VÁLVULAS HIDRÁULICAS

  • View
    67

  • Download
    5

Embed Size (px)

Text of VÁLVULAS HIDRÁULICAS

VLVULAS HIDRULICAS1. Definicin.Las vlvulas hidrulicas son elementos ampliamente utilizados en las redes hidrulicas y en general en todo tipo de sistemas de fluidos. Su simplicidad constructiva, que elimina prcticamente el mantenimiento, unida a su carcter multifuncional convierte a las vlvulas hidrulicas en elementos imprescindibles para solventar un buen nmero de problemas que se presentan en toda instalacin hidrulica.2. Descripcin de componentes.

El exterior est constituido por dos piezas (cuerpo y tapa), en cuyo interior se encuentran la membrana o diafragma de caucho que es el elemento de apertura o cierre al paso de agua. Un muelle cumple la funcin de ayuda al cierre de la vlvula.Algunas como las vlvulas Gal, disponen tambin de un muelle que cumple la funcin de ayuda al cierre de la vlvula.

3. Funcionamiento.Estando la cmara de la vlvula (parte superior de la membrana) conectada a la atmsfera, la presin de agua del interior de la tubera empuja la membrana hacia arriba, abriendo la vlvula y por tanto el paso de agua. Cuando se comunica a la cmara de la vlvula la presin de agua de la tubera (aguas arriba de la vlvula), sta comprime la membrana hacia abajo, produciendo el cierre completo de la vlvula y por lo tanto el corte al paso del agua. Este es el funcionamiento de la vlvula bsica, es decir abierta-cerrada.

Las vlvulas hidrulicas estn disponibles en tamaos que van desde 3/4'' hasta 12" y en tres tipos de material: plstico (de 1" a 3"), bronce (de 3/4" a 2") y fundicin de hierro (de 2" a 12"), stas recubiertas con pintura epoxi. 4. Accesorios y dispositivos de control.Las vlvulas hidrulicas, tal como hemos visto, permiten abrir y cerrar el paso del fluido por la tubera. Aadiendo diferentes accesorios y pilotos podemos construir circuitos hidrulicos que realicen regulaciones automticas especficas, pudiendo modelar as a voluntad el funcionamiento bsico de la vlvula.Estos circuitos hidrulicos estn constituidos por accesorios que no intervienen de forma dinmica en la regulacin, tales como conectores, tubos de cobre o plstico, vlvulas de cierre, vlvulas de aguja, filtros de toma, etc. y otros que si intervienen de manera directa, son los llamados "pilotos".Otro accesorio que se instala en las vlvulas hidrulicas son los solenoides, estos forman un conjunto con la vlvula denominndose electrovlvula. A continuacin describimos estos dos accesorios que se instalan en las vlvulas. Pilotos.Son dispositivos hidrulicos capaces de, a partir de una seal de sensor, generar una seal de mando que acta sobre la vlvula modificando su comportamiento en la instalacin. Todos los pilotos estn formados por un dispositivo que acta sobre un vstago o pistn, este vstago acta como un selector que comunica un paso o puerto comn a la cmara de la vlvula y uno de los otros puertos a la presin, el desplazamiento del vstago conecta la cmara a la atmsfera para abrir la vlvula o bien la presuriza para cerrarla. El piloto podr estar actuando de forma manual, elctricamente o por una seal de presin.

Solenoide.El solenoide es un dispositivo que permite convertir una seal elctrica en una seal hidrulica de presin capaz de abrir o cerrar la vlvula.El solenoide consiste bsicamente una bobina de cobre en cuyo interior se encuentra un ncleo ferromagntico, de tal forma que cuando la bobina o recibe tensin, el ncleo adopta una posicin de reposo y al recibir tensin cambia su posicin, pasando al estado de excitacin. Con este cambio de posicin del ncleo se produce la ecuacin hidrulica de la vlvula, ya sea su apertura o bien su cierre.

Esquema funcionamiento de un solenoide

5. Tipo de servicio.

Dado que hay diversos tipos de vlvulas hidrulicas disponibles para cada funcin, tambin es necesario determinar las condiciones del servicio en que se emplearn las vlvulas. Es de importancia primordial conocer las caractersticas qumicas y fsicas de los fluidos que se manejan.

Lquidos. Gases. Lquidos con gases. Lquidos con slidos. Gases con slidos. Vapores generados instantneamente por la reduccin en a presin del sistema. Con corrosin o sin corrosin. Con erosin o sin erosin.6. Materiales utilizados para la creacin.Hierro Fundido

Hierro Dctil

Acero Fundido

SST

Bronce

Bronce Marino

Poliamida

P.V.C.

7. Clasificacin.a) Vlvulas distribuidoras: Son las encargadas de dirigir el flujo segn nos convenga. Tambin pueden influir en el arranque de receptores, como pueden ser los cilindros; y gobernar a otras vlvulas.

b) Vlvulas de presin: Tambin llamadas vlvulas limitadoras de presin. Se les llama de esta forma porque limitan la presin de trabajo en el circuito, limitan la presin de la bomba y pueden funcionar como elemento de seguridad.

c) Vlvulas de cierre: Este tipo de vlvula tiene como objetivo impedir el paso de fluido hacia un sentido, mientras permite la libre circulacin de fluido en el sentido contrario al obstruido.d) Vlvulas de flujo: Cuando deseamos variar la velocidad de un actuador, cilindro, etc. Recurriremos siempre a las vlvulas de flujo.

8. Aplicaciones.a) Electrovlvula (EL)Parte de una seal elctrica con la cual podemos abrir o cerrar la vlvula. Para ello debemos convertir dicha seal elctrica en una seal de presin, funcin que se realiza mediante la utilizacin de un solenoide.

De acuerdo a la figura (derecha), cuando el solenoide no est excitado, P y C se encuentran conectados, con lo cual la presin de la red es llevada a la cmara y la vlvula cierra. Cuando llega tensin al solenoide, este comunica C con E, drenndose la cmara con la consiguiente apertura de la vlvula.

b) Vlvula reductora de presin (PR).La vlvula reductora de presin tiene como funcin reducir la presin aguas debajo de la vlvula a un valor igual o inferior al ajustado en el piloto.Estas vlvulas son de aplicacin necesaria en puntos donde se requiere una disminucin de la presin; para adecuarla al consumo o utilizacin (tal como se indica en la figura 6.18), para proteger tuberas o accesorios de menor timbraje o para romper la presin esttica.Cuando aguas abajo de la vlvula tenemos una presin superior a la ajustada, el piloto acta de tal forma que la cmara se presuriza y la vlvula se cierra lentamente, con lo cual la presin aguas abajo disminuye. Cuando aguas debajo de la vlvula tenemos una presin inferior a la ajustada, el piloto acta drenando la cmara, con lo cual la vlvula se abre, aumentado de esta manera la presin a la salida de la misma.

Vlvula reductora de presin (PR) para adecuar la presin al consumo Las vlvulas de alivio de presin se instalan en puntos donde se desee proteger las instalaciones de sobrepresiones puntuales, tales como tuberas, accesorios, equipos, etc. es muy recomendable, prcticamente imprescindible, su instalacin a la salida de grupos de bombas con el fin de aliviar las sobrepresiones que se pudieran producir en el arranque y paro de los equipos, ya sea por mal funcionamiento de los grupos o bien por una mala maniobra fortuita sobre la instalacin. Se recomienda asimismo instalar antes de la vlvula de alivio una vlvula de compuerta de accionamiento manual para regulacin y aislamiento.

c) Vlvula sostenedora de presin (PS)Las vlvulas sostenedoras de presin permiten una presin mnima de funcionamiento aguas arriba de la vlvula.La funcin sostenedora consiste en mantener la vlvula hidrulica cerrada o semi cerrada mientras la presin de entrada no alcance un determinado valor. Dicho valor se determina mediante el tornillo de ajuste de piloto. Cuando la presin de entrada llega a este valor de ajuste, la vlvula abre, manteniendo como mnima dicha presin a la entrada de la vlvula.Cuando aguas abajo de la vlvula tenemos una presin superior a la ajustada, el piloto acta de tal forma que la cmara se presuriza y la vlvula se cierra lentamente, con lo cual la presin aguas abajo disminuye. Cuando aguas debajo de la vlvula tenemos una presin inferior a la ajustada, el piloto acta drenando la cmara, con lo cual la vlvula se abre, aumentado de esta manera la presin a la salida de la misma.

Vlvula sostenedora (PS), mantiene la presin mnima en las cotas superiores pese al consumo de las cotas inferiores

d) Vlvula de alivio rpido de presin (QR).

Las vlvulas de alivio rpido de presin tienen como misin principal el descargar a la atmsfera las sobrepresiones que pudieran producirse en la instalacin.Las vlvulas de alivio de presin se instalan en puntos donde se desee proteger las instalaciones de sobrepresiones puntuales, tales como tuberas, accesorios, equipos, etc. es muy recomendable, prcticamente imprescindible, su instalacin a la salida de grupos de bombas con el fin de aliviar las sobrepresiones que se pudieran producir en el arranque y paro de los equipos, ya sea por mal funcionamiento de los grupos o bien por una mala maniobra fortuita sobre la instalacin. Se recomienda asimismo instalar antes de la vlvula de alivio una vlvula de compuerta de accionamiento manual para regulacin y aislamiento.

Vlvula de alivio rpido de presin (QR), se montan en derivacin en la tubera de impulsin para aliviar sobrepresiones de la rede) Vlvula anticipadora de onda (RE).Son una combinacin de una vlvula de alivio rpido de presin y una vlvula de apertura a baja presin.Cuando la instalacin est funcionando en condiciones normales, la tubera est presurizada a la presin de trabajo de la instalacin. Cuando se produce el paro de bomba, tienen lugar primeramente un descenso de la presin (onda negativa del golpe de ariete) y a continuacin, una sobrepresin brusca (onda positiva del golpe de ariete).La vlvula anticipadora de onda es capaz de detectar el primer descenso de presin para empezar a abrir la salida de descarga, de tal modo que cuando llega la sobrepresin, la vlvula ya se encuentra abierta, producindose la descarga mucho ms rpidamente. La vlvula sigue abierta en condiciones de alta presin en la tubera, ce