¿Qué es una válvula neumática?
El término válvula neumática puede referirse a dos partes diferentes de un sistema neumático. A válvula de control direccional dirige el aire comprimido hacia un actuador o un cilindro. A válvula de proceso de accionamiento neumático utiliza un actuador para abrir, cerrar o ajustar la posición de una válvula en una tubería. El aire acciona el actuador; la válvula de proceso controla un fluido independiente, como agua, gas o un fluido químico.
En un conjunto habitual de válvulas de bola o de mariposa con control eléctrico de apertura/cierre, el recorrido es el siguiente: pulsador de campo o comando del PLC/DCS → válvula direccional accionada por solenoide → aire comprimido al actuador → vástago de la válvula → válvula de proceso. El comando eléctrico cambia el recorrido del aire; el aire comprimido proporciona la fuerza necesaria para mover el actuador. El circuito de aire y el recorrido del flujo de proceso permanecen separados. Un conjunto neumático de accionamiento local puede utilizar, en su lugar, una válvula de control de aire manual, y un conjunto modulador puede utilizar un posicionador.
¿Cómo funciona una válvula de accionamiento neumático?
En un conjunto común de encendido/apagado controlado eléctricamente, una válvula direccional accionada por solenoide recibe una orden eléctrica compatible procedente de un pulsador de campo o de un sistema PLC/DCS. Su bobina puede estar especificada para 24 V CC, 220 V CA u otra tensión, según el diseño del control. Cuando cambia la orden, la válvula solenoide conmuta las vías de suministro y escape de aire comprimido hacia el actuador. La presión de aire mueve los pistones o el diafragma del actuador. A continuación, el actuador gira o desplaza el vástago de la válvula de proceso, modificando la posición de la válvula y el caudal a través de la tubería. La señal eléctrica controla la conmutación; el suministro de aire comprimido proporciona la fuerza de accionamiento.
Un actuador de un cuarto de vuelta suele accionar una válvula de bola o de mariposa. Otros diseños de válvulas pueden requerir un movimiento lineal y una disposición diferente del actuador. La presión de aire necesaria y el tamaño del actuador dependen de la válvula seleccionada, de sus condiciones de funcionamiento y del par o empuje necesarios para accionarla.
De simple efecto (retorno por resorte) frente a doble efecto. Un actuador con retorno por resorte utiliza aire comprimido para desplazarse en una dirección y un resorte para volver en la otra. Dependiendo de la válvula y del conjunto, puede configurarse para una posición específica de «fallo en apertura» o «fallo en cierre». Un actuador de doble efecto utiliza presión de aire para ambas direcciones. No se debe dar por sentado que un conjunto de doble efecto volverá a una posición definida si falla el suministro de aire. Confirme la acción de fallo requerida al seleccionar el conjunto completo de la válvula.
¿Para qué sirve la válvula de control direccional?
La válvula de control direccional gestiona aire comprimido, y no el fluido de proceso que circula por la tubería. En un conjunto de control eléctrico de tipo «on/off», su solenoide responde a una orden eléctrica y conmuta las vías de entrada y salida de aire. Esta es la interfaz habitual entre un circuito eléctrico de control «on/off» y el actuador neumático. Si no se requiere un control eléctrico «on/off», una válvula de control neumático manual puede conmutar el aire de forma local. Algunos diseños utilizan un carrete móvil; otros, diferentes mecanismos internos. Términos como «de 3/2 vías» y «de 5/2 vías» describen el número de puertos y posiciones de conmutación del dispositivo de control neumático. No describen el número de puertos de la válvula de bola o de mariposa que maneja el fluido de proceso.
Esta distinción es importante a la hora de leer unas especificaciones. Una válvula de control neumático de 3/2 vías puede accionar un actuador con retorno por resorte, mientras que una configuración de 5/2 vías suele utilizarse con un actuador de doble efecto. La elección concreta del accesorio debe ajustarse al actuador y al circuito de control.
Partes principales de un conjunto de válvulas de accionamiento neumático
- Válvula de proceso: El cuerpo de la válvula —ya sea de bola, de mariposa, de globo u otro tipo— que controla el fluido que circula por la tubería.
- Actuador neumático: Transforma la energía del aire comprimido en movimiento rotatorio o lineal.
- Dispositivo de control de aire: En el caso del funcionamiento de encendido/apagado controlado eléctricamente, una válvula direccional accionada por solenoide conmuta el suministro y el escape de aire del actuador en respuesta a una orden eléctrica. En otras configuraciones de control, puede utilizarse una válvula de control de aire manual local o un posicionador.
- Otros accesorios: Para esta aplicación se puede especificar un filtro/regulador de aire, una caja de interruptores de límite o un sistema de control manual.
¿Cómo se elige el conjunto adecuado?
Empieza por el fluido de proceso, presión, temperatura, tamaño de la válvula y conexión final. Decida si necesita un funcionamiento manual local, un control eléctrico de encendido/apagado mediante un pulsador de campo o un PLC/DCS, o bien un control modulante. Para el control eléctrico de encendido/apagado, especifique la tensión de la bobina de la válvula solenoide y la configuración de conmutación neumática necesaria; para el control modulante, confirme el posicionador y el tipo de señal. A continuación, especifique el suministro de aire disponible, el tipo de acción del actuador, la posición deseada en caso de pérdida de aire y cualquier requisito de retroalimentación o ambiental. Un actuador de retorno por resorte debe dimensionarse en función de la válvula y las condiciones de funcionamiento; la simple adición de un resorte no garantiza una posición de fallo adecuada.
Si estás buscando una válvula para una tubería, en lugar de un componente que canalice aire comprimido, echa un vistazo a nuestra gama de válvulas de accionamiento neumático. Incluye válvulas de bola neumáticas y válvulas de mariposa neumáticas. Envíenos sus condiciones de funcionamiento y la acción de control necesaria para que podamos ofrecerle un conjunto adecuado.
Preguntas frecuentes
¿Cómo funcionan las válvulas neumáticas? El aire comprimido acciona un actuador, que abre, cierra o posiciona la válvula de proceso. En un sistema habitual de control eléctrico de tipo «on/off», una válvula direccional accionada por solenoide responde a un pulsador de campo o a un comando del PLC/DCS y dirige el aire hacia y desde el actuador. El comando eléctrico controla el recorrido del aire; el aire comprimido proporciona la fuerza que mueve la válvula.
¿Se cierran todas las válvulas neumáticas cuando se pierde el aire? No. La posición de fallo definida depende del actuador seleccionado, de la configuración del muelle, del conjunto de la válvula y del circuito de control. Confirma este requisito antes de realizar el pedido.
¿Necesito una válvula solenoide para cada válvula neumática? No. Normalmente se especifica cuándo es necesario que una señal eléctrica de encendido/apagado active el suministro de aire al actuador. Para el accionamiento neumático manual local, se puede utilizar en su lugar una válvula de control de aire manual. El control modulante puede utilizar un posicionador electroneumático; comprueba que el circuito de control de la aplicación esté completo.
¿Es lo mismo una válvula solenoide neumática que una válvula de bola accionada neumáticamente? No. La válvula solenoide controla el paso del aire comprimido en el circuito del actuador. La válvula de bola accionada controla el fluido de proceso independiente en la tubería.
