Seleccionar la válvula adecuada es muy importante para los sistemas de flujo industriales en lo que respecta a la eficacia, la seguridad y la funcionalidad precisa del control del flujo en las industrias de procesos. En las aplicaciones de control de fluidos, las válvulas actuadas y las válvulas de control son opciones técnicas comunes porque se utilizan en diferentes aplicaciones de control de fluidos. Conocer sus diferencias fundamentales, usos y consideraciones de coste le ayudará a identificar el tipo de válvula más apropiado para su sistema.
¿Qué es una válvula accionada?
Una válvula accionada es una válvula que se acciona mediante un dispositivo externo conocido como actuador, lo que la convierte en no manual. El actuador es un dispositivo independiente que se alimenta de una fuente de energía externa, como aire comprimido, fluido hidráulico o presión de fluido de sistemas hidráulicos, o electricidad, y convierte las señales de control en fuerza mecánica para accionar el cuerpo de la válvula mediante accionamiento.
Esta fuerza actúa sobre el vástago de la válvula y hace que éste se levante, gire o desplace el mecanismo de la válvula para abrir, cerrar o regular el flujo de fluidos en el caso de los distintos tipos de válvulas. Por ejemplo, en las válvulas de diafragma, la fuerza actúa sobre la superficie del diafragma para controlar el flujo. El actuador se instala en la válvula y se acopla al mecanismo interno de la misma para permitir un funcionamiento suave y eficaz.
Los distintos tipos de actuadores se seleccionan en función de los requisitos de la aplicación, como la velocidad, la fuerza de empuje, el par y la precisión del control. Las válvulas actuadas reducen la necesidad de operación manual, aumentan la productividad y garantizan la estabilidad del sistema controlado.
¿Qué es una válvula de control?
Una válvula de control es una válvula que se utiliza para controlar el caudal, la presión o la temperatura de un fluido en un sistema, utilizando a menudo actuadores de válvula de control para realizar ajustes precisos. Controla el tamaño del paso del fluido por control automático o remoto y regula el caudal del fluido en función de las señales recibidas del controlador.
Cuando el controlador envía una señal, el actuador, que recibe energía externa, convierte la señal en energía mecánica. Esta fuerza actúa sobre el vástago y el obturador de la válvula para alterar el tamaño del orificio con el fin de regular el caudal del fluido. El actuador puede ajustarse para realizar pequeños ajustes en el caudal con el fin de mantener las condiciones requeridas en el sistema.
Una válvula de control es una parte esencial de los sistemas automatizados de control de fluidos porque está diseñada para cambiar el caudal en respuesta a señales de control de forma estable.
Diferencias clave entre válvulas accionadas y válvulas de control
Aunque tanto las válvulas actuadas como las válvulas de control se utilizan para regular el flujo de fluidos, su funcionamiento es diferente. He aquí cómo se comparan:
| Característica | Válvula accionada | Válvula de control |
| Precisión del control |
1% – 5% |
0.1% – 1% |
| Tiempo de respuesta | Rápido (normalmente inmediato) | Más lento, requiere ajustes finos |
| Capacidad de ajuste | Sólo abrir/cerrar (funcionamiento fijo) | Ajustes graduales (0%-100%) |
| Escenarios de aplicación | Sistemas de parada de emergencia, seguridad contra incendios, control de encendido/apagado | Procesamiento químico, generación de energía, control de temperatura |
| Coste | Menor coste | Mayor coste debido a la complejidad |
| Idoneidad medioambiental | Adecuado para condiciones duras (alta presión, corrosivo) | Adecuado para entornos controlados estables |
Precisión del control
Las válvulas de control se utilizan para la regulación continua del caudal de fluidos y están destinadas a ofrecer una variación suave del caudal. Son compatibles con los sistemas de control electrónico, lo que permite ajustarlas en función de las necesidades del sistema; la precisión del control suele oscilar entre 0,1% y 1%.
En cambio, las válvulas actuadas están pensadas para funcionar con distintos tipos de actuadores que pueden seleccionarse en función de los requisitos de velocidad, fuerza y grado de control. La precisión de control de las válvulas actuadas es comparativamente baja, de entre 1% y 5%. Aunque no son tan precisas como las válvulas de control, las válvulas actuadas ayudan a minimizar las operaciones manuales, aumentan la eficacia y garantizan la estabilidad del sistema.
Tiempo de respuesta
En muchos procesos industriales, el tiempo de respuesta de una válvula es un factor importante que hay que tener en cuenta. Las válvulas de control, que son las que cambian la posición de la válvula para controlar el caudal, suelen tener una respuesta más lenta. Esto se debe a que necesitan ajustarse a incrementos muy pequeños para controlar el caudal, la presión o la temperatura de los fluidos.
Por otro lado, las válvulas actuadas, incluidas las electroválvulasson del tipo que se abre o se cierra totalmente en función de las señales recibidas. Al no requerir ajuste fino, su tiempo de respuesta suele ser más rápido que el de las válvulas de control.
Capacidad de ajuste
Las válvulas de control son las más adecuadas para aplicaciones en las que es necesario modificar el caudal con frecuencia y de forma gradual, desde totalmente abiertas hasta totalmente cerradas, desde 0% hasta 100%. Suelen utilizarse junto con otros sistemas de control como los controladores PID para ayudar en la regulación de la presión y la estabilidad.
Por otro lado, las válvulas actuadas se utilizan principalmente para el control de apertura y cierre, por lo que no tienen el nivel de control de las válvulas de control. Estas válvulas suelen utilizarse de forma que sólo pueden abrirse o cerrarse a un determinado nivel de funcionamiento, por ejemplo 0%, 50%, 100%. Algunas de las válvulas actuadas son las válvulas de mariposa y las válvulas de bola, que aunque pueden ofrecer cierto grado de modulación, su precisión es mucho menor que la de las válvulas de control.
Escenarios de aplicación
Las válvulas de control se utilizan en industrias en las que es necesario controlar el caudal, la presión y la temperatura de fluidos, como las de procesamiento químico, generación de energía, petróleo y gas y tratamiento de aguas. En estas aplicaciones, las válvulas de control regulan el sistema y garantizan su funcionamiento óptimo modificando constantemente sus ajustes. Por ejemplo, en las plantas químicas, los caudales de las válvulas de control pueden controlarse con un alto grado de precisión, que puede ser tan bajo como 0,1% del punto de ajuste, lo que hace que las plantas sean seguras y eficientes.
Por otro lado, las válvulas actuadas, incluidas las válvulas de seguridad y las válvulas de alivio, son adecuadas para aplicaciones que requieren un control de encendido/apagado, por ejemplo, sistemas ESD, sistemas de seguridad contra incendios y líneas de producción. Estas válvulas son ideales para su uso a altas presiones o en zonas donde la automatización es deseable debido a la distancia de la sala de control. Por ejemplo, en un sistema de parada de emergencia, las válvulas accionadas pueden cerrarse en pocos segundos, evitando así riesgos y garantizando la seguridad del sistema.
Diferencias de costes
Adquirir y mantener una válvula de control cuesta más que una válvula accionada, ya que la primera consta de más piezas y requiere intrincados ajustes, incluido el uso de actuadores, sensores e incluso sistemas de control electrónico. Sin embargo, en caso de que su aplicación exija tal nivel de control, puede merecer la pena estudiarlo.
La elección de la válvula depende de la aplicación y de la relación entre el coste de la válvula y el grado de control necesario.
Cómo elegir la válvula adecuada para las necesidades de su sistema
La elección entre una válvula accionada y una válvula de control depende del sistema que se utilice. Estos son algunos de los factores que deben tenerse en cuenta:
¿Necesita un control preciso? -Si su aplicación requiere una modulación continua del caudal, la presión o la temperatura, las válvulas de control, incluidas las pequeñas, son la elección adecuada por su precisión.
¿Es necesario el funcionamiento a distancia? -Los actuadores neumáticos, los motores eléctricos o los actuadores hidráulicos son ideales para el accionamiento remoto o automático de las válvulas. Los actuadores neumáticos pueden proporcionar una gran cantidad de fuerza y son ideales para aplicaciones que requieren tiempos de respuesta rápidos. Los actuadores eléctricos son ideales para su sistema si necesita altos niveles de control y compatibilidad con sistemas digitales. Los actuadores hidráulicos son los preferidos para aplicaciones de gran fuerza por su resistencia y fiabilidad.
¿Cuáles son los requisitos de presión y caudal? - Las válvulas de control son ideales para aplicaciones con presión y caudal variables que requieren ajustes precisos, mientras que las válvulas actuadas se utilizan mejor en sistemas con caudal y presión constantes.
Coste - Las válvulas actuadas son más baratas que las válvulas de control, pero estas últimas proporcionan más precisión en el control del caudal del fluido.
Condiciones medioambientales - tener en cuenta las condiciones a las que estará expuesta la válvula. Las válvulas accionadas están diseñadas para trabajar en condiciones de servicio severas, como alta presión o servicios corrosivos; las válvulas de control, aunque pueden trabajar en servicios severos, son más adecuadas para servicios controlados estables.
Estos métodos le garantizan la elección de la válvula adecuada para su aplicación.
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Reflexión final
En conclusión, es importante señalar que una válvula accionada y una válvula de control son dos productos diferentes que están diseñados para adaptarse a sistemas distintos. Si el control debe ser muy preciso y sostenido, la válvula de control es la más adecuada. En aplicaciones en las que es necesario abrir o cerrar la válvula o automatizarla a distancia, las válvulas actuadas son más eficaces y económicas. Así, si tiene en cuenta la precisión del control, el tiempo de respuesta, el entorno y el coste, podrá tomar la decisión correcta para mejorar el rendimiento y la fiabilidad de su sistema.
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