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U4 valvulas y descripcion de sus componentes

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unidad 4 GRUPO ERP

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U4 valvulas y descripcion de sus componentes

  1. 1. UNIVERSIDAD DE ORIENTE NÚCLEO DE MONAGAS ESCUELA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE SISTEMAS CURSO ESPECIAL DE GRADO – ACPI INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL INDUSTRIAL VÁLVULAS Y DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES UNIDAD IV: ELEMENTOS FINALES DE CONTROL Profesor: Bachilleres: Ing. Edgar Goncalves Pinto, Rosmar C.I 20.404.889 Rodríguez, Mario C.I 19.875.930 Equipo ERP Maturín, Febrero de 2016
  2. 2. INDICE INTRODUCCIÓN..................................................................................................................1 MARCO TEÓRICO ...............................................................................................................2 1. VÁLVULAS................................................................................................................2 2. PARTES DE LA VÁLVULA .....................................................................................2 3. DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES ..............................................................3 4. ESPECIFICACIONES DE LAS VÁLVULAS ...........................................................4 5. TIPOS DE VÁLVULAS INDUSTRIALES................................................................4 DISCUSIÓN ...........................................................................................................................5 CONCLUSIÓN.......................................................................................................................7 REFERENCIAS .....................................................................................................................8
  3. 3. 1 INTRODUCCIÓN Las válvulas han existido desde hace muchos años, esto radico debido a las altas presiones que se tenían que contener y regular, todo esto dio una nueva importancia a las válvulas y otros inventos fueron apareciendo y su vez las válvulas se volvieron más sofisticadas, de mayor confianza y se amplió su uso en numerosos sectores de la industria. Estas son mecanismos que se emplean para retener o regular la presión de fluido de algún líquido o fluido que pasa a través de ella. Hoy por hoy, los requerimientos del medio hacen expandir los diseños de las válvulas y sus funciones. Altas presiones, amplios rangos de temperatura, los distintos tipos de fluidos, todos estos factores y muchos más han contribuido al desarrollo de las válvulas. Todo esto debido a que en las industrias se hace necesario cada vez más el uso de estas, y es necesario hacer los cambios pertinentes adecuándolos a los requerimientos de necesidades actuales, además los pequeños sectores también hacen uso de las mismas empleándolas en su diferentes tipos. A continuación, en el siguiente trabajo se dará más detalles referentes al tema denominado Válvulas, dando a conocer su definición, partes, los diferentes tipos y componentes de las mismas. Además se procurará dar una aplicabilidad la cual está contenida en la propuesta de investigación llevada a cabo durante el curso.
  4. 4. MARCO TEÓRICO 1. VÁLVULAS Las válvulas son dispositivos mecánicos cuya función es la de controlar los fluidos en un sistema de tuberías. El Comité Europeo de Normalización (CEN) en su Norma EN- 736-2 define las válvulas como aquel componente de tuberías que permite actuar sobre el fluido por apertura, cierre u obstrucción parcial de la zona del paso o por derivación o mezcla del mismo. La válvula de control es básicamente un orificio variable por efecto de un actuador. Constituye el elemento final de control en más del 90 % de las aplicaciones industriales. Una válvula es 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. La válvula es uno de los instrumentos de control más esenciales en toda industria, particularmente en la de petróleo y gas. 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. La palabra flujo expresa el movimiento de un fluido, pero también significa la cantidad total de fluido que ha pasado por una sección determinada de un conducto. Caudal es el flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de fluido que circula por una sección determinada del conducto en la unidad de tiempo. 2. PARTES DE LA VÁLVULA Las válvulas de control constan básicamente de dos partes que son: la parte motriz o actuador y el cuerpo.  Actuador El actuador también llamado accionador o motor, puede ser neumático, eléctrico o hidráulico, pero los más utilizados son los dos primeros, por ser las más sencillas y de rápida actuaciones. Aproximadamente el 90% de las válvulas utilizadas en la industria son accionadas neumáticamente. Hay muchos diferentes tipos, tamaños y aplicaciones para válvulas de control. La selección de la válvula de control correcta para una aplicación específica es crucial para el rendimiento adecuado del sistema. El bajo tamaño o el tamaño excesivo son problemas comunes.
  5. 5. 3  Cuerpo de la válvula. Está provisto de un obturador o tapón, los asientos del mismo y una serie de accesorios. La unión entre la válvula y la tubería puede hacerse por medio de bridas soldadas o roscadas directamente a la misma. El tapón es el encargado de controlar la cantidad de fluido que pasa a través de la válvula y puede accionar en la dirección de su propio eje mediante un movimiento angular. Esta unido por medio de un vástago al actuador. Cuando la presión del aire disminuye, la presión del resorte hace que el diafragma, el vástago y el tapón se muevan hacia arriba, abriendo la válvula. Esto significa que una pérdida de presión podría hacer que la válvula se abra. Las diferentes configuraciones de entrada de aire, la ubicación del resorte, y el asiento de válvula dan por resultado diferentes disposiciones en la posición en falla y determinan si la válvula es directa o inversa. Por ejemplo, esta misma válvula, con el tapón por debajo del anillo de asiento (asiento reverso), se abrirá con el aumento de la presión de aire y fallaría cerrándose con la pérdida de presión de aire. Por lo tanto, todos los componentes del subsistema de control final deben estar configurados correctamente para que el sistema funcione apropiadamente. Las posiciones de segundad deben ser correctas para que la aplicación y la acción puedan producir los resultados deseados. Estas configuraciones deben estar debidamente documentadas y utilizadas durante la calibración, el control de lazo, o solución de problemas. 3. DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES Las Válvulas independientemente de su tipo disponen de algunas partes comunes necesarias para el desarrollo de su función:  Obturador: También denominado disco en caso de parte metálica, es la pieza que realiza la interrupción física del fluido.  Eje: También denominado husillo, es la parte que conduce y fija el obturador.  Asiento: Parte de la válvula donde se realiza el cierre por medio del contacto con el obturador.  Empaquetadura del eje: Es la parte que montada alrededor del eje metálico asegura la estanqueidad a la atmósfera del fluido.  Juntas de cierre: Es la parte que montada alrededor del órgano de cierre (en algunos casos) asegura una estanqueidad más perfecta del obturador.
  6. 6. 4  Cuerpo y Tapa: Partes retenedoras de presión, son el envolvente de las partes internas de las Válvulas.  Extremos: Parte de la válvula que permite la conexión a la tubería, pueden ser bridados, soldados, roscados, ranurados o incluso no disponer de ellos, es decir, permitir que la válvula se acople a la tubería tan solo por las uniones externas (Wafer).  Pernos de unión: Son los elementos que unen el cuerpo y tapa de la válvula entre sí. Para asegurar la estanqueidad atmosférica hay que colocar juntas entre estas dos superficies metálicas.  Accionamiento: Es el mecanismo que acciona la válvula. 4. ESPECIFICACIONES DE LAS VÁLVULAS Especificar una válvula de control implica determinar las características de: Cuerpo e internos: indicando el tipo, material y serie que se fija de acuerdo al servicio que debe prestar. También hay que indicar el diámetro que está relacionado con la capacidad y a esto se lo denomina dimensionamiento. Por último, algunos tipos de válvula permiten elegir la característica de flujo. Actuador: una vez conocidos los detalles del cuerpo se debe elegir el tipo de motor (neumático de cabezal o pistón, eléctrico, etc.), la acción ante falla y el tamaño. Accesorios: corresponde a elementos adicionales como transductores I/P o V/P, volante para accionamiento manual, posicionador, etc. 5. TIPOS DE VÁLVULAS INDUSTRIALES. En función de su propósito de aplicación podemos encontrar una primera clasificación de la siguiente forma: Aislamiento: Su misión es interrumpir el flujo de la línea de forma total y cuando sea preciso. Retención: Su misión es impedir que el flujo no retroceda hacia la zona presurizada cuando esta decrece o desaparece. Regulación: Su misión es modificar el flujo en cuanto a cantidad, desviarlo, mezclarlo o accionarlo de forma automática. Seguridad: Utilizadas para proteger equipos y personal contra la sobre presión.
  7. 7. 5 DISCUSIÓN Las válvulas son mecanismos importantes, los cuales cumplen un papel fundamental en donde estas sean aplicadas, ya sea en el sector que estas se implementen. Una válvula es un dispositivo mecánico destinado a controlar, retener, regular o dar paso a un fluido. Básicamente la válvula es un ensamblaje compuesto de un cuerpo con conexión a una tubería, y de un obturador operado por un accionamiento, que impide el paso del fluido cuando está en posición de cierre en contacto con los sellos. Además de los elementos y sistemas de estanqueidad intrínsecos para cada tipo de válvula, éstas pueden llevar incorporado una serie de accesorios como posicionadores, transductores, reguladores de presión, entre otros, que proporcionan información y facilitan también la automatización de la válvula. Por otra parte, es importante resaltar que las partes que componen una válvula tiene valor al momento de hacer uso de las mismas, ya que estas disponen de un actuador, el cual va a accionar una función. Hay muchos diferentes tipos, tamaños y aplicaciones para válvulas de control. La selección de la válvula de control correcta para una aplicación específica es crucial para el rendimiento adecuado del sistema. El bajo tamaño o el tamaño excesivo son problemas comunes. En otro sentido, las industrias poseen un tipo de válvula para cada tipo de requerimiento, todas estas en función de su propósito de aislamiento, la cual tiene como misión interrumpir el flujo de la línea de forma total y cuando sea preciso, retención que tienen como misión impedir que el flujo no retroceda hacia la zona presurizada cuando esta decrece o desaparece, regulación que tiene la misión de modificar el flujo en cuanto a cantidad, desviarlo, mezclarlo o accionarlo de forma automática y seguridad la cual es utilizada para proteger equipos y personal contra la sobre presión. La válvula es uno de los instrumentos de control más esenciales en toda industria, particularmente en la de petróleo y gas. 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. La palabra flujo expresa el movimiento de un fluido, pero también significa la cantidad total de fluido que ha pasado por una sección determinada de un conducto. Caudal es el flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de fluido que circula por una sección determinada del conducto en la unidad de tiempo. Con respecto a la aplicabilidad de este temática, denominada, válvulas y descripción de sus componentes, la verdad es que esta no escapa de esta realidad, ya que nuestra propuesta
  8. 8. 6 basada en un Diseño de Supervisión, Control y Monitoreo para Automatizar el ambiente inicial de pollos de engorde en su primera fase de crecimiento. Sector avícola venezolana, ya que en dicha propuesta se tiene pensado implementar un sistema de gas para los calentadores como opción alternativa, esto por si ocurre un fallo de luz durante la ejecución del mismo. Otro aspecto en la cual se puede considerar la utilización o aplicabilidad de las válvulas, es en las tuberías por el cual va a pasar el agua que será suministrada a los pollos bebé para su hidratación correspondiente, esta aplicación tiene un lugar importante, debido a que la presión con la que fluya el líquido va a ser primordial para las crías en su primera fase, previniendo en cualquier sentido que estas puedan verse afectadas, bien sea por la presión o el impacto que recibirán al momento de hidratarse o por el agua que pueda estar presente en el área donde estos se encuentren.
  9. 9. 7 CONCLUSIÓN  Las válvulas son de vital importancia, debido a que estas cumplen un papel importante dentro de las industrias, ayudando controlar los fluidos bien sea de gas o de líquidos, destacando que existen diferentes válvulas de acuerdo a las necesidades que tenga un determinado proceso.  Las válvulas son mecanismos que permiten regular, controlar, abrir o cerrar el paso a cualquier fluido que pase por tuberías que contengan instaladas las mismas, las mismas son de gran utilidad en el plano industrial como lo son en empresas petroleras y de gas, es por ello la relevancia que tienen dentro de las empresas de esta índole.  Los diferentes tipos de válvulas en el plano industrial, van a proporcionar la seguridad en cuanto a regulación o control de fluido y gas se refiere, aportando beneficios para obtener un control total de algún fluido determinado.
  10. 10. 8 REFERENCIAS  CONTROL DE PROCESOS – FACET – UNT TEMA 3 – Nota Auxiliar C LA VÁLVULA DE CONTROL. [Documento en Línea] Disponible en: http://www.herrera.unt.edu.ar/controldeprocesos/Tema_3/tp3c.pdf (Consultado el 27 de febrero de 2016).  Funcionamiento de las válvulas de control. [Documento en Línea] Disponible en: http://www.quiminet.com/articulos/funcionamiento-de-las-valvulas-de-control- 58317.htm (Consultado el 27 de febrero de 2016).  Válvulas de control. [Documento en Línea] Disponible en: http://www.herrera.unt.edu.ar/controldeprocesos/tema_3/tp3c. (Consultado el 27 de febrero de 2016).

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