Elemento Final De Control

Práctica 1

“Elemento Final de Control”

Objetivo:

Determinar gráficamente la característica de operación de la válvula de control y la identificación de la acción de esta misma.

Introducción teórica:

Los elementos finales de control son como las extremidades de los sistemas de control; son los mecanismos que finalmente ejecutan la acción correctiva en los procesos controlados.

Válvulas de control

La válvula de control juega un papel muy importante en el bucle de regulación, ya que realiza la función de variar el caudal del fluido de control que modifica a su vez el valor de la variable medida comportándose como un orificio de área continuamente variable.

El cuerpo de la válvula contiene en su interior el obturador y los asientos y está provisto de rosca o de bridas para conectar la válvula a la tubería. El obturador es quien realiza la función de control del paso del fluido y puede actuar en la dirección de su propio eje o bien tener un movimiento rotativo. Está unido a un vástago que pasa a través de la tapa del cuerpo y que es accionado por el servomotor.

Tipos de válvulas de control:

Las válvulas pueden ser de varios tipos según sea el diseño del cuerpo y el movimiento del obturador.

Válvula de globo

Las válvulas de simple asiento precisan de un actuador de mayor tamaño para que el obturador cierre en contra de la presión diferencial del proceso. Por lo tanto, se emplean cuando la presión del fluido es baja y se precisa que las fugas en posición de cierre sean mínimas.

Válvula en ángulo

Permite obtener un flujo de caudal regular sin excesivas turbulencias y es adecuada para disminuir la erosión cuando ésta es considerable por las características del fluido o por la excesiva presión diferencial.

El diseño de la válvula es idóneo para el control de fluidos que vaporizan, para trabajar con grandes presiones diferenciales y para los fluidos que contienen sólidos en suspensión.

Válvula de tres vías.

Este tipo de válvula se emplea generalmente para mezclar fluidos. Las válvulas de tres vías intervienen típicamente en el control de temperatura de intercambiadores de calor.

Válvula de jaula

Consiste en un obturador cilíndrico que desliza en una jaula con orificios adecuados a las características de caudal deseadas en la válvula. Este tipo de válvulas, se emplea cuando deba trabajarse con una alta presión diferencial. Como el obturador está contenido dentro de la jaula, la válvula es muy resistente a las vibraciones y al desgaste.

Válvula de compuerta

Esta válvula efectúa su cierre con un disco vertical plano, o de forma especial, y que se mueve verticalmente al flujo del fluido. Por su disposición es adecuada generalmente para control todo-nada, ya que en posiciones intermedias tiende a bloquearse. Tiene la ventaja de presentar muy poca resistencia al flujo de fluido cuando está en posición de apertura total.

Válvula en Y

Esta, es adecuada como válvula de cierre y de control. Como válvula todo-nada se caracteriza por su baja pérdida de carga y como válvula de control presenta una gran capacidad de caudal. Posee una característica de auto drenaje cuando está instalada inclinada con un cierto ángulo. Se emplea usualmente en instalaciones criogénicas.

Elemento final de control

El elemento final de control sirve por lo tanto, para convertir variaciones en la señal de salida del controlador, en variaciones correspondientes en la variable manipulada, cuyos cambios afectan el valor de la variable controlada.

Elementos finales electrónicos

En los procesos industriales altamente sofisticados, tales como hornos, tratamientos térmicos, máquinas de extrusión, máquinas de hilar fibra sintética, etc., la regulación precisa de la variable controlada obliga a controlar la potencia entregada a las resistencias finales de calefacción.

El rectificador controlado de silicio apareció hace pocos años, ha representado una revolución en el control de potencia por sus dimensiones reducidas y por trabajar con una alta densidad de corriente.

Estos elementos se comportan en forma parecida a una válvula de control: varían la corriente en la línea de alimentación a la carga en la misma forma en que una válvula cambia el caudal de fluido en una tubería.

Desarrollo experimental:

En esta práctica, para determinar la característica de diseño y la instalada de la válvula se debe obtener, a partir de la posición del vástago de la válvula (en porcentaje), el flujo real, cubicando el tanque de descarga en función del tiempo,; y calcular la Cv, tomando en cuenta la caída d presión a través de la válvula.

Ponga el equipo en condiciones de operación.

Ajuste

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