Valvula De Control

trabajo de control valvula proporcional

Válvula.

El elemento final de control, es la válvula de control, la cual está compuesta, como se observa en la figura por el servomotor.

Puede ser neumático o eléctrico, el servomotor neumático posiciona el vástago de la válvula según el equilibrio entre un resorte calibrado y la señal neumática de 3 – 15 psi (0,2 –1 kgf/cm2). Es el mas empleado por sus características

sobresalientes en cuanto a robustez, par motor elevado, simplicidad, flexibilidad y precio.

Pueden ser de acción directa, cuando al quedarse sin aire queda abierta y de acción inversa, cuando al quedarse sin presión de aire, queda cerrada.

Las partes internas de la válvula, son las piezas internas desmontables que están en contacto directo con el fluido. Se suele dar este nombre al obturador y a los asientos y en conjunto forman el órgano de control del caudal del fluido.

Cuerpo.

El cuerpo de la válvula contiene en su interior el fluido y debe resistir las condiciones de servicio que impone, por otro lado incorpora los medios de fijación a la tubería (bridas o conexiones roscadas). La ecuación básica del cuerpo de la válvula (flujo a través de un orificio):

Tapa.

La tapa une el cuerpo al servomotor, contiene la empaquetadura para impedir el escape del fluido y a su través desliza el vástago del obturador accionado por el motor.

Efecto dinámico del accionador de la válvula:

Se toma un modelo de primer orden, para considerar los efectos de la capacitancia neumática en la cámara del diafragma y los efectos de inercia y roce del vástago.

Area de obturador – asiento:

Cev : coeficiente exponencial de válvula.

Curvas características de la válvula.

A presión diferencial constante, se tienen características lineales o porcentuales.

a) Característica lineal.

El flujo es directamente proporcional al desplazamiento de la válvula.

.q = K.x (utilizada en la simulación).

b) Característica porcentual.

Cada incremento de carrera del obturador produce un cambio en el caudal que es proporcional al caudal que fluía antes de la variación. Es decir, cuando la posición de la válvula se incrementa en 1%, al pasar la posición de la válvula del 20% al 21%, el flujo debe incrementarse en 1% respecto al valor que tenía en la posición del 20%.

La capacidad de control (Rangeability), entre los márgenes de caudal manejado por la válvula, se define como la relación qmax /qmin , es decir.

así, para x = 0, q = qmin = b

x = 1, q = qmax = qmin.ea = b.ea

por tanto

Montaje en SIMULINK®.

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