válvulas de globo y válvulas actuadora grupo 7
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UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIA
FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA
INGENIERÍA EN GAS Y PETROLEO
DOCENTE: ING. CUELLAR JOVIO LEONARDO
INTEGRANTES: FLORES VEIZAGA JAIME
PARRA ALMANZA SIMON
SAAVEDRA PADILLA JULIO MIGUEL
VEIZAGA CORPA EBER WAGNER
MATERIA: TRANSPORTE Y ALMACENAJE
SEMESTRE: SEPTIMO
COCHABAMBA- BOLIVIA
VÁLVULAS DE GLOBO Y VÁLVULAS ACTUADORA
INTRODUCCIÓN
La válvula puede definirse como un dispositivo mecánico que permite que el flujo de
líquidos o gases se inicie, se detenga o se regule mediante una pieza móvil que abre,
cierra u obstruye en forma parcial una o más lumbreras o conductos.
Los ingenieros de la planta describen una válvula como uno de los principales
instrumentos de control que se emplean en la industria.
Gracias a la naturaleza de su diseño, así como a sus materiales, las válvulas pueden
abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una gran
diversidad de líquidos y gases, desde los más básicos hasta los más corrosivos o
tóxicos. El rango de diámetro de las válvulas varía desde una
fracción de pulgadas hasta 9m (30 ft.).
Las válvulas pueden manejar presiones que fluctúan desde le vacío hasta más de
140 Mpa/m2 (20 000 lb/in2) y temperaturas desde la región criogénica hasta los
815° C (1500ºF). En algunas aplicaciones imprescindible lograr un sellado absoluto,
mientras que en otras, las fugas no constituyen un factor importante.
OBJETIVO GENERAL
Realizar un estudio de las válvulas de globo y válvulas actuadoras.
OBJETIVO ESPECIFICO
Conocer el funcionamiento y el uso de las válvulas de globo y válvulas
actuadoras
Saber de qué material son fabricadas las válvulas en cuestión.
Diferenciar las ventajas y desventajas de ambas válvulas.
MARCO TEÓRICO
DEFINICIÓN
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 o mediante una pieza
movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos.
VÁLVULAS ACTUADORAS
DEFINICIÓN
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o
eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre
un proceso automatizado. Este recibe la orden de un regulador o controlador y en
función a ella genera la orden para activar un elemento final de control que es una
válvula.
¿POR QUE NACEN LAS VÁLVULAS ACTUADORAS?
▪ Localización remota de las válvulas
▪ Necesidad confirmar la posición de las válvulas en cada momento
▪ Funciones simultáneas: imposibilidad de maniobrar al mismo tiempo si no es de
forma automática
▪ Fiabilidad / funciones repetitivas: evitar la posibilidad de descuidos
▪ Seguridad: evitar maniobras indebidas
▪ Posicionamiento (modulación)
▪ Comodidad de uso
VÁLVULAS ACTUADORAS ELÉCTRICAS
▪ Se actúa la válvula mediante un motor accionado por señales eléctricas.
▪ A la recepción de la señal eléctrica el motor gira en sentido abrir o cerrar.
▪ Gira hasta que la leva interna presiona el correspondiente micro de parada.
▪ Cuando la siguiente señal es recibida, el motor gira en sentido contrario.
VENTAJAS
Incorpora más opciones de serie (finales de carrera, no requiere
electroválvula, mando manual).
No requiere de instalación de aire comprimido (sólo electricidad).
Facilidad de instalación.
Especialmente indicado cuando se requieran uno o pocos actuadores.
Sistemas modulares. En caso de requerir posicionador quedará incorporado
en su interior, sin necesidad de otros elementos que ocupen espacio.
Tiempo de maniobra medio/alto (mínimo 7-8 s), eficaz para evitar los golpes
de ariete.
Posibilidad de incorporar bloque de seguridad (BSR) con baterías para la
máxima seguridad.
Ofrece un par constante.
Menor peso / dimensiones.
No requiere de presión mínima como las electroválvulas (aire).
DESVENTAJAS
No indicado en aquellas aplicaciones que requieran bajos tiempos de
maniobra.
No indicado para ambientes con posibilidad de explosiones, muy húmedos o
salinos (ej: minería).
Vida: 20.000 ciclos garantizados.
VÁLVULAS ACTUADORAS NEUMÁTICAS
▪ El actuador neumático se basa en el mecanismo piñón-cremallera.
▪ Mediante la entrada / salida de aire comprimido dentro de las cámaras interiores,
acciona un engranaje de pistones que hace rotar el eje central y por lo tanto actuar
la válvula.
MODELOS: DOBLE Y SIMPLE EFECTO.
DOBLE EFECTO
▪ El aire inyectado en una de las cámaras del actuador ejerce una determinada
presión sobre los pistones y los desplaza, provocando el giro del eje. Para invertir
el giro, se inyecta aire en la cámara opuesta.
▪ Este actuador funciona con una electroválvula, que en función de si recibe o no
señal eléctrica, distribuye aire en una cámara u otra.
▪ La velocidad de apertura o cierre de la válvula, puede ser controlada (por ejemplo
para evitar golpes de ariete y/o vibraciones en las conducciones) a través de los
reguladores de escape.
SIMPLE EFECTO
▪ Funciona por sistema de muelles: el aire comprimido es inyectado en la cámara
interior del actuador. Los muelles se retraen (haciendo abrir o cerrar la válvula).
▪ Cuando cortamos la inyección de aire en la cámara interna, se produce la
expansión de los muelles, invirtiendo la maniobra.
▪ Este actuador funciona con una electroválvula, que en función de si recibe o no
señal eléctrica, distribuye aire en la cámara interna o no.
▪ Actúa como un bloque de seguridad, que en caso de un fallo de alimentación (falta
temporal de aire), retorna a la posición inicial que le hayamos indicado (fundamental
indicar cuál).
▪ Los actuadores de simple efecto se convierten en la solución más adecuada para
aplicaciones de vaciado controlado. Por ejemplo, si quisiéramos retirar un fluido de
un tanque y nos encontráramos con una falta de alimentación de aire, los muelles
devolverían la válvula a la posición de cerrado, evitando de esta manera un vaciado
descontrolado
VENTAJAS - VÁLVULAS ACTUADORAS NEUMÁTICAS
Bajo tiempo de maniobra (para aquellas aplicaciones que así lo requieran).
En cualquier caso el tiempo de maniobra es regulable a través de los
reguladores de escape incorporados en la electroválvula.
Permite obtener la máxima seguridad contra posibles fallos de suministro
(aire electricidad) gracias al retorno por muelle (Simple Efecto o Failsafe).
Adecuado para ambientes con posibilidad de explosiones.
Indicado para instalaciones con muchos actuadores.
Vida: 1.000.000 de ciclos garantizados (adecuado para aplicaciones que
requieran gran cantidad de maniobras diarias).
DESVENTAJAS - VÁLVULAS ACTUADORAS NEUMÁTICAS
Requiere del suministro de aire comprimido (compresor, etc.). También de
línea eléctrica para alimentar la electroválvula.
No indicado para exteriores (el aire comprimido suministrado puede
condensarse) o cuando el actuador esté muy alejado (dificultad para hacerle
llegar aire comprimido).
Requiere de accesorios adicionales: electroválvula, final de carrera.
La constancia en el par (y por lo tanto el tiempo de maniobra) depende de la
presión de aire y por lo tanto del correcto funcionamiento de la instalación de
aire comprimido (ej: las válvulas cercanas tienen presión, pero las más
lejanas no tienen presión suficiente).
VÁLVULAS DE GLOBO
DEFINICIÓN
Una válvula de globo es de vueltas múltiples, en la cual el cierre se logra por medio
de un disco o tapón que cierra o corta el paso del fluido en un asiento que suele
estar paralelo con la circulación en la tubería.
CARACTERÍSTICAS
Las principales características de los servicios de las válvulas de globo incluyen
operación frecuente, estrangulación al grado deseado de cualquier flujo, cierre
positivo para gases y aire, y alta resistencia y caída tolerable de presión en la línea.
La característica común es su construcción interna, que consiste en un disco o
macho que se mueve dentro del cuerpo de la válvula y acopla con un asiento para
el cierre.
USOS
Las válvulas de globo se utilizan para cortar o regular el flujo del líquido y este último
es su uso principal. El cambio de sentido del flujo (dos vueltas en ángulo recto) en
la válvula ocasiona turbulencia y caída de presión. Esta turbulencia produce menor
duración del asiento.
PARTES DE LA VÁLVULA DE GLOBO
Los principales componentes usuales de una válvula de globo son: volante, vástago,
bonete, asientos, disco y cuerpo.
Por lo general, están disponibles vástagos de los siguientes tipos:
Vástago elevable con rosca interna; no se debe utilizar en tuberías que
manejan material corrosivo porque las roscas del vástago sólo tienen
protección parcial.
Vástago elevable con rosca externa.
Vástago deslizable para apertura y cierre rápidos.
Hay disponibles los siguientes tipos de bonetes:
Bonetes de rosca interna y externa, para válvulas pequeñas, cuando
existen bajas temperaturas y presiones
Bonete de unión para válvulas pequeñas, cuando se requiere desarmadas
con frecuencia.
Bonete con brida, atornillado para válvulas grandes y presiones o
temperaturas altas. La junta del bonete sella la unión entre el cuerpo y el
bonete.
Bonete sellado a presión para servicio a temperaturas y presiones.
Bonete sellado a presión para servicio a altas temperaturas y presiones.
Las válvulas de globo están disponibles con los siguientes elementos de control de
fluido:
Disco de composición. Tiene una cara plana que se oprime contra una
superficie metálica anular, de asiento plano. Este disco, aunque no se
recomienda para vapor, gasolina y otros líquidos, produce un corte positivo
para gases y aire.
Disco metálico. Hay contacto lineal entre una superficie de asentamiento
troncocónico o esférico y un asiento cónico. No se recomienda para servicio
de estrangulación pero produce corte positivo para los líquidos. Este tipo de
válvula es deseable cuando se pueden acumular depósitos en los asientos.
Disco del tipo de macho. Tiene contacto más amplio con el asiento debido
a su configuración alargada, troncocónica, que permite que este disco se
pueda emplear en servicios de estrangulación, pero tiene mínima resistencia
a la erosión y a la corrosión.
MATERIALES DE LAS VALVULAS
Las válvulas de globo se construyen con una amplia variedad de materiales: bronce,
hierro, hierro fundido, acero forjado, acero fundido, acero inoxidable, latón y
aleaciones resistentes a la corrosión. Los extremos del cuerpo de la válvula, que
pueden ser con brida, soldados o con rosca suelen medir desde 1/8 hasta 30 in.
VENTAJAS DE LAS VALVULAS DE GLOBO
Carrera corta del disco y pocas vueltas para accionarlas, lo cual reduce
el tiempo y desgaste del vástago.
Control preciso de la circulación
Disponible con orificios múltiples.
Eficientes para cualquier posición del vástago
esión.
evado
Da una caída de presión bastante fuerte (siempre controlada) lo que hace
que se utilice en servicios donde la válvula de compuerta no puede.
Necesitan el mismo espacio y pesan casi lo mismo que las válvulas de
compuerta.
En la parte interna posee un disco o macho cuyo movimiento se alterna
dentro del cuerpo.
El recorrido del disco es corto.
Se consigue un cierre hermético.
Sufren poco desgaste por rozamiento
Son adecuadas cuando hayan de accionarse fuerte.
Se utiliza con vapores, líquidos y gases.
DESVENTAJAS DE LA VALVULA DE GLOBO
Gran caída de pr
Costo relativo el
BOMBAS EN PARALELO
Se dice que dos o más bombas están operando en paralelo, cuando sus caudales
van a parar a una tubería común, sumándose para obtener un mayor caudal; se
admite la misma carga total, sumándose los caudales de las unidades instaladas ya
que no es alterada la carga total
En instalaciones importantes en las que se prevé una significativa fluctuación de
caudal, por ejemplo una comunidad de regantes o una ciudad, resulta interesante
repartir la demanda máxima de caudal entre varias bombas iguales acopladas en
paralelo, descargando a la vez en un colector común conectado a la tubería de
impulsión.
BOMBAS EN SERIE
Se dice que dos o más se encuentran en serie, cuando una le entrega a la siguiente
su caudal al objeto de aumentar la energía del líquido y poder elevar el agua a una
altura mayor. Se debe considerar la suma de las alturas de elevación que
caracteriza a cada una de las bombas, admitiéndose el mismo caudal unitario
Cuando 2 o más bombas se acoplan en serie, el caudal va sufriendo sucesivamente
una relevación, de altura cuando están distantes y de presión cuando está una
inmediatamente después de la otra. Es poco frecuente encontrar instalaciones con
bombas diferentes acopladas en serie. El acoplamiento en serie resulta de interés
cuando hay que suministrar alturas elevadas y existe limitación de diámetros (por
ejemplo, bombas en pozo profundo); son las bombas multicelulares,
Dos o más bombas están acopladas en serie, cuando el tubo de impulsión de una
de ellas, está unido al de aspiración de la siguiente, y así sucesivamente.
CONCLUSIONES
Las válvulas con un sistema actuador nos proporcionan más comodidad al
usarlo, nos ayuda a evitar maniobras peligrosas por su automatización, y
tenemos controles de flujo más preciso, pero un tienen un costo mayor que
una válvula norma.
Las válvulas tipo globo están destinadas a evitar uno de los mayores riesgos
a los que están sometidos los aparatos a presión y el cual tiene que ver con
la liberación brusca de presión. Para poder ser utilizadas debe reunir una
serie de características técnicas y de seguridad requeridas en las
disposiciones legales de nuestro país.
BIBLIOGRAFÍA
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automatica.mex.tl/.../NEUMÁTICA
www.schraderinternational.com
www.c-a-m.com/Forms/Resource.
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