valvulas neumaticas

Las válvulas son unos de los instrumentos de control , se puede definir como un aparato mecánico más esenciales en la industria. Debido a  su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular y modular el aire comprimido en un circuito neumático  por medio de vías y posiciones , según su tipo se pueden clasificar por :

Válvulas direccionales.
Válvulas reguladoras de flujo.
Válvulas de bloqueo

Válvulas de presión

Válvulas especiales.

Las válvulas se representan con cuadrados

Cada cuadrado se llama "posición".




En el interior encontramos canalizaciones capaces de permitir la circulación del aire. El sentido de esa circulación se señala con flechas.

Externamente también tenemos conexiones. La cantidad de orificios para estas conexiones, sirven también para codificar una válvula  recibiendo el nombre de "vías".

En la parte inferior se conectan el suministro de presión y los escapes a la atmósfera. En la parte superior se conectan las utilizaciones.

Válvulas de vías o válvulas direccionales 

Son las que controlan los actuadores dirigiendo su funcionamiento en una dirección o otra, permitiendo o bloqueando el paso de aceite o aire ya sean hidráulicas o neumáticas, tanto con presión o al tanque.

El número de vías nos indica el número de conexiones que tiene la válvula, el número de posiciones es el número de maniobras distintas que puede realizar una válvula, estas posiciones están representadas en los esquemas neumáticos o hidráulicos por cuadrados que en su interior indica las uniones que realizan internamente la válvula con las diferentes vías y la dirección de circulación del líquido o aire

Los tipos de válvulas de control direccional que nos podemos encontrar son los siguientes:

Válvula direccional 2/2: En este caso la válvula en una posición une las dos vías y en la otra posición las separa.

Válvula direccional 3/2: Tiene dos posiciones y tres vías donde una de ellas va al actuador, normalmente un cilindro de simple efecto 

Válvula direccional 4/2: Tiene dos posiciones como en el caso anterior de la válvula 3/2 pero en este caso tiene dos vías al actuador, permitiendo que en una posición provoque el funcionamiento del actuador en sentido contrario, ya siendo un cilindro de doble efecto haciendo que en una posición salga el pistón y en la otra entre el pistón del cilindro.

Válvula direccional 4/3: Estas válvulas siguen teniendo 4 vías, que son presión (P), tanque(T), A y B que son las vías que van al actuador ya sea cilindro o bomba hidráulica. La variación está en que tiene tres posiciones siendo iguales los circuitos internos de las posiciones laterales que las encontradas en las válvulas 4/2,  pero nos encontramos con la posición central cuyo circuito puede ser de varias formas diferentes:

Válvula direccional 4/3 :con centro abierto: El centro abierto significa que las cuatro vías están unidas internamente.

Válvula direccional 4/3 :con centro cerrado: El centro cerrado significa que las cuatro vías están bloqueadas internamente impidiendo la circulación del aceite o aire en ninguna de las direcciones.


Válvula direccional 4/3: de centro en tándem: el centro en tándem significa que tiene las dos vías que van al actuador bloqueadas y las dos vías que van a la presión y al tanque conectadas permitiendo que se quede el actuador bloqueado y la presión enviarla al tanque o a otra válvula mientras está ese actuador inmovilizado.


Válvula direccional 4/3: de centro abierto negativo: En este caso el centro tiene la presión bloqueada y el actuador retorno por las dos vías la presión al tanque.

Las válvulas de control de flujo

Se usan para regular o controlar el flujo de un líquido a través de un sistema. Por lo general, ese sistema es industrial o tiene un propósito industrial. También pueden usarse para medir la cantidad de fluido corriendo a lo largo de un sistema. Hacen esto de varias maneras y utilizan varios mecanismos que le indican a las válvulas cuándo abrirse y cuándo cerrarse.

Controlar el flujo sólo es uno de los objetivos principales de la válvula de flujo. Una válvula de flujo puede responder a ciertos cambios de presión. Cuando la presión en un sistema se eleva hasta cierto nivel, se abrirá o cerrará una válvula de control de flujo, dependiendo de su propósito. Esto alivia o disminuye la presión en una parte del sistema para mantener el equilibrio con respecto a las otras partes.

Las válvulas de control de flujo a veces usan un dispositivo para abrirse. Este dispositivo suele ser operado por mecanismos hidráulicos. Cuando la válvula de flujo percibe un cambio de presión, es el actuador el encargado de abrir la válvula. Algunas válvulas de control de flujo no usan otro dispositivo para abrirse o cerrarse. Éstas se llaman válvulas de control automático. Cuando la presión cae o aumenta, proporciona la fuerza suficiente para abrir la válvula automáticamente. Éste es el caso de las válvulas dealtitud en los tanques de agua. Cuando el nivel de agua alcanza cierto punto, la válvula se cerrará automáticamente.

Válvulas de bloqueo

Las válvulas de bloqueo cortan el paso del aire comprimido. En ellas se bloquea un solo sentido de paso, de forma que el otro sentido queda libre. Las válvulas de bloqueo se suelen construir de forma que el aire comprimido actúa sobre la pieza de bloqueo y así refuerza el efecto cierre. Debemos saber que dependiendo el desempeño que tengan que realizar usaremos un tipo u otro, por lo tanto disponemos de varios tipos de válvulas :

-anti retorno

-simultaneas

-selectivas

-de escape rápido

Válvula Antirretorno

Libera el paso en un sentido y bloquea el paso en el sentido contrario. Cuando la fuerza del aire a presión es superior a la tensión previa del muelle, el obturador se levanta de su asiento y deja pasar el aire comprimido. En el sentido contrario, la presión afianza la posición del obturador, sumando su fuerza a la ya existente del muelle.

Válvula de Simultaneidad (Y)

La válvula de simultaneidad se emplea para el enlace lógico Y. Las señales de aire a presión en las entradas 1, hacen que se produzca una señal en la salida 2, siempre que actúen al mismo tiempo. Si hay diferencias de presión en las señales de entrada, la señal de presión más baja es la que llega a la salida.

Válvula Selectora (O)

La válvula selectora se emplea para el enlace lógico O. Las señales de aire a presión existentes en las entradas (1) producen una señal en la salida 2. Si no hay ninguna señal de entrada, no se produce señal de salida. Cuando hay señales en ambas entradas, la señal con presión más alta es la que llega a la salida.

Válvula de Escape Rápido

Se utiliza cuando no se desea que al aire de retorno recorra el camino de vuelta por la línea de mando, pasando por la válvula distribuidora. La velocidad del émbolo del cilindro puede aumentarse así hasta el valor máximo posible dado que, durante el movimiento, disminuye la resistencia de expulsión del aire. Debe instalarse lo más cerca posible del cilindro.

Válvulas de presión

La válvula reguladora de presión es una válvula automática que reduce una presión de entrada alta a  una presión de salida menor y variable de acuerdo a los requerimientos del sistema distribución, y  constante (de acuerdo con la nueva tecnología se visualiza la ventaja de las auto reguladoras que  entregan una presión variable en función de la demanda), cualquiera que sea la variación en el caudal  y en la presión de entrada. La válvula deberá ser capaz de soportar una presión nominal de trabajo de  1,38 MPa (200 psi) y estar controlada por válvulas auxiliares como válvulas piloto y aguja.

Estará instalada en espacios confinados susceptibles de inundación y/o elevados niveles de humedad,  razón que no permite la utilización en su fabricación y ensamble de metales con altos niveles de  oxidación y corrosión .podemos encontrar dos tipos:

Sin piloto, válvula de acción Directa: El resorte de ajuste aplica la fuerza de ajuste directa sobre la válvula principal. Usada para cargas mas pequeñas donde un control tan exacto de la presión no es requerido.

El porcentaje de apertura se determina directamente por el movimiento del resorte de ajuste. Si el resorte se comprime, crea una fuerza de apertura en la válvula lo que incrementa el flujo.

válvula Operada por Piloto: El resorte de ajuste aplica la fuerza directamente en la válvula piloto, la cual es mas pequeña y totalmente distinta a la válvula principal.

Usadas para cargas de flujo mayores en donde se requiere un mayor control de presión.

se utiliza una válvula piloto para cargar un pistón o diafragma el cual incrementa la fuerza inferior utilizada para abrir la válvula principal. Esto permite una mayor capacidad de flujo con una menor diferencia en la presión (caída). La apertura y el cierre de la válvula piloto se controla por el balance de las fuerzas del resorte de ajuste y la presión secundaria de igual manera en la que opera la válvula de acción directa

Válvulas especiales

Válvula Enchaquetada

Siempre que sea necesario manejar materiales altamente viscosos o materiales que se solidifican a temperaturas ambiente, OYM MR puede proporcionar válvulas con chaquetas para vapor u otro elemento para la transferencia de calor para asegurar el flujo libre a través de la válvula.

 Válvulas para servicio oxígeno.

OyM Valve ofrece una línea completa de válvulas para oxígeno, que abraca desde los requerimientos de laboratorios hasta sistemas básicos de hornos de oxígeno para aceros. El diseño patentado de sus sellos asegura un cierre absolutamente efectivo.

Para este uso se incluyen válvulas de bola roscada con diseño de acuerdo a las normas ANSI Clase 150 y ANSI Clase 300. Los materiales recomendados de los cuales se fabrican estas válvulas son acero inoxidable 316 y monel. También pueden surtirse en acero al carbón, pero debido a la naturaleza del riesgo de manejo de oxígeno, este material no se recomienda.

Válvulas para peróxido de hidrógeno

Estas válvulas de la serie K han sido desarrolladas por OYM VALVE para manejar todas las concentraciones de peróxido de hidrógeno. Estás válvulas resisten los efectos corrosivos del peróxido y limitan su descomposición al mínimo.

El diseño de la válvula incluye características que eliminan la posibilidad de que el peróxido de hidrogeno sea atrapado en alguna área encerrada en donde podría crear presión y ruptura del cuerpo de la válvula.

Válvulas para cloro

Su diseño único hace que las válvulas de bola Doble-Sello OYM sean ideales para manejar cloro líquido o gaseoso. Estas válvulas han cubierto satisfactoriamente los requerimientos tanto de productores, así como de usuarios del cloro.

Lo más importante de todo es el diseño patentado de sello con que cuenta este tipo de válvula. Los asientos con labio flexible de la válvula no solo proporcionan un cierre absolutamente efectivo, sino que en caso de acumulación excesiva de presión en el cuerpo, los asientos se flexionan dando salida al cloro sin riesgos, hacia el lado de mayor presión (en el sentido del flujo) de la válvula.

Las válvulas se limpian y preparan con cuidado especial en previsión de posibles reacciones del cloro con materias extrañas. Este procedimiento exige el uso de un lubricante especial compatible al cloro al ensamblar las válvulas.Las válvulas preparadas especialmente para servicio de cloro, se ajustan a las recomendaciones del Instituto del CLORO, delos E.U.A. se proporcionan como equipo estándar.

Válvulas de vacío

Las características especiales de la válvula bola OYM VALVE  las hacen ser muy adecuadas para servicio de vacío y han dado por resultado que se utilicen en una gran variedad de aplicaciones de este tipo.  Algunas de esas características son: Sello efectivo - sin fugas o infiltración a través del vástago.

Flujo pleno sin obstrucción, reduciendo tiempos de evacuación al bombear para formar vacío.

Operación de 90" para abrir y cerrar.

Selección amplia de' materiales para satisfacer condiciones específicas de servicio. Capacidad de sellar el flujo en ambas  direcciones - aplicable para alternar procesos de vacío a presión.

Válvula a prueba de fuego

OyM Valve ofrece varios tipos de válvulas de bola para servicios con riesgo de fuego en donde es necesario minimizar las fugas cuando la válvula queda expuesta a condiciones de inflamabilidad. A las válvulas que continúan proporcionando cierre efectivo aún después de que haya fuego, se les llama válvulas a prueba de fuego.

Las válvulas OYM VALVE a prueba de fuego están construidas con asientos secundarios de metal. Estos asientos que se localizan detrás de los asientos de material polímero, son secciones integrales de la tapa del cuerpo  o del inserto del cuerpo.

Bajo condiciones normales los asientos de polímero proporcionan un sello perfectamente ajustado a la esfera.  Sin embargo, en caso de que los asientos de polímero hayan sido destruidos a causa del fuego, la esfera quedará asentada sobre el asiento secundario de metal del lado opuesto a la dirección de donde proviene el flujo, dando cierre efectivo a toda la válvula.

Las válvulas con diseño a prueba de fuego también son adecuadas para el manejo de plásticos, resinas, pastas y melazas que tienden a endurecerse sobre las superficies con las que entran en contacto.

Válvula especial para alta presión

Oym VALVE fabrica la válvula estilo HP con extremos roscados diseñada específicamente para manejar una amplia gama de fluidos tanto en fase liquida como en fase gas a alta presión.

La válvula HP está construida de barra forjada cuya principal característica es la resistencia mecánica capaz de soportar las condiciones de operación más adversas.

El cuerpo de la válvula con esta característica se evita la posibilidad de fuga a través de unión en el cuerpo.

El acceso al interior de la válvula se realiza por un extremo y las partes internas son mantenidas en un sitio por medio de un inserto roscado características adicionales hacen de esta válvula la mejor selección para sistemas de control en alta presión tanto hidráulica como neumática.

Su patrón de flujo sin obstrucciones minimiza la caída de presión a través de la válvula, manteniendo los requerimientos de presión en el sistema.

El diseño de asientos y el material de fabricación de los mismos hacen que la operación de la válvula sea fácil aún bajo las máximas condiciones de presión en la línea. Debido a que la fricción entre la esfera y los asientos es mínima no se requiere lubricación alguna.

Determinacion del tamano de valvula.

Por dimensionamiento se entiende la determinación del tamaño de la válvula, que viene dado por su diámetro. Es evidente que hay razones económicas que hacen que esta tarea sea importante, hay que tratar que este dispositivo tenga el menor tamaño (y por lo tanto el menor costo). Pero también hay razones técnicas, ya que válvulas sobre dimensionadas pueden llegar a tener un pobre desempeño cuando trabajan en un lazo de control.

El método más aceptado para el dimensionamiento es conocido como el Procedimiento de Cv. Cv es el Coeficiente de Flujo de la válvula y depende del tipo, diámetro y grado de apertura de este dispositivo.

Un sobredimencionamiento produce una subutilizacion en el trabajo de la válvula, los asientos al trabajar muy pegados se deterioran con mayor rapidez, aumenta el costo de la válvula. Coeficiente De flujo de la Válvula (Cv,Kv).

Es un aspecto importante a tener en cuenta para seleccionar la válvula.
Este coeficiente da un índice de capacidad, no solo en cuanto a tamaño, sino también por la cantidad de fluido que pasa por la válvula. Cv

Mantenimiento de válvulas

El Mantenimiento de Válvulas es un servicio que está dirigido a optimizar la funcionabilidad de la válvula después de cierto período de utilización.

La vida de las válvulas  queda determinada por los ciclos de conmutación realizados. Por lo tanto en  función de este parámetro se encara también el programa de mantenimiento preventivo de válvulas.

La frecuencia de intervenciones es afectada además por un correcto montaje y por la calidad del aire suministrado (limpieza, humedad y lubricación). El montaje inadecuado o la mala calidad del aire pueden reducir notablemente la vida de las válvulas, y como consecuencia requerirán una mayor carga de mantenimiento.

Limpieza de partes

El lavado de partes puede realizarse por inmersión en nafta y pincel o cepillo de limpieza, sopleteando con aire a presión limpio y seco. Es conveniente repetir la operación varias veces hasta obtener una limpieza a fondo de las partes.

Para la limpieza no deberán utilizarse elementos mecánicos (rasquetas, puntas, limas, etc.)ues pueden moidficar las superficies metalicas de contacto y alterar el funcionamiento del conjunto .

Todas las partes deben estar perfectamente secas antes de iniciar su armado. Es conveniente lubricar previamente las superficies deslizantes y las guarniciones, utilizando grasa blanca neutra liviana (no fibrosa, ni aditivada con litio) o compuestos comerciales siliconados livianos

Pruebas de estanqueidad y funcionamiento

Antes de reinstalar la válvula en la máquina, alimentar la válvula con presión de 6 a 8 bar y obturar con tapones sus bocas de utilización (2 y 4).

Para realizar un mantenimiento adecuado se recomienda:

-Una inspección regular de la válvula y de sus componentes.

-Llevar un registro de funcionamiento de cada válvula, anotando cualquier incidencia.

-Disponer siempre de juntas de repuesto en stock.

-Durante el mantenimiento prestar una atención especial a las indicaciones de peligro que -se indican en este manual.

-La válvula y las tuberías no deben de estar nunca presurizadas durante su mantenimiento.

-La válvula durante su mantenimiento no debe de estar nunca caliente.

PRIMERA ETAPA: MANTENIMIENTO MENOR (PREVENTIVO)

Se define como el mantenimiento de tipo preventivo, realizado a la válvula en operación normal montada en línea de proceso.

SEGUNDA ETAPA: MANTENIMIENTO MAYOR (CORRECTIVO)

Se define como el mantenimiento correctivo o mayor, la intervención en la cual se realiza el desmontaje de la válvula de la línea de proceso y dependiendo de su condición y características se determina su reparación en campo o se traslada al taller para su revisión, desarmado y/o reparación de partes internas según sea necesario.

REEMPLAZO DE EQUIPO EXISTENTE

Se  realizara el remplazo de un equipo existente cuando este por cuestiones técnicas de refaccionamiento obsoleto, por daño severo o disfuncional no es susceptible de reutilizar.

Resumen

La gran evolución de la neumática ha hecho, a su vez, evolucionar los procesos para el tratamiento y amplificación de señales, y por tanto, hoy en día se dispone de una gama muy extensa de válvulas y distribuidores que nos permiten elegir el sistema que mejor se adapte a las necesidades.

Las válvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección, así como la presión o el caudal del fluido enviado por el compresor o almacenado en un depósito.

Las válvulas en términos generales, tienen las siguientes misiones:

·        Distribuir el fluido

·        Regular caudal

·        Regular presión

Según su función las válvulas se subdividen en 5 grupos:

1.   Válvulas de vías o distribuidoras

2.   Válvulas de bloqueo

3.   Válvulas de presión

4.   Válvulas de caudal

5.   Válvulas de cierre

Cuestionario 

1: ¿Qué es una valvula neumática ?

R = aparato mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación (paso) de aire comprimido 

2: ¿Cómo se representa las posiciones de una vavula ?

R = por medio de cuadros

3:¿cual les la función principal de una valvula de bloqueo?

R= cortan el paso del aire comprimido. En ellas se bloquea un solo sentido de paso, de forma que el otro sentido queda libre

4:¿menciona los tipos de válvulas ?

R=      -Válvulas de vías o distribuidoras

           -Válvulas de bloqueo

           -Válvulas de presión

            -Válvulas de caudal

            -Válvulas de cierre

5: ¿en que se basa la vida de una valvula ?

R= queda determinada por los ciclos de conmutación realizados

Completa la oración

6:__Las válvulas de control de flujo __se usan para regular o controlar el flujo de un líquido a través de un sistema.

7: __vavula enchaquetada__se usa siempre que sea necesario manejar materiales altamente viscosos o materiales que se solidifican a temperaturas ambiente.

8: La cantidad de orificios para estas conexiones, sirven también para codificar una válvula  recibiendo el nombre de __vias__.

Mensiona el tipo de valvula

9) valvula  5/2

10) valvula  5/3

Bibliografia

http://sitioniche.nichese.com/valvulas.html

http://www.microautomacion.com/catalogo/02Valvulas.pdf
http://www.oym.com.mx/catalogo/valvulas-especiales/

http://www.herrera.unt.edu.ar/controldeprocesos/tema_3/tp3c.pdf