1. Universidad de Oriente
Núcleo de Monagas
Ingeniería de Sistemas
Cursos Especiales de Grado
Automatización y Control de Procesos Industriales
Maturín, Marzo de 2014.
VÁLVULAS ISOPORCENTUALES.
Unidad IV.- Elementos Finales de Control.
Instrumentación y Control Industrial (ICI).
Equipo CAD
Jonathan Araul C.I.: 18.693.713
Carlos Vasquez C.I.: 19.091.532
Tutor:Ing. Edgar Goncalves.

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ÍNDICE
ÍNDICE.......................................................................................................... 2
INTRODUCCIÓN.......................................................................................... 3
MARCO TEÓRICO ....................................................................................... 4
Válvula....................................................................................................... 4
Cuerpo de una Válvula. ......................................................................... 4
Características de caudal inherente. ..................................................... 4
Válvula Isoporcentual. ............................................................................... 5
Modelos de Válvulas con características Isoporcentuales en el mercado. 6
DISCUSIÓN.................................................................................................. 7
CONCLUSIÓN.............................................................................................. 8
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ............................................................. 9
ANEXOS..................................................................................................... 10
Figura 1. Comportamiento isoporcentual vs. lineales. ............................. 10
Figura 2. Flujo por área abierta isoporcentual vs. lineales. ..................... 10
Figura 3. Modelo MD50 (Kieback & Peter). ............................................. 11
Figura 4. Modelo MD200y (Kieback & Peter). ......................................... 11

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INTRODUCCIÓN
Un elemento final de control es un mecanismo que altera el valor de la
variable manipulada en respuesta a una señal de salida desde el dispositivo de
control automático; típicamente recibe una señal del controlador y manipula un
flujo de material o energía para el proceso. El elemento final de control puede ser
una válvula de control, variadores de frecuencia y motores eléctricos, una
servoválvula, un relé, elementos calefactores de carácter eléctrico o un
amortiguador. El elemento final de control consta generalmente de dos partes: Un
actuador que convierte la señal del controlador en un comando para el dispositivo
manipulador. Un mecanismo para ajustar la variable manipulada
En este documento de investigación trataremos de abordar un poco sobre
las características isoporcentuales en las válvulas. Actualmente con demasiada
frecuencia, las válvulas de control isoporcentuales se encuentran en aplicaciones
en las que se deberían haber utilizado válvulas de control lineal.

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MARCO TEÓRICO
Válvula.
La Válvula: es un elemento final de control, ya sea automático o manual.
Realiza la función de variar elcaudal del fluido de control, que modifica a su vez
elvalor de la variable controlada, comportándosecomo un orificio de área
continuamente variable.
De los elementos de unlazo de control, es el quemayor cantidad de energía
maneja.
Cuerpo de una Válvula.
La válvula de control se compone básicamente de los siguientes
elementos: Diafragma, servomotor, muelle, vástago, indicador de posición,
tapa, obturador, asiento, cuerpo y brida.
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”
alcontrolar el caudal graciasal orificio de paso variableque forman al variar
suposición relativa, y queademás tienen la misión decerrar el paso del
fluido.
Características de caudal inherente.
El obturador determina la característica de caudal de la válvula, es
decir, la relación que existe entre la posición del obturador y el caudal de
paso del fluido .La característica de un fluido incompresible fluyendo en

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condiciones de presión diferencial constante a través de la válvula se
denomina “característica de caudal inherente”, y se representa usualmente
considerando como abscisas la carrera del obturador de la válvula y como
ordenadas el porcentaje de caudal máximo a una presión diferencial
constante. Las curvas características más significativas son: la de apertura
rápida (o quick-opening), la lineal y la isoporcentual, siendo estas dos
últimas las más importantes.
Las curvas características se obtienen mecanizando el obturador
para que al variar la carrera, el orificio variable existente entre el contorno
del obturador y el asiento configure la característica de la válvula. A
continuación se muestran de manera el comportamiento de las
características del obturador.
Válvula Isoporcentual.
La relación entre la posición del vástago de la válvula y la tasa de flujo a
través de una válvula de control es descrito por una curva de flujo de llamada
curva característica de la válvula, o simplemente la característica de la válvula.
Una característica de flujo isoporcentual es una curva no lineal de los
cuales la pendiente aumenta a medida que la válvula se abre, mientras que una
característica de flujo lineal es una línea recta. (Ver ANEXOS. Figura 1.
Comportamiento isoporcentual vs. lineales.).

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Las válvulas de control manipulan la tasa de flujo de gas/líquido a través de
ellos, alterando el espacio abierto a través del cual pasa el líquido/gas. Válvulas
lineales aumentan el área abierta de forma lineal con carrera de la válvula,
mientras que las válvulas iguales porcentuales abren progresivamente más área
con carrera de la válvula. (Ver ANEXOS. Figura 2. Flujo por área
abiertaisoporcentual vs. lineales.).
Modelos de Válvulas con características Isoporcentuales en el
mercado.
Modelo MD50 (Kieback& Peter).
Servomotor para válvula de tres vías de la serie RBK. Para
regulaciones a 3 puntos o proporcional en instalaciones de
calefacción.
Tipo; 3 puntos o proporcional.
Par: 500Nm.
Alimentación: 24 V CA+/- 10% 50/60 Hz
Tiempo de ajuste: 22 s/m.
(Ver ANEXOS. Figura 3. Modelo MD50 (Kieback& Peter)).
Modelo MD200Y (Kieback& Peter).
Servomotor para válvula tres vías de la serie RB.
Descripción: Servomotor Control Proporcional
PAR: 850 Nm
Alimentación: 24 V CA ±10%; 4.8 VA
Tiempo de ajuste: 9 s/mm.
(Ver ANEXOS. Figura 4. Modelo MD200y (Kieback& Peter)).

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DISCUSIÓN
Las válvulas, ya sea automático o manual, como elemento de control final
tiene la función de alterar la variable manipulada, que en este caso es el caudal de
flujo de control, ya sea en estado líquido o gaseoso, De los elementos de control
es el que mayor energía maneja o soporta.
La válvula de control está compuesta por: Diafragma, servomotor, muelle,
vástago, indicador de posición, tapa, obturador, asiento, cuerpo y brida. Donde el
obturador y asiento, en este caso son los encargados según su forma de dar la
característica o propiedad iso-porcentual a la válvula.
El obturador determina la característica de caudal de la válvula, es decir, la
relación que existe entre la posición del obturador y el caudal de paso del fluido.
Las curvas características más significativas son: la de apertura rápida (o quick-
opening), la lineal y la isoporcentual, siendo estas dos últimas las más
importantes. La característica de un fluido incompresible fluyendo en condiciones
de presión diferencial constante a través de la válvula se denomina “característica
de caudal inherente”.
La característica de caudal inherente son curvas de flujo, dependientes del
comportamiento del obturador en la válvula. El paso del fluido entre el obturador y
asiento genera la curva característica.
Una característica de flujo iso-porcentual es una curva no lineal de los
cuales la pendiente aumenta a medida que la válvula se abre, mientras que una
característica de flujo lineal es una línea recta.
En los libros o campo investigativo se consigue muy poco material sobre
esta característica iso-porcentual de las válvulas de control. Pero en la actualidad
los fabricantes de válvulas y otros elementos de control se encargan de darle esta
característica como propia a muchos de sus productos (válvulas), por el mismo
motivo de reducir la energía que reciben y por su alta importancia de utilización en
sistemas de control.

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CONCLUSIÓN
Una válvula de control de iso porcentual se debe utilizar cuando el diferencial
de presión a través de la válvula disminuye con incrementos en la velocidad
de flujo.
Una válvula de control de iso porcentual se deben utilizar utilizarse en bucles
de control de que la ganancia del proceso disminuye con incrementos en la
velocidad de flujo.
Si ninguna de estas condiciones se aplican, el bucle es probablemente mejor
con una válvula de control lineal.
Software de dimensionamiento de la válvula debe ser capaz de encontrar la
característica de la válvula adecuada para el trabajo.

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Creus Solé Antonio; Instrumentación Industrial, 8va
Edición; Marcambo S.A.;
2010.
Válvulas de Control. [Documento en Línea] Disponible en:
http://es.scribd.com/doc/58510719/Valvulas-de-Control
Equal Percentage Control Valves and Applications. [Documento en Línea]
Disponible en: http://blog.opticontrols.com/archives/994

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ANEXOS
Figura 1. Comportamiento isoporcentual vs. lineales.
Figura 2. Flujo por área abierta isoporcentual vs. lineales.

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Figura 3. Modelo MD50 (Kieback& Peter).
Figura 4. Modelo MD200y (Kieback& Peter).