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Elemento Final de Control - Coggle Diagram
Elemento Final de Control
Dispositivo que controla directamente los valores de la variable manipulada en un lazo de control. Generalmente el elemento final de control es una válvula.
Tipos
Dependiendo del tipo de proceso y de los objetivos se tiene gran variedad de estos elementos. desde dispositivos que reciben señales de control del tipo discreto hasta otros que actúan regulando la variable de interés dentro de cierto rango.
Válvula
Dispositivo que regula el flujo o la presión de un fluido que influye en algún proceso controlado. Suelen funcionar con señales remotas, a través de: actuadores neumáticos, eléctricos, electrohidráulicos, etc.
Elementos de válvula de control
Servomotor
Acciona el movimiento del vástago y con ello del obturador. Puede ser neumático, eléctrico, hidráulico o digital (siendo los dos primeros más utilizados).
Vastago
Su función es unir al obturador con el servomotor. Dispone generalmente de un índice que señala en una escala la posición de apertura o cierre de la válvula.
Tapa
La tapa de la válvula de control tiene por objeto unir el cuerpo al servomotor. A su vez desliza el vástago del obturador accionado por el motor.
Empaquetadura
Caja de protección entre la tapa y el vástago que tiene por función impedir que el fluido se escape a través de la tapa.
Extensión de vástago
Cuerpo
El cuerpo de la válvula debe resistir la temperatura y la presión del fluido sin pérdidas, tener un tamaño adecuado para el caudal que debe controlar y ser resistente a la erosión o corrosión producidas por el fluido.
Conexiones
Aquí se realiza la conexión del cuerpo de la válvula con la tubería. Pueden ser roscadas o bridadas están normalizadas de acuerdo con las presiones y temperaturas de trabajo en normas DIN y ANSI.
Obturador
Es quien realiza la función de control de paso del fluido y puede actuar en su propio eje o bien tener un movimiento rotativo.
Asiento
Junto con el obturador forman el "corazón de la válvula" al controlar el caudal gracias al orificio de paso variable que forman al variar su posición relativa y que además tienen la misión de cerrar el paso del fluido
Clasificación
Válvula de Control
Movimiento lineal
Globo
Globo
Asiento simple
Asiento doble
Cuerpo compartido
Ángulo
Tres vías
Aguja
Compuerta
Diafragma
Movimiento rotativo
Mariposa
Vaiven
Alineada
Excéntrica
Macho
Bola
Segmentada
Full
V-notch
Características de flujo
Apertura rápida
Permite un cambio rápido del caudal para un pequeño recorrido del vástago. Se utiliza principalmente para servicio on-off o en válvulas autorreguladas. Incluso son útiles en sistemas con caídas constantes de presión, en donde se requiere una característica lineal.
Lineal
Produce un flujo directamente proporcional a la apertura de válvula. Una variación del 50% del vástago origina una igual variación en el flujo, etc. Esta relación produce una pendiente contante, de modo tal que cada cambio incremental de la posición del tapón produce un cambio similar en el flujo de la válvula, si la caída de presión es constante. Se usan generalmente en control de nivel de líquidos y en aplicaciones en donde se requiere una ganancia contante.
Igual porcentaje
Es aquella en la que a iguales incrementos de recorrido del vástago, se produce un porcentaje igual en el flujo existente. Se usan en aplicaciones de control de presión en donde un pequeño porcentaje de la caída de presión permite el control de la válvula.
Dimensionamiento
CV
Se define como la cantidad de agua en galones U.S. que fluye por minuto a través de una válvula completamente abierta, con una caída de presión de 1 psi a 60°F en la sección transversal de la válvula.
Para líquidos y en sistema Inglés: Cv=Q*√(SG/∆P)
Cv = Adimensional
Q=GPM
SG= Adimensional
∆P=PSI
