SERVO VLVULAS

SERVO VLVULASQUE SON LAS SERVO VLVULAS?Las servo vlvulas son accionadores de tipo neumtico o hidrulico que conectan dos o ms vas por las que circula un fluido. La diferencia con las vlvulas es que estas son de tipo todo o nada, mientras que las servo vlvulas tienen la posibilidad

de controlar la presin o el caudal.

Los cilindros de simple efecto slo disponen de una entrada de fluido y funcionan en un solo sentido (empujan o estiran).

Los cilindros de doble efecto disponen de dos vlvulas electromagnticas, de servomando.

Las servo vlvulas se caracterizan por una estructura sencilla y robusta. El elemento de junta puede ser una membrana, para presiones de aplicacin hasta

20 bares, o bien un mbolo obturador, para presiones de aplicacin hasta 450

bares.

Las vlvulas de este tipo de construccin requieren para la apertura y el cierre una diferencia de presin de la presin de servicio. La presin mnima necesaria al

efecto se indica como presin mnima en la hoja de caractersticas tcnicos.

El accionamiento cumple aqu una mera funcin piloto, la de suprimir la presin sobre el elemento de junta principal, es decir, la membrana o el mbolo. La

presin del medio, o la diferencia de presin existente, levantan la junta principal.

CAMPOS DE APLICACIN.Las servo vlvulas se emplean en:

Instalaciones de embotellado.

Instalaciones de irrigacin.

La tcnica de pozos.

La tcnica sanitaria.

La depuracin de aguas.

La neumtica.

Instalaciones mezcladoras.

El montaje de tuberas.

El abastecimiento de agua potable.

Y en muchas otras aplicaciones en el mbito general de la maquinaria y la grifera.

La diferencia de presin es necesaria para abrir o cerrar con fiabilidad el elemento

de junta. Si la diferencia de presin cae por debajo del valor mnimo prescrito, ya no est garantizado el perfecto funcionamiento de las vlvulas.

SMBOLO.

TIPO DE CONSTRUCCIN.Con pequeos imanes pueden gobernarse altas presiones en combinacin con grandes anchuras nominales. La posicin de montaje de estas vlvulas es discrecional hasta DN 50. La fcil sustitucin de la bobina y del elemento de junta hace que el mantenimiento de las servo vlvulas electromagnticas sea realmente cmodo y sencillo.

Por lo general, estas vlvulas pueden emplearse en todas aquellas aplicaciones

en las que el medio pueda expandirse al exterior o en un recipiente sin presin una vez traspasada la vlvula. Las vlvulas de este tipo de construccin, no

obstante, no siempre pueden emplearse en circuitos cerrados. Para aplicaciones de este tipo, dirjase a su equipo GSR.

CARACTERSTICAS DE UNA SERVOVLVULA:Precisin en el control de caudal.

Definida por la mecnica de construccin del carrete y por la electrnica de control.

Tiempo de respuesta en el control de caudal.

Definida por la tecnologa de construccin.

Amplio rango de Caudal, de 0.1 l/min a 7.000 l/min.

Rango de presin hasta 560 bares.

TIPOS DE SERVOVLVULAS:MFB (Mechanical Feedback)100% mecnicas.

Muy Alta respuesta en frecuencia.

Presiones hasta 5.000 psi, 350 bares.

Caudal hasta 300 l/min

EFB (electrical Feedback)Control electrnico del carrete.

Alta respuesta en frecuencia.

Tecnologa Servo Jet.

Electrnica integrada.

Resistente a la contaminacin.

Alta respuesta dinmica.

Presiones hasta 5.000 psi (350 bares).

Caudal hasta 4,500 l/min

DDV (Direct Drive Valve)100% electrnica.

Alta respuesta en frecuencia.

No requiere caudal piloto.

Respuesta independiente a la presin.

Ms resistente a la contaminacin.

Presin hasta 5,000 psi (350 bares).

Caudal hasta 120 l/min

OTROS TIPOS DE SERVO VLVULAS.Abiertas en ausencia de corriente.

Rango de presin superior.

Interruptor final.

Interruptor final protegido contra explosin.

Proteccin contra explosin.

Accionamiento manual.

Ajuste del caudal bsico.

Diseo para temperaturas especiales.

Otros medios y viscosidades.

Bridas especiales ANSI.

Roscas NPT.

Tensiones de conexin especiales.

Libres de aceite y grasa.

Montaje al aire libre.

Libres de metales no ferrosos.

Amortiguacin de cierre.

Vlvula de Diafragma (Diaphragm valve)

Las vlvulas de diafragma se utilizan para el corte y estrangulacin de lquidos que pueden llevar una gran cantidad de slidos en suspensin.

En las vlvulas de diafragma se asla el fluido de las partes del mecanismo de operacin. Esto las hace idneas en servicios corrosivos o viscosos, ya que evita cualquier contaminacin hacia o del exterior. La estanqueidad se consigue mediante una membrana flexible, generalmente de elastmero, pudiendo ser reforzada con algn metal, que se tensa por el efecto de un eje-punzn de movimiento lineal, hasta hacer contacto con el cuerpo, que hace de asiento.

Las aplicaciones de este tipo de vlvula son principalmente para presiones bajas y pastas aguadas que a la mayora de los dems equipos los corroeran y obstruiran.

Son de rpida obertura.

Hay dos tipos de vlvulas de diafragma:

Weir (paso restringido): Las vlvulas de diafragma tipo Weir se pueden usar en servicios de apertura y cierre y regulacin

Straightway (paso directo) tambin llamadas Straight-Thru. Estas vlvulas de diafragma de paso directo solo se usan en servicios de apertura y cierre.

Caractersticas y rangos generales de las vlvulas de diafragmaConexin a la tubera:Butt-weld soldada, Clamp, Brida, Roscada, Socket and soldada con espign

Diaphragm material:Buna N (NBR), Butil (CIIR), Etileno Propileno (EPDM), Hypalon (CSM), Caucho Natural (NR), Neopreno (CR), PTFE y Viton (FKM)

Rango de temperaturas:De -10c (-14F) hasta +170C (+350F) - (Dependiendo del material)

Rango de presiones:Desde 13.8 bar (200psi) - (Dependiendo del material)

Limitacin velocidad del fluido:15-20 ft/sec fluidos limpios y 8-10 ft/sec para fangos

Tpicas aplicaciones:Qumico, Plantas de energa fosil, Farmaceutica, Minas, Plantas nucleares, Tratamientos de agua, ...LABORATORIO SERVOVALVULAS NEUMTICAS DE DIAGRAGMA

(Instrumentacin industrial)

Jonathan helio espinoza champi

Vl. CONVERTIDOR IP

De todo lo anterior deducimos que para comandar una servo-vlvula neumtica, es necesario suministrarle una presin de referencia entre 3 y 25 psi .Obviamente esto es practico, puesto que si por ejemplo deseamos comandar automticamente la vlvula a cierta distancia, ser necesario llevar tuberas de aire con la seal de referencia desde desde un punto hasta otro.

A fin de simplificar y resolver el problema anterior, los fabricantes de vlvulas neumticas servo controladas provenen una unidad conocida como convertidor IP .si bien su estructura interna y la electrnica empleada es sumamente compleja, su funcin es simple ,y es convertir una seal de corriente 4-20ma a una presin de referencia proporcional de 3 a 15psi.

En conclusin los convertidores IP estn dotados de un sistema electrnico que convierte la corriente entre 4 y 20 m.a a una presin de aire entre 3y 15 psi de manera proporcional. Un manmetro nos permite observar si la corriente de referencia se traduce a una presin proporcional.

Los convertidores IP toman la funete de aire (verificar el valor mximo) directamente del abastecimiento de aire del servoposionador y usualmente se montan directamente sobre los sismos ,esto hace que la vlvula sea muy verstil y de fcil utilizacin .

V. CONDICIONES DE SEGURIDAD.

1. AIRE PARA (AIR TO OPEN) Y AIRE PARA CERRAR(AIR TO CLOSE)

En todo servo controlado debemos tener en cuenta la condicin de seguridad en falla.

Podemos elegir una de dos opciones ,a saber.

. la vlvula se cierra totalmente en el caso de una falla de el sistema de servo control de la vlvula o en caso de perdida de energa. estas son las vlvulas cuya denominacin versa como aire para abrir (air to open).

.la se abre totalmente en caso de una falla en el sistema de servo control de la vlvula o en caso de perdida de energa .estas son las vlvulas cuya denominacin versa como aire para cerrar (air to close).

2.en todo equipo presurizado es imperativo mantener ciertas condiciones de seguridad ,mismas que como minimo deben ser:

.tener vlvulas relief graduadas a presin mxima adecuada .

.mantener todos los fittings correctamente ajustados.

.tener tubing en buen estado.

.nunca desarmar unidades presurizadas.

Utilizar siempre anteojos de seguridad.

Vl. DESARROLLO.1. VERIFICACION DEL ACTUADOR NEUMATICO DE DIAFRACMA.

a. Observe y respete las condiciones de seguridad .

b. Armar el esquema que se presenta a continuacin.

c.Utilizando el regulador de presin , suministre aire actuador neumtico de diagrama has ta percibir un pequeo movimiento del vstago y visualizar la presin en el transmisor de presin digital. no olvidar que la la presin solo va desde 3 hasta 15

d.psi.Consigne para esta presin la posicin cero.

e. Aumente la presin lentamente hasta que el vstago del actuador alcance el final de carrera (SOLO HASTA LO 15 PSI).

f.Consigne este valor como el alcance (span/atroke).

g.Para al menos ocho valores de presin entre la posicin cero y el alcance (stroke/span),consigne las posiciones del vstago.

h.Grafique la posicin versus la presin.

No.Presin

(psi)posicin

132

2513

3626

4733

5845

6952

71063

81173

91280

101390

No.Presin

(psi)posicin

11390

21284

31173

41066

5954

6844

7732

8626

9514

1032

Realizar el procedimiento anterior para el cierre de la vlvula y radique .

Qu diferencia encuentra entre los datos de apertura y cierre de la vlvula existe linealidad en el dispositivo .explique?Controlado por la unidad de mantenimiento la presin del aire ,se puede apreciar

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

que es proporcional a la apertura de la vlvula neumtica entonces por lo tanto es lineal.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:la sensibilidad del convertidor IP es muy alta esto hace que se calibracin sea muy mesurada.

En el caso de las servo vlvulas con diafragma el actuador esta unido a el.

Se puede controlar la abertura del actuador mediante 2 formas ( unidad de mantenimiento dndole presin y el convertidor

IP mandndole una corriente de 4 a 20 miliamperios .. Considerable simplificacin y versatilidad de los circuitos de regulacin y posicionado.Regulaciones de fuerza, velocidad y posicin de gran precisin hasta 0,01 mm.

Rapidez de respuesta > 10Hz.

Control a distancia.

Facilidad en el cambio de informacin.

Electrnica ms compleja.

Componentes caros.

Mantenimiento delicado.posicin

Presin (psi)

posicin

Presin(psi)