Comparación de las electroválvulas con otros tipos de válvulas: Ventajas y desventajas
Figura 1: Una electroválvula de latón de 2 vías
Las electroválvulas se valoran por su velocidad de respuesta, fiabilidad y facilidad de uso en sistemas automatizados. Sin embargo, las electroválvulas son una de las muchas válvulas de control diferentes y no son adecuadas para todas las aplicaciones.
Este artículo compara las electroválvulas con otros cinco tipos de válvulas de cierre. Se centra en las ventajas e inconvenientes de cada uno. Lea nuestro artículo sobre electroválvulas para obtener más información sobre este tipo de válvulas.
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Tabla de ventajas e inconvenientes
La tabla 1 ofrece una breve comparación de las electroválvulas con otros tipos de válvulas de control. Las otras válvulas analizadas en este artículo son las válvulas de compuerta, las válvulas de mariposa, las válvulas de bola, las válvulas de aguja y las válvulas de asiento en ángulo. Todos los datos de la tabla 1 se refieren a las electroválvulas. Por ejemplo, la tabla describe el tiempo de respuesta de las válvulas de compuerta como más lento. Esto significa que las válvulas de compuerta tienen un tiempo de respuesta más lento que las electroválvulas.
| Tipo de válvula | Tiempo de respuesta | Control de flujo | Capacidad de caudal | Presión nominal | Temperatura nominal | Coste |
| Válvula de compuerta | Más lento | encendido/apagado | Más alto | Más alto | Más alto | Baja |
| Válvula de aguja | Más lento | on/off y proporcional | Baja | Más alto | Más alto | Similar |
| Válvula de mariposa | Más lento | on/off y proporcional | Más alto | Similar | Más alto | Similar |
| Válvula de bola | Más lento | encendido/apagado | Más alto | Más alto | Más alto | Baja |
| Válvula de asiento inclinado | Más lento | encendido/apagado | Más alto | Más alto | Más alto | Baja |
Tabla 1: Breve descripción de los distintos tipos de válvulas en comparación con las electroválvulas. Tiempo de respuesta "más lento" para válvulas de compuerta significa que una válvula de compuerta tiene un tiempo de respuesta más lento que una electroválvula.
Electroválvulas frente a otras válvulas de control
En comparación con otras válvulas de control, las electroválvulas presentan varias ventajas e inconvenientes. En esta sección se examinan más detenidamente estos factores, ampliando la información que figura en el cuadro 1.
Figura 2: Una válvula de bola de latón
Tiempo de respuesta
Una de las ventajas más significativas de las electroválvulas frente a otros tipos de válvulas es su tiempo de respuesta, que es casi instantáneo, de unos pocos milisegundos. Este tiempo de respuesta es necesario para aplicaciones como la inyección de combustible en sistemas de automoción, la regulación de la presión en un sistema hidráulico y el control del flujo de aire en un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado.
Figura 3: Una válvula de aguja de acero inoxidable
Control de flujo
Todas las válvulas analizadas en este artículo son, en su forma básica, válvulas de control de encendido/apagado. Las electroválvulas, por encima de todas las demás, se valoran por su conmutación casi instantánea entre los estados totalmente abierto y totalmente cerrado. Sin embargo, las electroválvulas proporcionales pueden modular el caudal más allá del control de encendido/apagado.
Las válvulas de aguja y las válvulas de mariposa también permiten un control preciso del caudal entre los estados de encendido y apagado. Una válvula de bola estándar no lo permite, pero una válvula de bola con puerto en V sí. Las válvulas de asiento inclinado y las válvulas de compuerta no ofrecen un control preciso del caudal.
Capacidad de caudal
Aparte de las válvulas de aguja, todos los tipos de válvulas de este artículo tienen caudales mayores que las electroválvulas. Aunque las electroválvulas indirectas pueden manejar caudales más elevados que las semidirectas y las de acción directa, siguen teniendo caudales mucho menores que los tipos de válvulas de control. Por ejemplo, una electroválvula indirecta de 2,5 pulgadas puede tener un valor Kv de 40 metros cúbicos por hora. En cambio, una válvula de bola de 2,5 pulgadas tiene un valor Kv de 320 metros cúbicos por hora. Para saber más sobre cómo medir el caudal, lea nuestro artículo sobre la calculadora de Kv. Para las unidades imperiales, lea nuestro artículo sobre la calculadora del Cv.
Fuente de energía
Las electroválvulas siempre se controlan eléctricamente y, por tanto, necesitan electricidad para funcionar. Sin embargo, las demás válvulas de las que se habla en este artículo se controlan manualmente. Dicho esto, cada válvula puede controlarse mediante actuadores eléctricos, neumáticos o hidráulicos para superar las limitaciones del control manual.
Pureza de los medios
No debe haber contaminantes ni partículas en el medio que fluye a través de una electroválvula. Estos pueden obstruir fácilmente la válvula, haciendo que permanezca en posición abierta, y dañar los componentes internos. Del mismo modo, las válvulas de aguja y las válvulas de asiento angular funcionan mejor con medios limpios. Las válvulas de mariposa, bola y compuerta, sin embargo, pueden funcionar mejor con medios contaminados, lo que las hace ideales para situaciones como las aplicaciones de aguas residuales. En última instancia, sin embargo, las válvulas funcionan mejor con medios que no contengan contaminantes o partículas.
Figura 4: Una válvula de mariposa de hierro fundido
Presión nominal
Una desventaja importante de las electroválvulas es que no pueden soportar presiones tan altas como otras válvulas de control. Entre las válvulas analizadas en este artículo, sólo las de mariposa tienen una limitación de presión máxima de funcionamiento similar a la de las electroválvulas. Las válvulas de asiento angular son ligeramente superiores, y las válvulas de aguja, de bola y de compuerta tienen presiones máximas de funcionamiento significativamente superiores. Por ello, estas tres últimas válvulas se emplean a menudo en procesos industriales de alta presión.
Temperatura nominal
Las electroválvulas también tienen una temperatura máxima de funcionamiento relativamente baja. Esto se debe a que los componentes eléctricos de la válvula pueden dañarse fácilmente a temperaturas superiores a 120 °C (250 °F). Las demás válvulas analizadas en este artículo no tienen componentes eléctricos en sus diseños estándar, pero pueden accionarse mediante actuadores eléctricos. El uso de un actuador eléctrico puede reducir la idoneidad de una válvula para aplicaciones de alta temperatura.
Figura 5: Una válvula de asiento inclinado
Aplicaciones
Utilizar la válvula adecuada para una aplicación concreta es esencial, ya que maximiza la eficacia de la aplicación y la vida útil de la válvula. No es fácil elegir la válvula adecuada para cada aplicación, ya que algunas aplicaciones pueden utilizar varios tipos. Estudie siempre los parámetros de la aplicación (por ejemplo, presión máxima de funcionamiento, temperatura y entorno) para determinar si una válvula determinada satisface o no las necesidades.
Esta sección ofrece algunas aplicaciones típicas de las válvulas analizadas en este artículo. Esta lista está incompleta, pero puede dar una idea de los usos típicos.
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Electroválvulas
- Sistemas de riego para jardines, parques, etc.
- Control del flujo de fluidos en las industrias del petróleo y el gas
- Aire comprimido y sistemas HVAC
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Válvulas de bola
- Aislar el flujo de fluidos en sistemas de fontanería
- Aplicaciones de alta presión como gasoductos de gas natural
- Control del flujo de fluidos en plantas químicas
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Válvulas de compuerta
- Sistemas de abastecimiento de agua o de tratamiento de aguas residuales
- Procesos industriales a gran escala, como centrales eléctricas y refinerías
- Aislamiento del flujo en tuberías y tanques de almacenamiento
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Válvulas de Mariposa
- Control de caudal en sistemas de refrigeración y plantas de procesado de alimentos y bebidas
- Control del flujo de aire en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado
- Cierre de emergencia del sistema de protección contra incendios
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Válvulas de aguja
- Control preciso de fluidos o gases en equipos de laboratorio
- Ajuste fino del caudal en los sistemas de inyección de combustible
- Regulación del caudal de fluido a alta presión en sistemas hidráulicos
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Válvulas de asiento en ángulo
- Sistemas de vapor y fluidos térmicos
- Control del flujo de fluidos en aplicaciones de alta viscosidad
- Regulación de la presión de los sistemas de aire comprimido
Figura 6: Una válvula de compuerta
PREGUNTAS FRECUENTES
¿Cuándo debo elegir una electroválvula en lugar de otros tipos de válvulas para mi aplicación?
Elija una electroválvula para aplicaciones de baja presión que requieran accionamiento remoto, respuesta rápida y apertura y cierre rápidos de la válvula.