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INSTALACIN DE ACTUADORES PARA FLUIDOS

Unidad 3. Servicios de Instalacin

Encontrar los diferentes tipos de tecnologas ms usadas para el control de los sistemas, que tienen sensores para fluidos, sus caractersticas, tipos de seal y partes del sistema de control.

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QU ENCONTRAREMOS EN ESTE DOCUMENTO?

Vlvulas de control........................................................................................... 3

Definicin .............................................................................................................3

Tipos de conexiones para vlvulas.......................................................................8

Tipos de accionamiento para las vlvulas ............................................................9

Dispositivos neumticos ................................................................................. 10

Circuitos neumticos ......................................................................................... 10

Unidad de mantenimiento .................................................................................. 11

Cdigo de las vas de una vlvula ....................................................................... 13

Accionamiento de las vlvulas y simbologa ...................................................... 16

Actuadores ........................................................................................................ 17

Cilindros ............................................................................................................. 18

Mtodo de fijacin de cilindros .......................................................................... 20

Motores .............................................................................................................. 21

Conexiones neumticas ..................................................................................... 22

Enlaces de inters ......................................................................................... 24

Dnde podemos encontrar ms informacin ..................................................... 24

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Vlvulas de control Definicin En el control automtico de los procesos industriales la vlvula de control juega un papel muy importante de regulacin. Realiza la funcin de regular o cerrar el paso a gases y lquidos. En la industria hay gran variedad de vlvulas segn su forma de construccin, segn la forma de comandarlas y segn el material. La seleccin del material depende, por ejemplo, de las caractersticas trmicas, qumicas y agresivas del producto.

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Tipo de vlvula

Especificaciones de pedidos Material del cuerpo Recomendada para Aplicaciones

Bola

Temperatura de operacin.

Tipo de orificio en la bola.

Material para el asiento.

Material para el cuerpo.

Presin de funcionamiento.

Orificio completo o reducido.

Entrada superior o entrada lateral.

Hierro fundido, hierro dctil, bronce, latn, aluminio, aceros al carbono, aceros inoxidables, titanio, tantalio, zirconio; plsticos de polipropileno y PVC.

Para servicio de conduccin y corte, sin estrangulacin.

Cuando se requiere apertura rpida.

Para temperaturas moderadas.

Cuando se necesita resistencia mnima a la circulacin.

Servicio general, altas temperaturas, pastas semilquidas.

Vlvula tipo bola manual

Vlvula tipo bola automtica

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Tipo de vlvula

Especificaciones de pedidos Material del cuerpo Recomendada para Aplicaciones

Globo

Tipo de conexiones de extremo.

Tipo de disco. Tipo de asiento. Tipo de vstago. Tipo de

empaquetadura o sello del vstago.

Tipo de bonete. Capacidad nominal

para presin. Capacidad nominal

para temperatura.

Bronce, hierro, hierro fundido, acero forjado, Nquel-cobre (Monel), acero inoxidable, plsticos

Estrangulacin o regulacin de circulacin.

Para accionamiento frecuente.

Para corte positivo de gases o aire.

Cuando es aceptable cierta resistencia a la circulacin.

Servicio general, lquidos, vapores, gases, corrosivos, pastas semilquidas.

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Tipo de vlvula

Especificaciones de pedidos

Material del cuerpo Recomendada para Aplicaciones

Mariposa

Tipo de cuerpo. Tipo de asiento. Material del cuerpo. Material del disco. Material del asiento. Tipo de accionamiento. Presin de

funcionamiento. Temperatura de

funcionamiento.

Hierro, hierro dctil, aceros al carbono, acero forjado, aceros inoxidables, aleacin 20, bronce, Monel.

Servicio con apertura total o cierre total.

Servicio con estrangulacin.

Para accionamiento frecuente.

Cuando se requiere corte positivo para gases o lquidos.

Cuando solo se permite un mnimo de fluido atrapado en la tubera.

Para baja ciada de presin a travs de la vlvula.

Servicio general, lquidos, gases, pastas semilquidas, lquidos con slidos en suspensin.

Vlvula mariposa automtica

Vlvula mariposa manual

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Tipo de vlvula

Especificaciones de pedidos

Material del cuerpo Recomendada para Aplicaciones

Diafragma

Material del cuerpo.

Material del diafragma.

Conexiones de extremo.

Tipo del vstago.

Tipo del bonete. Tipo de

accionamiento. Presin de

funcionamiento. Temperatura de

funcionamiento.

Hierro, acero inoxidable, acero forjado

Servicio con apertura total o cierre total.

Para servicio de estrangulacin.

Para servicio con bajas presiones de operacin.

Fluidos corrosivos, materiales pegajosos o viscosos, pastas semilquidas fibrosas, lodos, alimentos, productos farmacuticos

Vlvula diafragma electrnica

Vlvula diafragma sencilla

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Tipos de conexiones para vlvulas

El cuerpo y las conexiones a la tubera (bridadas o roscadas) estn normalizados de acuerdo con las presiones y temperaturas de trabajo en las normas DIN y ANSI. Cabe sealar los puntos siguientes:

a) Las conexiones roscadas se utilizan hasta 2".

b) Las bridas pueden ser planas, con resalte, machihembradas, machihembradas con junta de anillo;

Conexin roscada

Conexin bridada

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Tipos de accionamiento para las vlvulas Segn la forma de comandarlas, las vlvulas se clasifican en: manuales, elctricas, electromagnticas, neumticas e hidrulicas. Las vlvulas neumticas son las ms usuales en la industria de procesos, incluso en ambientes explosivos debido a su robustez. Posicionadores: son el cerebro de las vlvulas y controlan sus movimientos. De acuerdo a las seales de entrada y los componentes, los posicionadores se clasifican en tres grandes tipos:

1. Neumticos (presin/presin): utilizan seales de presin de entrada normalizadas (normalmente 3-15 psi o 0,2-1 bar), son de construccin sencilla y de fcil mantencin.

2. Electroneumticos (corriente/presin): en estos posicionadores, la seal de entrada es una seal de corriente normalizada (4-20 mA o 1-5 mA), la cual llega a un mdulo transductor que convierte esa seal elctrica en una seal de presin, que es la que posteriormente va al actuador.

3. Digitales: en las ltimas dcadas con la introduccin de

los microprocesadores a la instrumentacin de campo, comenzaron a aparecer los posicionadores digitales o "inteligentes", los cuales son una versin mejorada del posicionador electroneumtico, ya que la seal de entrada es transmitida bajo un protocolo de comunicacin industrial (Fieldbus Foundation, HART, Profibus).

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Dispositivos neumticos Circuitos neumticos El trabajo de estudio de la automatizacin de una mquina no acaba con el esquema del automatismo a realizar, sino con la adecuada eleccin del actuador a utilizar y la perfecta unin entre ste y la mquina a la cual sirve. Componentes principales de un circuito neumtico Los circuitos neumticos son instalaciones que se emplean para generar, transmitir y transformar fuerzas y movimientos por medio del aire comprimido. Un circuito neumtico est formado por los siguientes elementos:

Unidades de mantenimiento. Las tuberas y los conductos, a travs de los que

circula el aire. Los actuadores, como los cilindros y los motores,

que son los encargados de transformar la presin del aire en un trabajo til.

Los elementos de control, como las vlvulas distribuidoras. Las vlvulas abren o cierran el paso del aire.

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Unidad de mantenimiento

Antes de manejar a propsito el aire comprimido, hay que liberarla de impurezas (azufre, agua, xidos, polvo).

La unidad de mantenimiento representa una combinacin de los siguientes elementos: Secador: tiene como objetivo reducir el contenido de vapor de agua existente en

el aire.

Filtracin: la misin del filtro es detener las impurezas que arrastra el aire comprimido, estas partculas vienes de la atmsfera y de la soldadura o alamina dela tubera.

Regulacin y reflujo de presin: el objetivo del regulador es mantener el aire de salida a una presin constante, sean cuales fueren las fluctuaciones de la red y las variaciones de consumo del aire de la instalacin.

Lubricacin: constituye el ltimo tratamiento del aire. Su finalidad es mezclar el aire con aceite para aumentar la vida y rendimiento y disminuir el rozamiento y la oxidacin.

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Vlvulas distribuidoras

Las vlvulas en neumtica se pueden comparar con los interruptores elctricos, con la diferencia que la energa a regular es la del aire comprimido. Para identificar las caractersticas de una vlvula, sus funciones y aplicaciones, el nmero de entradas y salidas, sistemas de accionamiento, etc., se utilizan unas abreviaturas y smbolos

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Cdigo de las vas de una vlvula

CONDUCTOS NORMA ISO NORMA CETOP

Alimentacin de presin P 1

Conductos de trabajo A, B, C, ... 2, 4, 6, ...

Escapes R, S, T, ... 3, 5, 7, ...

Conductos de pilotaje Z, Y, X, ... 12, 14, 16, ...

ISO, International Organization Standarization. CETOP, Comit Europeo de las Transmisiones leo-hidrulicas y Neumticas En neumtica, la ISO 1219 es equivalente a la UNE 101 149-86. UNE, Una Norma Espaola.

ISO

CETOP

AB

RPS

YZ24

315

1214

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Vlvula 2/2

Vlvula 3/2

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Vlvula 4/2

Vlvula 5/2

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Accionamiento de las vlvulas y simbologa

Son mecanismos para accionar y retornar una vlvula. Los sistemas de accionamiento ms representativos son los pulsadores, la palanca, el pedal y el neumtico y los sistemas de retorno el melle o resorte y el neumtico.

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Actuadores

En un sistema neumtico los actuadores neumticos o elementos de trabajo, tienen como funcin transformar la energa neumtica del aire comprimido en trabajo mecnico.

Los actuadores neumticos se clasifican en dos grande grupos:

Cilindros

Motores

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Cilindros

Los cilindros neumticos transforman la energa neumtica en trabajo mecnico de movimiento rectilneo, que consta de carrera de avance y carrera de retroceso. Existen diferentes tipos de cilindros neumticos. Segn el modo en que se realiza el retroceso del vstago, los cilindros se dividen en dos grupos:

Cilindros de simple efecto.

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Cilindros de doble efecto.

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Mtodo de fijacin de cilindros

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Motores Los motores transforman la energa neumtica en un movimiento de giro mecnico. Funcionan igual que los cilindros de giro pero el ngulo de giro no est limitado.

Las ventajas ms sobre saliente de estos actuadores son:

Construccin sencilla (peso ligero) Arranque y paro muy rpido Insensibilidad al polvo, agua, calor y fro. La velocidad vara entre 3.000 y 8.500 rpm . Alta aceleracin y baja inercia.

De estos actuadores podemos encontrar de 2 tipos:

Motor de aletas Motor de pistones.

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Conexiones neumticas Las conexiones aire comprimido as como tambin racores de enchufe o racores rpidos (roscados). Son utilizados como conectores y conectores de tubos (tubos aire comprimido, tubos neumticos) con sus correspondientes accesorios.

Racor rosca macho recto

Conector recto

Conector en T

Racor en codo rosca hembra

Racor en codo rosca macho

Conector en codo

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Conector en Y

Distribuidor conexin enchufe rosca

Tuberas

El aire se transporta por tuberas hasta los receptores neumticos o equipos. Estas pueden ser rgidas o flexibles.

Caractersticas a tener en cuenta para escoger la tubera para el circuito neumtico

Tipo de material ( Poliuretano, Polietileno, Poliamida) Dimetro interior ( 6 ... 12 mm) Dimetro exterior ( 2 ... 13 mm) Presin de funcionamiento (0,95 ... 35 bar) Temperatura del ambiente (20 ... 150 C)

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Enlaces de inters Dnde podemos encontrar ms informacin

Sistemas de control http://procesoindustrial.blogspot.com/2008/09/procesos2.html

Tipos de sistemas de control. http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_control#Tipos_de_Sistemas_de_Controlm

INSTALACIN DE ACTUADORES PARA FLUIDOSUnidad 3. Servicios de Instalacin/QU ENCONTRAREMOS EN ESTE DOCUMENTO?Vlvulas de controlDispositivos neumticosEnlaces de inters