Para servicios de aire y gas: Los sistemas de aire comprimido, las herramientas eléctricas, los sistemas de control neumático y las válvulas de control para los sistemas de almacenamiento y distribución de gas industrial utilizan válvulas reductoras de presión de acción directa y pilotadas para los servicios de aire y gas. El tipo de válvula reductora de presión utilizada para estos servicios viene determinado por el nivel de control necesario.

• Para los servicios de agua: Las válvulas reductoras de presión se utilizan ampliamente en los sistemas de distribución de agua domésticos e industriales, así como en los sistemas de prevención de incendios. Para estos servicios, suelen recomendarse válvulas reductoras de presión de acción directa. Mantener la presión del sistema se convierte en un gran reto en circunstancias de alta demanda. En esas líneas, las válvulas reductoras de presión se utilizan para regular eficazmente la presión aguas abajo hasta un límite aceptable.

 

• Para servicios de vapor: Las válvulas reductoras de presión se utilizan para diversas aplicaciones de vapor, como suministro de vapor, turbinas de vapor para generación de energía, máquinas de vapor, etc.

 

Ventajas de una válvula reductora de presión.

• Protege los componentes del sistema y las tuberías de los golpes.
• No se requiere ninguna fuente de alimentación externa para accionar la válvula.
• Tiene un diseño muy sencillo y funciona con muy poco mantenimiento y menor coste.
• No se necesitan elementos de medición ni controladores independientes, ya que se trata de una válvula autónoma.

 

Desventajas de una válvula reductora de presión.

• Bloqueos: Una válvula reductora de presión puede desarrollar bloqueos que restrinjan la apertura o cierre de la válvula para mantener la presión deseada. Esto puede deberse a depósitos de sal o sólidos en suspensión en el medio fluido.
• Como los componentes internos están expuestos al fluido del sistema, son propensos a sufrir daños a largo plazo.
• El ajuste manual de la presión se realiza ajustando el tornillo.

 

Cómo seleccionar una válvula reductora de presión.

Al elegir una válvula reductora de presión, asegúrese de obtener un producto de buena calidad, rentable y que dure muchos años.

1. En primer lugar, elija entre Diafragma o pistón válvula reguladora sensora según sus necesidades. Un diafragma tiene mayor sensibilidad y dispone de una amplia gama de materiales de diafragma. Por otro lado, una válvula de pistón puede manejar la regulación de alta presión, pero tiene menos sensibilidad en comparación con los reguladores de detección de diafragma.
2. Dimensionamiento de un regulador de presión: El objetivo de cualquier ingeniero de procesos es seleccionar la válvula más pequeña que cumpla la función. A veces, la válvula más pequeña es la más asequible. Sin embargo, es fundamental conocer las dimensiones exactas de la tubería. Elegir el tamaño incorrecto puede dar lugar a ineficiencias y problemas operativos. La mejor manera de seleccionar un tamaño adecuado es:

• Encontrar el caudal mínimo y máximo del sistema que puede experimentar una válvula.
• Calcular la diferencia de presión entre las presiones aguas arriba y aguas abajo.
• Utilizando la siguiente fórmula, hallar el coeficiente de caudal, C

Caudal (Q) = C_v × (raíz cuadrada Diferencial de presión)

• Puede elegir una válvula con un C_v de lo que calculó, lo que le permitirá gestionar mayores flujos en el futuro.
• Por último, asegúrese de que el caudal suministrado es adecuado y está documentado, así como las presiones. Para lograr una eficiencia óptima, elija siempre cálculos precisos en lugar de aproximaciones fundamentadas.

 

Mantenimiento de válvulas reductoras de presión.

Al realizar el mantenimiento de estas válvulas, tenga en cuenta los siguientes puntos.

• Encuentre fugas o roturas en el sistema piloto.
• Compruebe si la rejilla del filtro está limpia y libre de suciedad.
• Compruebe si hay bolsas de aire en la válvula piloto y elimínelas.
• Inspeccione los diafragmas de la válvula principal y la válvula piloto en busca de cualquier daño, asegúrese de que no tiene fugas.
• Compruebe que la línea piloto no esté obstruida y que fluya libremente.

 

Resumen:

En este artículo, hemos proporcionado los conocimientos básicos sobre las válvulas reductoras de presión. Somos profesionales Fabricante de válvulas reductoras de presión y si tiene alguna consulta, no dude en ponerse en contacto con nosotros.