VÁLVULAS.- INVESTIGACION

VÁLVULAS

Una válvula se puede definir como un aparato mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos.

Las válvulas son unos de los instrumentos de control más esenciales en la industria. Debido a su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases, desde los más simples hasta los más corrosivos o tóxicos. Sus tamaños van desde una fracción de pulgada hasta 30 ft (9 m) o más de diámetro. Pueden trabajar con presiones que van desde el vació hasta mas de 20000 lb/in² (140 Mpa) y temperaturas desde las criogénicas hasta 1500 °F (815 °C). En algunas instalaciones se requiere un sellado absoluto; en otras, las fugas o escurrimientos no tienen importancia.

Válvula distribuidora 2/2, monoestable, normalmente cerrada (N.C.).

La bola es empujada por un resorte contra su asiento (Imagen 51), y cierra el paso del aire desde P hacia A. Al ejercer fuerza sobre el palpador (Imagen 50), empuja la bola que es separada de su asiento. Para ello debe vencerse la fuerza del muelle y la presión ejercida sobre la bola.

Válvula distribuidora 2/2, monoestable, normalmente cerrada (N.C.).

La bola es empujada por un resorte contra su asiento (Imagen 51), y cierra el paso del aire desde P hacia A. Al ejercer fuerza sobre el palpador (Imagen 50), empuja la bola que es separada de su asiento. Para ello debe vencerse la fuerza del muelle y la presión ejercida sobre la bola.
                                     

Válvula distribuidora 3/2, monoestable, N.C.

La bola (en la Imagen 53 arriba), debido al resorte obtura el paso de P hacia A; esta última se conecta, a través del taladro interno de la leva con R a la atmósfera.
Al accionarse la leva (en la Imagen 53 abajo), se cierra primero el paso entre A y R, luego la bola permite el paso de P hacia A. Al efectuar el movimiento inverso, primero se cerrará el paso P-A y finalmente se abrirá A-R.

Válvula distribuidora 3/2, monoestable N.C. (Otra construcción)

Un resorte mantiene obturado el conducto entre P y A (Imagen 54 arriba), por medio de un asiento plano, al actuar sobre el palpador (Imagen 54 abajo)se vence el efecto del muelle se cierra primero el paso A-R, y luego se abre el P-A.
Aplicación: Control de cilindros de simple efecto y como órgano de señal para accionamiento de válvulas pilotadas por aire comprimido.

Válvula distribuidora 3/2, pilotaje neumático, monoestable, N.C.

Esta válvula, normalmente cerrada en reposo, bascula por aire comprimido que le llega por la vía de pìlotaje Z. La presión de P y el muelle mantienen el paso cerrado, debe estar dimensionada de forma que se asegure el pilotaje a igualdad de presiones en P y Z.

Válvula 3/2, de mando electromagnético, monoestable, N.C.

Los electroimanes se emplean para pilotar válvulas cuando la señal de mando proviene de un elemento eléctrico, tales como un final de carrera, un pulsador, temporizadores o un programador eléctrico. Mientras no esté excitada la bobina del electroimán, la vía P está bloqueada, mientras A está en comunicación con R.
Al excitar el imán, atrae la armadura, cerrando R y poniendo en comunicación P con A.

Válvula distribuidora 3/2 de rodillo, servo pilotada, monoestable, N.C.

Al actuar sobre el rodillo, se abre la conexión de P hacia la membrana del émbolo; ésta cierra A con R y levanta el asiento, comunicándose P con A.
Obsérvese que puede transformarse la válvula en normalmente abierta, haciendo el cambio de 180º del cabezal de pilotaje, siendo la entrada por R y el escape por P.

Válvula distribuidora 4/2, accionamiento neumático, monoestable.

Esta válvula, pilotada por aire comprimido, posee dos émbolos de mando. A través del émbolo izquierdo el paso A-R está abierto y a través del derecho se permite la conexión P-B.
Para el accionamiento de los émbolos de membrana se impulsan, Pilotando con aire comprimido a través de Z, se consigue hacer bascular la válvula e invertir las conexiones de sus vías
Recupera su posición inicial cuando deja de haber presencia de aire en la vía de pilotaje Z y el resorte recupera la posición inicial.

Válvula distribuidora 4/2, con doble pilotaje neumático.

 Estas válvulas tiene características de memoria, es decir si le llega señal de pilotaje por una de las vías y sin haber suprimido ésta se pilota desde la otra vía, la válvula hace caso a la primera señal que le llegó, únicamente hará caso a la segunda señal de pilotaje cuando haya sido suprimida la primera señal, esto se conoce como el problema del doble pilotaje.

Válvula distribuidora 5/2, accionamiento neumático: 

 Esta válvula bascula alternativamente según que el pilotaje neumático les llegue por las vías Z e Y. El émbolo de mando conserva, debido a la tensión de las membranas, la posición de maniobra hasta que se de una contraseñal en sentido contrario.

Válvula distribuidora 4/3, con enclavamiento. 

Estas válvulas tienen tres posiciones y suelen ser accionadas por una palanca que tiene tres posiciones posibles, una por cada posición de la válvula. En la posición intermedia los conductos de trabajo están obturados, o bien conectados ambos a escape.

Válvula antirretorno 

 Estas válvulas obturan el paso de aire en una dirección, permitiendo la circulación libre en la dirección contraria. Un resorte interno mantiene bloqueado el paso en una dirección, en cambio cuando el aire accede desde la vía opuesta, éste tiene la fuerza suficiente como par vencer la acción del muelle y liberar el conducto de paso.

Válvula selectora. 

 Esta válvula deja fluir el aire comprimido desde X o Y hasta A cerrando la bola la salida situada enfrente. Su aplicación es para el mando a distancia de elementos neumáticos desde el punto X, o desde el punto Y o desde ambos (función “disyunción”, o función “O”).

Válvula de escape rápido. 

Estas válvulas sirven para la rápida purga de cilindros y conductos sobre todo en cilindros de gran volumen, la velocidad del movimiento del émbolo del cilindro puede aumentarse muy significativamente.
El asiento cierra el cilindro A cuando el aire fluye de P hacia A abriéndose al lado de estanqueidad. Al escapar el aire, disminuye la presión en P, el aire comprimido de A impulsa la junta hasta P, fluyendo todo el aire directamente por P hacia la atmósfera.

Válvula de estrangulamiento con antirretorno. 

 Estas válvulas con antirretorno y estrangulación regulable permiten el paso franco de aire comprimido solo en una dirección, en aquella que el aire empuja el asiento sobre el muelle. En la dirección contraria este conducto se mantiene bloqueado, por lo que el aire solamente puede circular por el otro conducto paralelo, y lo hace con la limitación de que mediante un tornillo se puede estrangular el caudal de paso, que puede variar entre cero y la sección nominal de paso de la válvula.

Válvula de simultaneidad. 

 Tiene dos entradas de presión X e Y una salida A. En la salida A solo habrá presencia de aire cuando ambas entradas reciban aire comprimido simultáneamente. Una única señal bloquea el paso (función “conjunción” o función “Y”).

Válvulas reguladoras de presión 

La función de estas válvulas es la de controlar la presión del aire que circula por el circuito, desde un valor nulo hasta el valor máximo de presión de alimentación. Tienen un aspecto constructivo muy similar, pero según su posición en el circuito, cumplen distintas funciones, con lo que se clasifican en:
Válvulas limitadoras de presión o de seguridad, impiden que la presión de un circuito sobrepase un valor máximo prefijado de antemano mediante un tornillo. Cuando se sobrepasa ese valor de presión, la válvula abre un conducto a la atmósfera, con lo que la presión disminuye, volviendo a obturarse la vía.
Válvulas de secuencia, el concepto es el mismo que en el caso anterior con la diferencia de que ahora en lugar de abrir una vía al escape atmosférico, se conecta a una vía de trabajo cuando se alcanza el valor de presión predeterminado.