Funcionamiento de los Reguladores de Presión

Funcionamiento de los Reguladores de Presión:

Un regulador es básicamente una válvula de recorrido ajustable conectada mecánicamente a un diafragma. El diafragma se equilibra con la presión de salida o presión de entrega y por una fuerza aplicada al lado contrario, a la cara que tiene contacto con la presión de salida. La fuerza aplicada al lado opuesto al diafragma puede ser suministrada por un resorte, un peso o presión aportada por otro instrumento denominado piloto.

El piloto es por lo general, otro regulador más pequeño o un equipo de control de presión.

Los reguladores auto – operados funcionan bajo el principio de equilibrio de fuerzas. Esencialmente, las fuerza aplicadas en la zona de alta presión (Pe), aguas arriba, se equilibran o balancean con las fuerzas de la zona de baja presión (Ps), aguas abajo. Este equilibrio de fuerzas es causada por la distribución de la energía (presión)en áreas desiguales, de acuerdo a la siguiente ecuación:

F = P.A (Eq.1)

Donde;

F = Fuerza (Lbf) ó (Nw)

a fuerza ejercida por el resorte se expresa con la siguiente ecuación, conocida como "Ley de Hooke".

F = -K . X (Eq.4)

Donde

F = Fuerza (lbf) ó (Nw)

K = Constante de elasticidad del resorte (Lbf / in) ó (Nw / m)

X = Deformación del resorte, (in) ó (m)

A medida que el vástago de la válvula reguladora se desplaza, el resorte se deforma. Cambiando de esa manera la fuerza ejercida por el resorte. Los cambios en la fuerza suministrada por el resorte significan cambios en la presión de entrega.

Elementos que Componen un Regulador:

En esencia un regulador está compuesto por tres elementos:

Elemento restrictor: orificio de la válvula y tapón.

Elemento de medida o sensor: diafragma y conductos u tubing.

Elementos de carga: Resorte, gas comprimido o gas regulado suministrado por un piloto.

Un regulador típico es una válvula de globo en el cual el vástago se mueve por la interacción de un diafragma. El vástago es solidario al diafragma y el cambio de posición es transferido al vástago, modificando el área de la sección transversal que atraviesa la corriente de flujo. El movimiento del diafragma está "limitado" o "controlado" por un resorte que actúa del lado puesto del área que sensa la presión de entrega o presión a controlar. La presión de entrada actúa sobre el área proyectada del tapón.

Para alcanzar el balance de fuerzas, al área del diafragma debe ser mayor que el área proyectada del tapón. En el diseño y fabricación de reguladores, la relación de superficie diafragma / tapón es un factor muy importante para determinar la precisión y sensibilidad del equipo.

Tipos de Reguladores – Características:

Existen dos (2) grandes categorías de reguladores: los auto – operados y los pilotados o accionados con fuentes externas:

1.) Reguladores Auto – Operados:

La principal característica de los reguladores auto – operados es que disponen de menos partes móviles. La particularidad

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