Válvulas de Asiento Angular Neumáticas - Cómo Funcionan

Las válvulas de asiento angular neumáticas son operadas por un pistón neumáticamente accionado para el control preciso del flujo de fluidos en diversas aplicaciones industriales. Estas válvulas se distinguen por su diseño de asiento angular, que mejora la eficiencia del flujo y reduce la caída de presión a través de la válvula, haciéndolas altamente efectivas para aplicaciones que requieren altas tasas de flujo. Este artículo discute las características y la mecánica operativa de las válvulas de asiento angular neumáticas.

Características clave de las válvulas de asiento angular neumáticas

Las válvulas de asiento angular neumáticas tienen varias características clave:

• Actuación rápida y remota: Las válvulas de asiento angular neumáticas ofrecen tiempos de respuesta rápidos y pueden ser controladas de forma remota, lo que las hace ideales para sistemas automatizados en áreas peligrosas que necesitan ajustes rápidos en las tasas de flujo.
• Operación sin presión diferencial: Estas válvulas pueden operar efectivamente incluso sin una diferencia de presión entre la entrada y la salida, permitiendo un control de flujo estable en una variedad de condiciones.
• Larga vida útil: Diseñadas para la durabilidad, las válvulas de asiento angular neumáticas tienen una larga vida útil, capaces de soportar numerosos ciclos de apertura/cierre sin pérdida de rendimiento, reduciendo las necesidades de mantenimiento y los costos operativos.

Sin embargo, requieren aire comprimido y válvulas solenoides neumáticas adicionales para su operación. Este requisito puede complicar la configuración del sistema y aumentar los costos iniciales. Además, estas válvulas suelen tener un actuador relativamente grande en comparación con las válvulas solenoides, lo que puede hacerlas menos adecuadas para aplicaciones donde el espacio es limitado o donde se prefiere un diseño más compacto.

Lea nuestro artículo de visión general de las válvulas de asiento angular para más detalles sobre el diseño y funcionamiento de las válvulas de asiento angular.

Operación de la válvula de asiento angular neumática

Actuador neumático

Un actuador neumático está montado de forma segura en el cuerpo de la válvula de asiento angular. El actuador consiste en un arreglo de pistón y cilindro, operado por aire comprimido. El papel principal del actuador es controlar con precisión el estado de apertura o cierre de la válvula.

Válvula solenoide piloto

Una válvula solenoide piloto, típicamente una válvula solenoide 3/2 vías, regula el flujo de aire comprimido en las cámaras del actuador. La válvula solenoide recibe su señal de control, un impulso eléctrico, de un sistema de control como un Controlador Lógico Programable (PLC). Esta señal determina si la válvula debe estar en su posición abierta o cerrada. El estado predeterminado de la válvula, ya sea normalmente abierta (NO) o normalmente cerrada (NC), junto con la posición de un resorte dentro del actuador, determina el estado de reposo de la válvula en ausencia de presión neumática.

La activación (para configuraciones NO) o desactivación (para configuraciones NC) de la válvula solenoide está directamente influenciada por la señal de control. Este proceso dirige aire comprimido a la cámara del actuador, facilitando el movimiento del pistón.

Admisión de aire y movimiento del pistón

Al recibir la señal de control adecuada, la activación de la válvula solenoide permite que el aire comprimido entre en la cámara del actuador. Esta presión ejerce una fuerza sobre el pistón, causando su movimiento. Este movimiento lineal se transmite a través de un vástago al elemento de sellado, que luego se mueve para abrir o cerrar la válvula. Algunos diseños incorporan características para minimizar el ruido operativo, como amortiguación en las posiciones finales del movimiento del actuador.

Operación de la válvula

Para las válvulas NO, la introducción de presión de aire desplaza el elemento de sellado del asiento, permitiendo que el medio fluya a través. Por el contrario, para las válvulas NC, la presión de aire mueve el pistón en la dirección opuesta, forzando el elemento de sellado contra el asiento y deteniendo el flujo. El diseño asegura que las válvulas vuelvan a su estado predeterminado mediante la fuerza del resorte cuando no están presurizadas.

• Nota: Es esencial asegurarse de que el suministro de aire esté dentro del rango de presión especificado para que el actuador funcione correctamente. Además, la calidad del aire comprimido (en términos de contenido de humedad y partículas) debe gestionarse para evitar daños a los componentes del actuador y la válvula.

Criterios de selección

Al elegir una válvula de asiento angular neumática, hay varios factores clave. Lea nuestro artículo sobre la selección de válvulas de asiento angular para obtener más información sobre los parámetros clave de selección al elegir una válvula de asiento angular para una aplicación. Los factores clave son:

1. Función de la válvula (NC/NO): Determine si la aplicación requiere que la válvula esté normalmente cerrada (NC) o normalmente abierta (NO).
   1. Elija NC si la válvula necesita permanecer cerrada cuando no se aplica presión de aire y abrirse cuando se suministra aire. Esto es común en aplicaciones de seguridad donde el estado predeterminado debe ser cerrado para evitar el flujo.
   2. Seleccione NO si la válvula necesita permanecer abierta cuando no se aplica presión de aire y cerrarse cuando se suministra aire. Esto es útil en aplicaciones donde se requiere un flujo continuo a menos que sea interrumpido por una señal de control.

2. Tipo y tamaño de conexión:
   1. Mida el diámetro de las tuberías existentes y elija una válvula con un tamaño de conexión coincidente (por ejemplo, 1/2", 3/4", 1").
   2. Identifique el tipo de rosca utilizado en el sistema (por ejemplo, BSPP, NPT) y seleccione una válvula con la misma rosca para asegurar un ajuste adecuado.

3. Materiales de la carcasa y el sello:
   1. Carcasa: Elija materiales que sean compatibles con el medio que se está controlando y las condiciones ambientales. Para aplicaciones generales, el latón es una buena opción debido a su durabilidad y resistencia a la corrosión. Para entornos más corrosivos o requisitos de mayor pureza, puede ser preferible el acero inoxidable.
   2. Material del sello: PTFE (Teflón) es ideal para resistencia química y altas temperaturas, NBR (caucho nitrilo) es adecuado para aceites y combustibles, y FKM (Viton) es bueno para altas temperaturas y resistencia química.

4. Clasificaciones de temperatura, presión y flujo:
   1. Temperatura: Verifique la temperatura de operación de la aplicación y seleccione una válvula que pueda soportar esas temperaturas.
   2. Presión: Determine las presiones máximas y mínimas en el sistema y elija una válvula clasificada para esas presiones.
   3. Clasificaciones de flujo: Considere la tasa de flujo requerida para la aplicación. Las válvulas con un diseño en forma de Y típicamente ofrecen mejores características de flujo. Asegúrese de que la válvula pueda manejar la viscosidad del medio si se trata de fluidos espesos.

5. Dirección del flujo: Para la mayoría de las aplicaciones, una válvula que cierre en la dirección del flujo es suficiente. Si la aplicación implica altas velocidades de flujo o la necesidad de prevenir el golpe de ariete, seleccione una válvula que cierre contra la dirección del flujo. Esto puede ayudar a mitigar los picos de presión y proteger el sistema.

Consulte nuestro artículo detallado sobre la actuación de válvulas de asiento angular para obtener más detalles sobre métodos de actuación alternativos para válvulas de asiento angular, incluyendo opciones eléctricas y manuales.