Símbolos De Las Electroválvulas

Cuando se trabaja con diseños de maquinaria de fluidos, es importante hacer un dibujo real de cada válvula y otros componentes del sistema de control. En lugar de imágenes detalladas de los productos, se utilizan símbolos únicos para representar diversos elementos del proceso, con el fin de destacar las conexiones y los aspectos funcionales. Este artículo analiza las funciones del circuito, los símbolos y los ejemplos de aplicación de las electroválvulas en los diagramas de potencia de fluidos y los diagramas de tuberías e instrumentación (P&ID).

Índice de contenidos

• Funciones de las electroválvulas
• Símbolos de las electroválvulas
• Símbolos de electroválvulas en un diagrama de tuberías e instrumentación (P&ID)

Funciones del circuito de electroválvulas

Las válvulas se designan con dos números, por ejemplo, en una válvula de 2/2 vías, el primer número indica el número de puertos de conexión. El segundo número es el número de estados de conmutación. Una válvula de 2/2 vías tiene dos conexiones de tuberías (entrada y salida) y dos estados de conmutación (abierto y cerrado). Normalmente cerrado (NC) o normalmente abierto (NO) determina si la válvula está cerrada o abierta sin carga. Una válvula de 3/2 vías tiene tres puertos y dos estados de conmutación. En cada estado de conmutación, se cierra un puerto diferente. Son posibles más puertos y estados de conmutación.

Símbolos de las electroválvulas

1. Símbolos de electroválvulas en los diagramas de fluidos

Los ingenieros elaboran los planos de fluidos para entender y analizar las unidades de potencia. Estos diagramas tienen símbolos gráficos basados en normas que representan el funcionamiento completo y la dirección del flujo de fluidos dentro de una unidad de potencia.

La figura 2 muestra el símbolo de una válvula 2/2 utilizado en los diagramas de fluidos. Para cada estado de la válvula, se dibuja un solo cuadrado. El símbolo tiene el mismo número de casillas que posiciones tiene la válvula. Por ejemplo, una válvula 2/2 tiene dos estados (abierto y cerrado) y, por tanto, se representa con dos cuadrados adyacentes, como se muestra en la figura 2, y una válvula 5/3 se representa con tres cuadrados adyacentes.

El cuadrado de la derecha muestra la válvula en su posición de reposo (no accionada), y el de la izquierda corresponde a una válvula en su posición de trabajo (accionada) en una válvula 2/2. Para una válvula de 5/3 vías, tiene tres casillas. El recuadro de la derecha muestra los estados de los puertos en la posición de reposo y los otros dos recuadros indican cómo fluye el fluido entre los puertos cuando se acciona la válvula hasta ese estado. El método de accionamiento de la válvula se indica mediante símbolos añadidos a los cuadrados. El mando de pilotaje se muestra fijado en el cuadrado de la izquierda y el mando de retorno en el de la derecha. Cada cuadrado muestra cómo fluye el medio entre los puertos. Las flechas indican la conexión entre los puertos y la dirección de flujo preferida. Los puertos bidireccionales están representados por flechas de doble cara que indican el flujo de fluido hacia y desde los puertos (que se analizan más adelante en el artículo). Los puertos cerrados se indican con una "T". La tabla 1 muestra los símbolos estándar utilizados para el accionamiento de una válvula.

Tabla 1: Mecanismo de control para una válvula

Ejemplos

Símbolo de electroválvula de 2/2 vías normalmente abierta

La mayoría de las electroválvulas son válvulas de 2/2 vías normalmente cerradas. Los dos cuadrados adyacentes representan los dos estados de la válvula. Una flecha en el cuadrado de la derecha indica que la válvula está normalmente abierta, y la flecha apunta en la dirección del flujo del fluido mientras está en reposo. El símbolo "T" en el cuadrado de la izquierda indica que la válvula se cierra al accionarla. El símbolo de la bobina en el lado izquierdo y el muelle en el lado derecho indican los medios de control de pilotaje y de retorno para el funcionamiento de la válvula, respectivamente.

Nota: Los símbolos del actuador (muelle y bobina) se suelen dejar de lado, lo que crea una ambigüedad sobre el estado eléctrico activado (como se muestra en la parte derecha de la figura 3). Además, algunos fabricantes intercambian las casillas izquierda y derecha, lo que da lugar a confusiones, especialmente cuando se omiten los símbolos de los actuadores.

Símbolo de electroválvula de 2/2 vías normalmente cerrada

La figura 2 muestra el símbolo de una válvula 2/2 en estado normalmente cerrado. Los dos cuadrados adyacentes representan los dos estados de la válvula. El símbolo "T" en el cuadrado de la derecha indica que la válvula está normalmente cerrada, y la flecha en el cuadrado de la izquierda señala la dirección del flujo de fluido mientras la válvula está accionada. El símbolo de la bobina en el lado izquierdo y el muelle en el lado derecho indican los medios de control de pilotaje y de retorno para el funcionamiento de la válvula, respectivamente.

símbolos de las electroválvulas de 3/2 vías

las electroválvulas de 3/2 vías tienen dos posiciones y tres puertos de conexión, por lo que una sola válvula puede utilizarse para controlar el flujo de fluido en dos circuitos. Estas válvulas pueden utilizarse para múltiples aplicaciones, como la conmutación entre dos circuitos o el accionamiento de un cilindro hidráulico. Los símbolos de la figura 4 muestran diferentes funciones del circuito de las válvulas de 3/2 vías. En cada símbolo, 1, 2 y 3 representan tres puertos de la válvula. El símbolo de la bobina en el lado izquierdo y el muelle en el lado derecho indican los medios de control de pilotaje y de retorno para el funcionamiento de la válvula, respectivamente. A continuación se explican las distintas configuraciones:

• A: Cuando la válvula está en posición de reposo, el fluido pasa de la conexión 2 a la 3, mientras que la conexión 1 está completamente cerrada (lo que se indica con un símbolo "T" en la conexión 1 del cuadrado de la derecha). Cuando se acciona la válvula, el fluido pasa de la conexión 1 a la 2, mientras que la conexión 3 permanece cerrada (lo que se indica con un símbolo "T" en la conexión 3 del cuadrado de la izquierda).
• B: Cuando la válvula está en posición de reposo, el fluido pasa de la conexión 1 a la 2, mientras que la conexión 3 está completamente cerrada (indicado por un símbolo "T" en la conexión 3 del cuadrado de la derecha). Cuando se acciona la válvula, el fluido pasa de la conexión 2 a la 3, mientras que la conexión 1 permanece cerrada (lo que se indica con un símbolo "T" en la conexión 1 del cuadrado de la izquierda).
• C: Cuando la válvula está en posición de reposo, el fluido pasa de la conexión 1 a la 3, mientras que la conexión 2 está completamente cerrada (lo que se indica con un símbolo "T" en la conexión 2 del cuadrado de la derecha). Cuando se acciona la válvula, el fluido pasa de la conexión 1 a la 2, mientras que la conexión 3 permanece cerrada (lo que se indica con un símbolo "T" en la conexión 3 del cuadrado de la izquierda).
• D: Cuando la válvula está en posición de reposo, el fluido puede fluir de un lado a otro entre los puertos 1 y 3, estando el puerto 2 completamente cerrado (indicado por un símbolo "T" en el puerto 2 en el cuadrado de la derecha). Cuando se acciona la válvula, el fluido puede fluir de un lado a otro entre los puertos 1 y 2, estando el puerto 3 completamente cerrado (indicado por un símbolo "T" en el puerto 3 en el cuadrado de la izquierda).

2. Símbolos de electroválvulas en un diagrama de tuberías e instrumentación (P&ID)

Diagrama de tuberías & instrumentación (P&ID)

Un diagrama de tuberías e instrumentación (P&ID) es una representación gráfica detallada de un proceso que incluye tanto el hardware como el software (como el equipo, las tuberías y la instrumentación) necesarios para diseñar, montar y hacer funcionar el sistema. La mayoría de los sistemas de fabricación tienen vapor, aire comprimido, agua y otros procesos que requieren tuberías para su transmisión de un punto a otro. Varios instrumentos controlan estas formas de energía, procesos y medios, que suelen ser en forma de medidores, válvulas y bombas.

Un P&ID en un sistema de control es similar al diagrama de un circuito electrónico. El diagrama tiene todos los componentes diseñados para un proceso en particular y es utilizado por los ingenieros, operadores y personal de mantenimiento que trabajan en la unidad para leer y realizar su trabajo. Puede haber varios procesos en un mismo DTI y, en este caso, es aconsejable segmentar todo el DTI en procesos individuales para una mejor comprensión.

Símbolos de electroválvulas en un P&ID

Los símbolos típicos de las electroválvulas utilizados en un diagrama P&ID se muestran en la Figura 6. Estos símbolos no son tan descriptivos como los utilizados en los diagramas de potencia de fluidos. Las flechas se utilizan para mostrar la dirección del flujo de fluido en las válvulas de 3 y 4 vías. Las flechas indican las trayectorias de flujo desenergizadas que dan la dirección del flujo de fluido cuando la válvula está en reposo (no accionada). Las distintas etiquetas son:

• A: Electroválvula de dos vías de encendido y apagado
• B: Electroválvula de encendido y apagado en ángulo
• C: Electroválvula de tres vías on-off
• D: Electroválvula de cuatro vías, de bola y de encendido y apagado
• E: Electroválvula de encendido y apagado de cuatro vías y cinco puertos

Los símbolos de los actuadores de las electroválvulas se indican en la figura 7. Las distintas etiquetas son:

• A: Actuador de solenoide de rearme automático
  • El actuador de solenoide de rearme automático garantiza que la válvula cambie de estado sin la influencia de un operador externo, y este método de actuación es ideal para la automatización de procesos.
• B: Actuador de solenoide de encendido y apagado manual o remoto
  • Las electroválvulas de rearme manual se utilizan en aplicaciones que exigen comprobaciones de seguridad extremas antes de parar/arrancar el proceso. Por lo tanto, la válvula no puede ser accionada eléctricamente y la válvula se enciende cuando el solenoide recibe alimentación eléctrica por operación manual.
• C: Actuador de solenoide de encendido y apagado manual y remoto
  • El actuador de solenoide de encendido-apagado manual y de rearme a distancia garantiza el accionamiento tanto automático como manual de la electroválvula.
• D: Actuador de solenoide modulante
  • Un actuador de solenoide modulante posiciona con precisión la válvula en cualquier lugar entre la posición totalmente abierta y cerrada (es decir, entre 0° y 90°). Esto es necesario para las aplicaciones que requieren una variación del caudal.

Un diagrama de P&ID suele incluir el símbolo de las válvulas accionadas, como se muestra en la figura 8. Tenga en cuenta que los símbolos de P&ID representados en las Figuras 6-8 son sólo para fines informativos, y éstos pueden cambiar de una empresa a otra. Consulte siempre la leyenda de P&ID de la empresa en cuestión para conocer la tabla de símbolos.

Normalización de los símbolos

La Sociedad Internacional de Automatización (ISA) ha estipulado un estricto conjunto de normas para los símbolos de P&ID, pero aún así, existen diferentes formas de representar las válvulas. Existen discrepancias transparentes entre los tipos de válvulas de varias empresas y bibliotecas dentro de una herramienta de simulación. Pero no se trata de un problema que sobresalga, porque todos los componentes se describen también mediante texto, un modelo único llamado número de pieza, un número de etiqueta que es un componente específico del sistema, y se describen con detalle en una leyenda que acompaña al dibujo. Sea coherente con los símbolos en todo el dibujo para que el diagrama de P&ID pueda ser fácilmente comprendido por todos los que trabajan con él.

Ejemplo

Una válvula de control del proceso colocada a distancia puede ser accionada y controlada por una válvula de control intermedia, como se muestra en la figura 9. La línea de suministro de aire (Figura 9 etiquetada C) está controlada por una válvula solenoide de 3 vías (Figura 9 etiquetada A). Ventila el aire (Figura 9 etiquetada D) o lo envía a la válvula de control del proceso (Figura 9 etiquetada B). La válvula de control intermedia se coloca para suministrar energía a la válvula de control del proceso.