Válvulas
de Presión
La
operación segura y eficiente de los componentes de los circuitos neumáticos,
requiere medios de controlar la presión. Hay muchos tipos de válvulas de
control automáticas de presión. Unas proporcionan simplemente un escape para la
presión que excede un ajuste de presión del sistema, otras reducen la presión a
un sistema o subsistema de menor presión y algunas mantienen la presión un
sistema dentro de una gama requerida.
Son
utilizadas para:
• Regular
la presión reducida en ciertos circuitos.
• Evitar
sobrecargas en la bomba
Se
clasifican según su función:
-Alivio.
-Secuencia.
-Descarga.
-Reductora
de presión.
-Frenado.
-Alivio y
descarga de acumuladores.
-Contrabalance.
Válvulas
reguladoras de presión.
Las
válvulas reguladoras de presión actúan sobre la presión del aire en
circulación, controlándola desde un valor nulo hasta el máximo valor de
alimentación. La construcción de todas ellas es muy parecida, pero según su
colocación en el circuito cumplen diferentes funciones que las identifican.
Los
diferentes tipos de válvulas reguladoras de presión son:
· Válvula limitadora de presión o de seguridad.
· Válvula de secuencia.
· Válvula reguladora de presión o reductora.
· Válvula limitadora de presión o de seguridad.
· Válvula de secuencia.
· Válvula reguladora de presión o reductora.
Válvula
limitadora de presión.
La
válvula limitadora impide que la presión de un sistema sea mayor que la fijada
manualmente a través de un tornillo. Al sobrepasarse esta presión máxima
permitida, la válvula abre la conexión con la atmósfera, con lo que se reduce
la presión hasta el valor nominal. Entonces se vuelve a cerrar el orificio de
purga.
Se usa en
todo equipo de producción de aire con válvula de seguridad.
Válvula
de Secuencia
Su funcionamiento es muy similar al de la
válvula limitadora de presión. Abre el paso cuando se alcanza una presión
superior a la ajustada mediante el muelle.
Estas
válvulas se montan en mandos neumáticos que actúan cuando se precisa una presión
fija para un fenómeno de conmutación (mandos en función de la presión) como por
ejemplo, una señal después de alcanzar la presión de sujeción de una pieza.
Válvula
reductora.
Estas
válvulas basan su funcionamiento en una membrana cuyo movimiento se encarga de
regular la presión de salida. Esta presión siempre es menor que la de entrada.
El objeto es regular la presión de trabajo deseada a un valor predeterminado y
constante, independiente de la presión de entrada y del consumidor.
Válvulas
de alivio
Las válvulas de alivio de presión, también llamadas válvulas de seguridad o válvulas de alivio, están diseñadas para aliviar la presión cuando un fluido supera un límite preestablecido (presión de tarado). Su misión es evitar la explosión del sistema protegido o el fallo de un equipo o tubería por un exceso de presión.
Descripción
El mecanismo de alivio consiste en un tapón que mantiene cerrado el escape.
Un resorte calibrado mantiene este tapón en posición evitando que el fluido se
escape del contenedor o tubería. Cuando la presión interna del fluido supera la
presión de tarado del resorte el tapón cede y el fluido sale por el escape. Una
vez que la presión interna disminuye el tapón regresa a su posición original.
Es muy importante en estas válvulas que la liberación del fluido se haga hacia el exterior, en un lugar visible, puesto que habitualmente la fuga indica un fallo del sistema normal de regulación, y de este modo el operador puede saber que hay un problema y que debe tomar medidas para corregirlo. Sin embargo, en la industria no todas las válvulas deben liberar el fluido al exterior: en el caso de gases o líquidos peligrosos la liberación debe hacerse hacia contenedores especiales.
Las válvulas de alivio de presión y temperatura tienen un segundo mecanismo para liberar la presión que se activa cuando se alcanza una temperatura determinada. Estás válvulas se abrirán cuando ocurra uno de estos dos eventos: presión por encima del umbral o temperatura por encima del umbral, lo que ocurra primero (en realidad solo reacciona a la presión; la temperatura aumenta la presión).
Características
Es muy importante en estas válvulas que la liberación del fluido se haga hacia el exterior, en un lugar visible, puesto que habitualmente la fuga indica un fallo del sistema normal de regulación, y de este modo el operador puede saber que hay un problema y que debe tomar medidas para corregirlo. Sin embargo, en la industria no todas las válvulas deben liberar el fluido al exterior: en el caso de gases o líquidos peligrosos la liberación debe hacerse hacia contenedores especiales.
Las válvulas de alivio de presión y temperatura tienen un segundo mecanismo para liberar la presión que se activa cuando se alcanza una temperatura determinada. Estás válvulas se abrirán cuando ocurra uno de estos dos eventos: presión por encima del umbral o temperatura por encima del umbral, lo que ocurra primero (en realidad solo reacciona a la presión; la temperatura aumenta la presión).
Características
Válvulas
de alta presión
-Presiones de servicio hasta 413 bar (6000 psig)
-La amplia gama de muelles permite seleccionar varios rangos de presión
de ajuste.
-Disponibles válvulas ajustadas en fábrica a una presión de disparo específica
-Conexiones finales de 6 y 8 mm y 1/4 pulgada—Serie R3A
-Conexiones finales de 12 mm y 1/2 pulgada—Serie R4
Válvulas
de baja presión
P-resiones de servicio hasta 20,6 bar (300 psig)
-Un solo muelle para el rango completo de presión de disparo
-Disponibles válvulas ajustadas en fábrica a una presión de disparo específica.
-Conexiones finales de 6 y 8 mm y 1/4 pulgada—Serie RL3
-Conexiones finales de 12 mm y 1/2 pulgada—Serie RL4
Aplicación
en el diagrama
Las
válvulas de seguridad de alivio de presión deben ser instaladas en todos
aquellos equipos o sistemas que trabajen a presión, para protegerlos frente a
sobrepresiones debido a condiciones anormales de operación (por elevación de
temperatura, por llenado, reacción incontrolada, etc) y debido a situaciones de
emergencias (incendios, etc). Así pues deben instalarse en calderas de vapor,
de agua caliente, en sobrecalentadores, recalentadores, reactores,
acumuladores, en depósitos, etc, así como en muchos sistemas de tuberías donde
circulan fluidos a cierta presión y es posible un bloqueo del fluido en un
tramo, pudiendo sufrir una sobrepresión por alguna de las causas citadas
anteriormente.
Una
cuestión importante es la ubicación y el adecuado dimensionado de las válvulas
en los equipos donde están instaladas y se tiene que tener en cuenta tanto en
la fase de diseño como en posibles modificaciones posteriores que se realicen
en los sistemas, por ejemplo no deben de instalarse válvulas de seguridad tras
caudalimetros que regulen condiciones de operación del sistema, ya que en el
caso de que la válvula de seguridad este aliviando, la medida de caudal sería
errónea.
Válvulas contrabalance
Las válvulas de contrabalanceo se utilizan cuando se quiere tener una velocidad controlada deun actuador cuando la carga tiende a impulsarlo en el mismo sentido.
Las
válvulas contrabalance son una de las válvulas más difíciles de entender y
ajustar en un equipo. Las válvulas contrabalance pertenecen al grupo de
válvulas de control de movimiento. Las válvulas contrabalance son una
combinación de dos válvulas, una válvula de retención unidireccional(“válvula
check”) y una válvula de alivio piloteada para abrir (“válvula relief piloteada
normalmente cerrada).
válvulas contrabalance simple
Descripción
• Se
utilizan para controlar el movimiento y bloqueo de un actuador en una sola dirección.
• Al
bloquear el flujo, proporciona un suave descenso de la carga, evitando anticavitación,
protege el circuito hidráulico de aumentos de presión.
•
Conveniente para los válvulas direccionales de centro abierto o centro silla.
• Cuerpo
de Acero Galvanizado
Características
• Flujo
Máximo: 120 Lpm.
• Presión
Max. 350 BAR.
• Piloto
Interno
Valvulas contrabalance doble
Descripción
• Se
utilizan para controlar el movimiento y bloqueo de un actuador doble efecto en
doble dirección.
• Al
bloquear el flujo, proporciona un suave descenso de la carga, evitando anticavitación,
protege el circuito hidráulico de aumentos de presión.
•
Controla la velocidad de salida de la otra línea.
•
Conveniente para los válvulas direccionales de centro abierto o centro silla.
• Cuerpo
de Acero Galvanizado
Características
• Flujo
Máximo: 120 Lpm.
• Presión
Máxima: 5000 Psi
Válvulas de frenado
Son
utilizadas para el retorno de los motores hidráulicos, ya que evitan excesos de
velocidad cuando el motor recibe una sobrecarga, así mismo evitan que se
produzcan sobrepresiones cuando se desacelera o se detiene la carga.
Cuando el motor alcanza su velocidad de trabajo, la presión en la línea mantiene la válvula abierta a no ser que la carga tienda a acelerar más la velocidad del motor. Si esto ocurre, la presión disminuirá a la entrada del motor y también en la línea de pilotaje externo. La tensión del muelle tiende a cerrar la válvula, aumentando así la contrapresión. Esto a su vez, aumenta, la presión a la entrada del motor y debajo del pistón pequeño, haciendo que la válvula asuma una posición determinada que permite una velocidad constante del motor.
Características
La capacidad de caudal varia desde 45 1/ min., Para el tamaño 3/8 “ hasta 500 1 / min. Para los modelos de 2” .
El ajuste máximo de presión es 140 kp / cm2, aunque es permisible una presión de trabajo de hasta 210 kp / cm2.
Aplicación en el diagrama
La válvula de frenado se instala en la línea de retorno de un motor hidráulico para:
- Evitar un exceso
de velocidad cuando se
aplica una carga demasiado
grande al eje del
motor
-Evitar una
presión excesiva cuando se desee
desacelerar o parar una carga .
Las válvulas reductoras
Las válvulas reductoras
Descripción
En la válvula reductora de acción reductora
de acción directa utiliza una
corredora accionada por un muelle
que controla la presión de salida.
Si la presión de entrada es inferior al ajuste del muelle, el líquido fluye libremente desde la entrada hasta la salida. Un pasaje interno, unido a la salida de la válvula, transmite la presión de salida al extremo de la corredera que no lleva muelle.
Si la presión de entrada es inferior al ajuste del muelle, el líquido fluye libremente desde la entrada hasta la salida. Un pasaje interno, unido a la salida de la válvula, transmite la presión de salida al extremo de la corredera que no lleva muelle.
Cuando la presión de salida
llega al taraje de la válvula, la
corredera se mueve, bloqueando parcialmente
el orificio de salida. Únicamente
alcanza la salida el caudal suficiente para mantener
el ajuste prefijado .Si la válvula
se cerrase por completo, las
fugas, a través de la corredera, podrían originar
un aumento de presión en el
circuito derivado. Esto
puede evitarse haciendo
que un drenaje continuo al tanque
mantenga la válvula ligeramente
abierto, impidiendo que haya una presión
superior al taraje de la
misma salida .La válvula dispone
de otro pasaje para
drenar estas fugas a tanque.
La válvula reductora
de presión pilotada tiene un
intervalo de ajuste más
amplio y generalmente suministra un control más preciso. La presión de funcionamiento se
ajusta mediante un muelle
regulable situado en la tapa superior
de la válvula .La corredera de
la válvula, situada en el cuerpo central, funciona esencialmente
de la misma forma que en la
válvula reductora de acción directa explicada
anteriormente . La corredera
esta equilibrada hidráulicamente a través
de un orificio situado en su
parte central, y un muelle ligero mantiene
la válvula completamente abierta
.
-Cuerpo: Acero inoxidable 316 o bronce
-Resorte (muelle): Acero galvanizado o acero inoxidable
-Tubería y conectores:
-Acero inoxidable 316 o cobre y latón
Rango de ajuste del piloto:
- 0,5 a 3,0 bar (7 a
40 psi)
- 0,8 a 6,5 bar (11 a 95 psi)
- 1 a 16 bar (15 a 230 psi)
- 5 a 25 bar (70 a 360 psi)
Velocidad continua del flujo recomendada:
-0,3 - 6,0 m/seg (1-20 pies/seg)
Presión mín. de
trabajo:
- 0,7 bar (10 psi)
Aplicación en el diagrama
En la reducción mediante doble etapa con dos válvulas en
serie, la distancia entre una y otra válvula reductora, NO DEBE SER INFERIOR a
la suma de cien diámetros de la cañería de llegada a la primera reductora.
También es aconsejable que la cañería, al salir de la
primera reductora, aumente de diámetro mediante conexión cónica. Esto evitará
turbulencias.
No siempre el diámetro de la reductora debe corresponder
al de la cañería.
Ampliar el diámetro
de la tubería de presión reducida, es en algunos casos también aconsejable.
Siempre es necesario cuando la relación entre ambas presiones difieran en un
75% o más
Cuestionario
¿Impide que la presión de un sistema sea mayor que la fijada?
¿Impide que la presión de un sistema sea mayor que la fijada?
R=
válvula limitadora de presión
¿Estas
válvulas se montan en mandos neumáticos que actúan cuando se precisa una
presión fija para un fenómeno de conmutación (mandos en función de la presión)
?
R=
válvulas de secuencia
¿Qué otro
nombre recibe la válvula de alivio?
R =
válvula de seguridad
Su misión
es evitar la explosión del sistema protegido o el fallo de un equipo o tubería
por un exceso de presión.
a)válvula
reductoras b)válvula de alivio
c)válvula de frenado
Pertenecen al grupo de válvulas de control de movimiento y son una
combinación de dos válvulas.
a)válvulas
reductoras b) válvulas de
frenado c)válvulas de contrabalance
Evitan
que se produzcan sobrepresiones cuando se desacelera o se detiene la carga.
a)válvula de frenado b)válvula
reductora
c)válvula de alivio
___válvulas contrabalance simple___Se utilizan
para controlar el movimiento y bloqueo de un actuador en una sola dirección.
__válvula de frenado__evitan excesos de
velocidad cuando el motor recibe una sobrecarga
__válvula reductora__utilizados para
mantener presiones reducidas en ciertas partes de
un circuito
