Mecanismo de accionamiento

Tipos de mecanismos de accionamiento de válvulas

Un mecanismo de accionamiento de válvulas es un dispositivo utilizado para abrir y cerrar válvulas en un sistema de tuberías. Los actuadores utilizan diferentes fuentes de energía para operar la válvula, incluyendo fuentes manuales, eléctricas, hidráulicas y neumáticas. Existen muchos tipos diferentes de actuadores, cada uno adaptado a un propósito, requerimiento y aplicación específicos.

• Actuadores de válvulas manuales: Estos actuadores son los más simples y rentables. Requieren potencia humana o intervención manual para funcionar. Volantes, palancas y pulsadores son algunos de los actuadores manuales comunes. Los volantes ofrecen movimiento rotativo y se utilizan principalmente con válvulas como la de globo y compuerta. Por otro lado, los actuadores de palanca convierten el movimiento rotativo en movimiento lineal.
• Actuadores de válvulas neumáticos: Estos actuadores de válvulas utilizan aire comprimido como fuente de energía para operar las válvulas. Son adecuados para operaciones de alta velocidad y ofrecen una alta relación potencia-peso. Los actuadores de retorno por resorte y los de diafragma son algunos mecanismos de accionamiento de válvulas comunes en los actuadores neumáticos. Los actuadores de retorno por resorte se utilizan donde la seguridad y la fiabilidad son clave. Por otro lado, los actuadores de diafragma utilizan un diafragma para convertir la presión de la señal neumática en una posición de válvula.
• Actuadores de válvulas eléctricas: Probablemente sean los tipos más comunes de mecanismos de accionamiento de válvulas. Los actuadores eléctricos de válvulas están diseñados para ofrecer un control preciso y son adecuados para aplicaciones que requieren un alto par. Utilizan energía eléctrica para funcionar y tienen movimiento lineal y rotativo. Los actuadores eléctricos de válvulas de movimiento lineal más populares son los de válvula de globo y compuerta. Los actuadores eléctricos de válvulas de movimiento rotativo se utilizan con válvulas de cuarto de vuelta como las de bola, mariposa y tapón.
• Actuadores de válvulas hidráulicos: Estos mecanismos de accionamiento de válvulas utilizan energía hidráulica para operar válvulas. Los actuadores hidráulicos de válvulas son adecuados para la generación de alta fuerza y se utilizan principalmente en aplicaciones como sujeción y tensado. Los actuadores hidráulicos de válvulas pueden ser lineales o rotativos. Los actuadores hidráulicos lineales mueven los elementos de la válvula en línea recta, mientras que los actuadores rotativos giran los elementos de la válvula en un movimiento circular.
• Actuadores de motor de par: Están diseñados específicamente para aplicaciones que requieren alto par. Por ejemplo, en aplicaciones de generación de energía y tratamiento de agua, el uso de un actuador de motor de par puede ahorrar dinero y tiempo. El actuador de motor de par más común es el actuador de válvula de cuarto de vuelta. Estos actuadores de válvulas se conectan directamente al vástago de la válvula mediante un acoplamiento, que a menudo no requiere lubricación.
• Actuadores de válvulas posicionadores: Están diseñados para proporcionar un control preciso de la apertura y cierre de la válvula. Los actuadores de válvulas posicionadores se utilizan comúnmente en industrias que requieren alta precisión y fiabilidad, como la farmacéutica. A menudo se integran en el mecanismo de accionamiento de la válvula para mejorar el rendimiento y el control.

Especificación y mantenimiento de los mecanismos de accionamiento de válvulas

Las especificaciones de los diferentes mecanismos de accionamiento de válvulas son las siguientes.

• Actuador Eléctrico

  Par: 5-500 Nm o más, dependiendo del tamaño de la válvula y los requisitos de servicio.

  Tensión: 24V, 110V, 240V, u otras tensiones, dependiendo de los requisitos de la aplicación.

  Frecuencia: 50/60 Hz para comunicación y control compatibles.

  Tipo de Control: Control encendido/apagado para operaciones simples de válvulas o control modulante para un control de flujo preciso.

  Características de Seguridad: Protección contra sobrecarga de par, opciones de fail-safe de retorno por resorte, y diseños a prueba de explosiones para una operación segura en diversos entornos.

  Entorno: Rango de temperatura, humedad y clase de protección ambiental (calificación IP) adecuados para el lugar de instalación.

• Actuador Neumático

  Par: 10-1000 Nm o más, según el tamaño de la válvula y los requisitos de la aplicación.

  Presión: 2-8 bar (u otras especificaciones de presión) para una operación y control de válvula adecuados.

  Medios: Aire comprimido para un funcionamiento del actuador confiable y eficiente.

  Tipo de Control: Lineal para control proporcional del flujo o rotativo para control encendido/apagado u operaciones de un cuarto de vuelta.

  Opciones Fail-Safe: Retorno por resorte (cerrar o abrir por fallo) o actuadores de doble efecto para una operación de válvula confiable durante fallos.

  Entorno: Consideraciones de temperatura, humedad y compatibilidad de medios para un rendimiento confiable en diversos entornos.

• Actuador Hidráulico

  Par: 100-5000 Nm o más, dependiendo del tamaño de la válvula y los requisitos de servicio.

  Caudal: 10-2000 L/min o más para un control y operación adecuadas de la válvula.

  Presión: 50-350 bar o más para un movimiento y control eficaz de la válvula.

  Tipo de Control: Control proporcional para un control fino del flujo o control encendido/apagado para operaciones simples de válvulas.

  Opciones Fail-Safe: Retorno por resorte (cerrar o abrir por fallo) o soluciones de fail-safe basadas en acumuladores para una operación de válvula confiable durante fallos.

  Entorno: Consideraciones de compatibilidad de medios, temperatura y entorno para un rendimiento confiable en diversos entornos.

El mantenimiento regular de los mecanismos de accionamiento de válvulas mejora el rendimiento y extiende su vida útil. Los requisitos de mantenimiento pueden variar según el mecanismo de accionamiento, el entorno y la aplicación. Aquí hay algunos requisitos generales de mantenimiento:

• Mantenimiento de Actuadores Eléctricos
• Inspección y limpieza regulares del exterior del actuador eléctrico.
• Revisión y apriete de todas las conexiones eléctricas.
• Monitoreo y lubricación de las partes móviles, como engranajes y ejes, según sea necesario.
• Verificación de la calibración de los dispositivos de retroalimentación de posición y sistemas de control.
• Asegurar que los sistemas de refrigeración y ventilación estén limpios y operativos.
• Pruebas periódicas de la funcionalidad y rendimiento del actuador.
• Mantenimiento de Actuadores Neumáticos
• Inspección y limpieza regulares del exterior del actuador neumático.
• Revisión y apriete de todas las conexiones de aire, incluyendo fitting y mangueras.
• Monitoreo y lubricación de partes móviles, como pistones y sellos, con lubricantes apropiados.
• Revisión y reemplazo de filtros, reguladores y lubricadores según sea necesario.
• Verificación de la calibración de manómetros de presión y sistemas de control.
• Pruebas periódicas de la funcionalidad y rendimiento del actuador.
• Mantenimiento de Actuadores Hidráulicos
• Inspección y limpieza regulares del exterior del actuador hidráulico.
• Revisión y apriete de todas las conexiones hidráulicas, incluyendo fitting y mangueras.
• Monitoreo y lubricación de partes móviles, como válvulas y componentes de control.
• Comprobación del nivel y calidad del fluido hidráulico y reemplazo del fluido según las recomendaciones del fabricante.
• Verificación de la calibración de sensores de presión y sistemas de control.
• Pruebas periódicas de la funcionalidad y rendimiento del actuador.

Cómo elegir un mecanismo de accionamiento de válvulas

Hay varios factores que las personas deben considerar al elegir un mecanismo de accionamiento de válvulas. Son los siguientes.

• El tipo de válvula

  Al considerar el tipo de válvula a accionar, es importante tener en cuenta que diferentes válvulas tienen diferentes requisitos para el mecanismo de accionamiento. Por ejemplo, las válvulas rotativas como las de bola y mariposa requieren que se aplique un par para girar la válvula desde una posición asentada. Por otro lado, las válvulas lineales como las de compuerta y de globo requieren que el mecanismo de accionamiento proporcione una fuerza para empujar o tirar del vástago de la válvula para abrir y cerrar la válvula.

• El tipo de servicio

  El tipo de servicio se refiere a los medios que fluyen a través de la válvula y sus propiedades. Esto incluye la temperatura, presión y corrosividad de los medios que controla la válvula. Tomemos, por ejemplo, un mecanismo de accionamiento hecho de acero inoxidable. Este mecanismo puede usarse cuando el servicio es agua limpia. Sin embargo, al tratar con materiales corrosivos o peligrosos, se debe considerar un material más robusto y adecuado, como Hastelloy o Inconel. Además, el mecanismo de accionamiento de la válvula debe ser adecuado para aplicaciones de alta temperatura donde los actuadores no pueden colocarse cerca de la válvula debido a la alta presión y espacio o en presencia de atmósferas explosivas.

• Ubicación del actuador

  Para que el actuador de la válvula sea accesible para el mantenimiento y la indicación visual, el actuador debe estar posicionado adecuadamente. Por lo tanto, la ubicación del actuador debe considerarse antes de seleccionar un mecanismo de accionamiento de válvulas.

• Condiciones del medio

  Las condiciones del medio, como la temperatura y presión del medio, deben considerarse antes de seleccionar un mecanismo de accionamiento de válvulas. Esto se debe a que el actuador de la válvula debe ser adecuado para las condiciones del medio. Por ejemplo, a altas temperaturas de los medios, se debe seleccionar un mecanismo de accionamiento de válvula diseñado para alta temperatura y que pueda proporcionar la fuerza y par necesarios para operar la válvula de manera efectiva.

• Velocidad y precisión

  Algunas aplicaciones requieren un control rápido y preciso de la válvula, como en procesos de mezcla o al tratar con medios sensibles. En tales casos, se debe elegir un mecanismo de accionamiento de válvula que ofrezca una operación de alta velocidad y posicionamiento preciso.

• Requisitos de seguridad

  En aplicaciones críticas donde la seguridad es primordial, como en las industrias química o nuclear, se requieren mecanismos de seguridad. Esto significa que en caso de un fallo de energía o emergencia, la válvula fallará en una posición segura, ya sea completamente cerrada o abierta. Este requisito debe considerarse al seleccionar un mecanismo de accionamiento de válvula, ya que debe tener características de seguridad integradas.

Cómo reemplazar el mecanismo de accionamiento de válvulas

Los reemplazos de mecanismos de accionamiento de válvulas suelen ser realizados por profesionales. Esto se debe a que, en primer lugar, el proceso requiere herramientas especiales que no se suelen tener en casa, y en segundo lugar, requiere un nivel de experiencia para manejarlas. Sin embargo, se puede hacer en casa siempre que el usuario tenga suficiente conocimiento y las herramientas adecuadas para realizar el trabajo. A continuación se describen los pasos para reemplazar un mecanismo de accionamiento de válvulas:

Primero, reúna las herramientas necesarias que se requerirán para el proceso. Esto incluye las piezas de repuesto adecuadas, actuadores de válvula, herramientas como llaves, destornilladores y posiblemente unTORQUE wrench, así como equipo de seguridad que incluya guantes, gafas protectoras y protocolos de seguridad como procedimientos de desconexión/signo de advertencia, y aceite o lubricante adecuado para el mantenimiento del mecanismo de accionamiento de válvulas.

Antes de hacer cualquier cosa, asegúrese de que la seguridad sea lo primero. Evalúe el entorno para asegurar la seguridad y también asegúrese de que la válvula esté en una posición segura antes de comenzar con el reemplazo. Esto es necesario porque el proceso implica abrir la válvula, lo que puede ser peligroso si no está en una posición segura.

Con la herramienta adecuada, desconecte el mecanismo de accionamiento de válvula existente. Esto incluye desconectar la fuente de alimentación si se trata de un actuador eléctrico, aflojar pernos y tuercas, y usar destornilladores para aflojar y desconectar partes que están fijadas con fuerza. Como se mencionó anteriormente, la desconexión debe hacerse cuidadosamente para evitar dañar otras partes de la válvula.

Una vez desconectado, retire el viejo mecanismo de accionamiento de válvula y monte el nuevo. Esto debe hacerse con cuidado para evitar dañar la válvula u otros componentes.

Después de instalar el nuevo mecanismo de accionamiento de válvula, conecte todas las partes y componentes desmontados. Esto incluye conectar la fuente de alimentación, volver a montar los pernos y tuercas que se desconectaron durante el proceso de extracción del mecanismo antiguo, etc.

Una vez que todo esté hecho, pruebe la válvula para asegurarse de que está funcionando correctamente y como se esperaba. También asegúrese de que responda como debería al mecanismo de accionamiento de la válvula.

Finalmente, no olvide mantener el mecanismo de accionamiento de válvula recién instalado. Esto es necesario para asegurar la longevidad y durabilidad del producto.

Preguntas y Respuestas

Q1: ¿Qué es un mecanismo de accionamiento de válvula?

A1: Un mecanismo de accionamiento de válvula es un sistema que abre y cierra la válvula, controlando el flujo de líquidos y gases. El mecanismo de accionamiento utiliza diferentes fuentes de energía, como esfuerzo manual, fuerza electromagnética, fuerza hidráulica o fuerza neumática.

Q2: ¿Cuál es la función de una válvula actuada?

A2: La función de una válvula actuada es automatizar la apertura y cierre de la válvula. Está vinculada a un sistema de control externo, lo que permite operar la válvula de forma remota y controla con precisión el flujo de fluidos en un sistema de tuberías o de proceso.

Q3: ¿Cuál es la función de una válvula?

A3: La función de una válvula es controlar el flujo de líquido o gas en una tubería. Puede detener, iniciar, regular y modificar el flujo. Las válvulas pueden utilizarse de diversas maneras, como prevenir el retroceso o mantener la presión del sistema.

Q4: ¿Cuáles son las 5 funciones de una válvula?

A4: Las cinco funciones de una válvula incluyen controlar el flujo, regular la presión, prevenir el retroceso, sellar y contener, y desviar el flujo.