Actuadores Eléctricos para Válvulas de Bola Modulantes
Figura 1: Válvula de bola modulante de 2 vías con actuador J4C (izquierda) y válvula de bola Belimo con actuador (derecha)
Un actuador eléctrico en un sistema de válvula de bola modulante ajusta con precisión la posición de la válvula según las señales de control, lo que los hace esenciales para aplicaciones que requieren modulación precisa. Hay actuadores eléctricos para válvulas de bola modulantes de 2 vías y 3 vías. Este artículo explora las especificaciones técnicas, los mecanismos operativos y las capacidades de integración de estos actuadores.
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Tipos de actuadores eléctricos modulantes para válvulas de bola
- Actuadores Belimo para válvulas de bola modulantes: El actuador Belimo (Figura 1 derecha) se puede montar a mano en la válvula sin herramientas, requiriendo solo movimientos verticales para asegurar la alineación adecuada de los pasadores con los agujeros de la brida. La orientación de montaje es ajustable en incrementos de 180° en relación con la válvula. Además, el ángulo de rotación del actuador se puede ajustar finamente en incrementos de 2.5° utilizando un clip, lo que permite un ajuste preciso de la tasa de flujo máxima de la válvula. Cuenta con protección contra sobrecarga, eliminando la necesidad de interruptores de límite al detenerse automáticamente cuando se alcanza el tope final. El actuador se puede quitar fácilmente haciendo clic y se puede usar para girar manualmente el eje de la válvula. Incluye una interfaz integrada para BACnet MSTP y Modbus RTU, lo que le permite recibir señales de control digitales del sistema de control y proporcionar actualizaciones de estado en tiempo real. BACnet MSTP facilita el control de HVAC e iluminación, Modbus RTU es conocido por su fiabilidad en la automatización industrial y MP-Bus simplifica la integración de componentes HVAC.
- Actuadores J4C: Los actuadores J4C (Figura 1 izquierda) cuentan con una construcción robusta con opciones para control a prueba de fallos (Battery Safety Return, que permite que el actuador falle abierto o cerrado durante una pérdida de energía) y modulación (Sistema de Posicionamiento Digital) con señales analógicas como 4-20 mA o 0-10V. Estas señales analógicas permiten ajustes finos de dispositivos como variadores de velocidad, amortiguadores y válvulas, asegurando condiciones ambientales óptimas y eficiencia energética.
Proporcionan alto torque, operación rápida y son adecuados para varios medios agresivos y corrosivos. Con un rango de torque operativo de 20-300 Nm, estos actuadores son adecuados para varios tamaños de válvulas. Para mantenimiento, las válvulas de bola y los actuadores se venden por separado si es necesario reemplazar alguno de ellos.
Lea nuestro artículo visión general de válvulas modulantes para obtener más información sobre el diseño y las aplicaciones de las válvulas modulantes.
Cómo seleccionar una válvula de bola modulante con actuador
- Configuración: La válvula de bola modulante de 2 vías es adecuada para control simple de encendido/apagado y adecuada para sistemas donde se necesita un ajuste preciso del flujo, como sistemas HVAC. La configuración de 3 vías se utiliza en sistemas donde el flujo necesita ser redirigido entre diferentes caminos. Es ideal para aplicaciones que requieren la mezcla de diferentes medios o la distribución del flujo a múltiples salidas.
- Requisitos de flujo: Determine la tasa de flujo requerida y seleccione una válvula con un valor Kv apropiado. Si la tasa de flujo es menor de lo requerido, el sistema puede no funcionar eficientemente, lo que lleva a una calefacción, refrigeración o transferencia de fluidos inadecuada. Por el contrario, si la tasa de flujo es demasiado alta, puede causar caídas de presión excesivas, mayor desgaste en la válvula y los componentes del sistema, y posibles daños o fallos del sistema.
- Presión y temperatura: Asegúrese de que la válvula pueda manejar la presión y temperatura máximas de la aplicación.
- Compatibilidad de voltaje: Verifique la compatibilidad de voltaje del actuador con el sistema. Un voltaje incorrecto puede llevar al fallo del actuador, resultando en tiempo de inactividad operativo, mayores costos de mantenimiento y posibles daños a otros componentes del sistema.
- Señal de control: La señal de control correcta permite una modulación precisa de la posición de la válvula, asegurando un rendimiento y eficiencia óptimos. También facilita la comunicación con sistemas de gestión de edificios u otros sistemas de control, permitiendo la monitorización y control centralizados. Elegir un actuador que soporte la señal de control deseada (por ejemplo, 0-10 V, 4-20 mA, BACnet MSTP) es esencial para lograr un control preciso e integración sin problemas con los sistemas existentes.
- Clasificación de protección: Seleccione un actuador con una clasificación IP adecuada para el entorno de instalación. IP54 es adecuado para uso en interiores con protección contra polvo y salpicaduras de agua. IP67 ofrece una mayor protección contra el polvo y la inmersión en agua, adecuado para entornos más duros.
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Compatibilidad de materiales: Asegúrese de que los materiales de la válvula sean compatibles con el medio que se está controlando. Esto previene la corrosión y extiende la vida útil de la válvula. Los materiales típicos de la carcasa son:
- Latón: Comúnmente utilizado por su buena resistencia a la corrosión y la deszincificación, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de agua y vapor.
- Acero inoxidable: Conocido por su superior resistencia a medios agresivos y corrosivos, ideal para entornos duros y aplicaciones químicas.
- EPDM (Etileno Propileno Dieno Monómero): Excelente resistencia al agua, vapor y una variedad de productos químicos, a menudo utilizado para sellado en sistemas HVAC y de tratamiento de agua.
- PTFE (Politetrafluoroetileno): Alta resistencia química y durabilidad, adecuado para una amplia gama de aplicaciones industriales que involucran productos químicos agresivos.
- FKM (Fluoroelastómero): Proporciona una excelente resistencia a aceites, combustibles y altas temperaturas, lo que lo hace adecuado para entornos industriales exigentes.
Lea nuestra tabla de compatibilidad química para obtener más información sobre la compatibilidad de varios materiales con diferentes medios.
- Diseño del orificio de la bola: El puerto en L es adecuado para desviar el flujo entre dos caminos diferentes. Se utiliza comúnmente en aplicaciones donde el flujo necesita ser dirigido desde una sola entrada a una de dos salidas. El puerto en T es ideal para mezclar o distribuir el flujo entre tres caminos diferentes. Permite configuraciones de flujo más complejas, como combinar flujos de dos entradas o distribuir el flujo a dos salidas simultáneamente. Lea nuestro artículo sobre función del circuito de la válvula de bola para obtener más información sobre las funciones del circuito de la válvula de bola y los diseños de orificios.
Características adicionales
- Anulación manual: Considere actuadores con opciones de anulación manual para operación de emergencia o mantenimiento.
- Rango de operación ajustable: Algunos actuadores ofrecen rangos de operación ajustables, lo que permite un ajuste fino de la tasa de flujo máxima de la válvula. Esta característica es particularmente útil en aplicaciones que requieren un control preciso del flujo.
- Mantenimiento y limpieza: Las válvulas con un diseño de 3 piezas se pueden desmontar para una limpieza a fondo, asegurando una fiabilidad y rendimiento a largo plazo. Esto es importante para aplicaciones donde la limpieza es crítica.
