La selección de la válvula adecuada es muy importante para los sistemas de caudal industriales en lo que respecta a la eficiencia, la seguridad y la precisión en el control del caudal en las industrias de procesos. En las aplicaciones de control de fluidos, las válvulas accionadas y las válvulas de control son opciones técnicas habituales, ya que se utilizan en diferentes aplicaciones de control de fluidos. Conocer sus diferencias fundamentales, sus usos y los aspectos relacionados con el coste le ayudará a identificar el tipo de válvula más adecuado para su sistema.
¿Qué es una válvula accionada?
Una válvula accionada es una válvula que se acciona mediante un dispositivo externo denominado «actuador», por lo que no es de accionamiento manual. El actuador es un dispositivo independiente que se alimenta de una fuente de energía externa, como aire comprimido, fluido hidráulico o la presión de los sistemas hidráulicos, o bien de electricidad, y que convierte las señales de control en fuerza mecánica para accionar el cuerpo de la válvula.
Esta fuerza actúa sobre el vástago de la válvula y hace que este se eleve, gire o desplace el mecanismo de la válvula para abrir, cerrar o regular el caudal de fluidos, según el tipo de válvula de que se trate. Por ejemplo, en el caso de las válvulas de diafragma, la fuerza actúa sobre la superficie del diafragma para controlar el caudal. El actuador se monta en la válvula y se acopla al mecanismo interno de la misma para permitir un funcionamiento fluido y eficiente.
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 de control. Las válvulas accionadas por actuadores reducen la necesidad de actuación 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, y que suele emplear actuadores de válvula de control para realizar ajustes precisos. Controla el diámetro del paso del fluido, ya sea de forma automática o mediante control remoto, y regula el flujo del fluido en función de las señales recibidas del controlador.
Cuando el controlador envía una señal, el actuador —que recibe alimentación de una fuente externa— convierte dicha señal en energía mecánica. Esta fuerza actúa sobre el vástago y el obturador de la válvula para modificar 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 un componente esencial de los sistemas automatizados de control de fluidos, ya que está diseñada para modificar el caudal de forma estable en respuesta a señales de control.
Diferencias clave entre las válvulas accionadas y las válvulas de control
Aunque tanto las válvulas accionadas como las válvulas de control se utilizan para regular el caudal de fluidos, su funcionamiento es diferente. A continuación se muestran las diferencias entre ambas:
| Característica | Válvula accionada | Válvula de control |
| Precisión de control |
1% – 5% |
0,11 TP3T – 11 TP3T |
| Tiempo de respuesta | Rápido (normalmente inmediato) | Es más lento y requiere ajustes precisos |
| Capacidad de adaptación | Solo apertura/cierre (funcionamiento fijo) | Ajustes graduales (0%-100%) |
| Casos de uso | Sistemas de parada de emergencia, seguridad contra incendios, control de encendido y apagado | Procesamiento químico, generación de energía, control de temperatura |
| Coste | Menor coste | Mayor coste debido a la complejidad |
| Idoneidad ambiental | Apto para condiciones adversas (alta presión, corrosivas) | Adecuado para entornos estables y controlados |
Precisión de control
Las válvulas de control se utilizan para la regulación continua del caudal de fluidos y están diseñadas para 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 de control suele situarse entre 0,1% y 1%.
Por el contrario, las válvulas accionadas están diseñadas para funcionar con diferentes 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 accionadas es relativamente baja, situándose entre 1% y 5%. Aunque no son tan precisas como las válvulas de control, las válvulas accionadas ayudan a minimizar las operaciones manuales, aumentan la eficiencia 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 aquellas que modifican su posición para regular el caudal, suelen tener una respuesta más lenta. Esto se debe a que deben ajustarse en incrementos muy pequeños para controlar el caudal, la presión o la temperatura de los fluidos.
Por otro lado, las válvulas accionadas, entre las que se incluyen válvulas solenoides, son del tipo que se abre o se cierra por completo en función de las señales recibidas. Dado que no requieren un ajuste preciso, su tiempo de respuesta suele ser más rápido que el de las válvulas de control.
Capacidad de adaptación
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 la posición totalmente abierta hasta la totalmente cerrada, de 0% a 100%. Suelen utilizarse junto con otros sistemas de control, como los controladores PID, para facilitar la regulación de la presión y la estabilidad.
Por otro lado, las válvulas accionadas se utilizan principalmente para el control de todo o nada y, por lo tanto, no ofrecen el mismo nivel de control que las válvulas de regulación. Estas válvulas suelen utilizarse de tal forma que solo pueden abrirse o cerrarse hasta un nivel de funcionamiento concreto, por ejemplo, 0%, 50%, 100%. Entre las válvulas accionadas se encuentran 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.
Casos de uso
Las válvulas de control se utilizan en sectores en los que es necesario controlar el caudal, la presión y la temperatura de los fluidos, como los sectores del procesamiento químico, la generación de energía, el petróleo y el gas, y el tratamiento de aguas. En estas aplicaciones, las válvulas de control regulan el sistema y garantizan su óptimo funcionamiento mediante el ajuste constante de sus parámetros. Por ejemplo, en las plantas químicas, los caudales de las válvulas de control pueden regularse con un alto grado de precisión, que puede ser tan baja como 0,11 TP3T del punto de consigna, lo que hace que las plantas sean seguras y eficientes.
Por otro lado, las válvulas accionadas, incluidas las válvulas de seguridad y las válvulas de alivio, son adecuadas para aplicaciones que requieren un control de tipo «abierto/cerrado», como, por ejemplo, los sistemas de descarga electrostática de emergencia (ESD), los sistemas de seguridad contra incendios y las líneas de producción. Estas válvulas son ideales para su uso en entornos de alta presión o en zonas en las que es recomendable la automatización debido a la distancia a la sala de control. Por ejemplo, en un sistema de parada de emergencia, las válvulas accionadas pueden cerrarse en pocos segundos, lo que evita riesgos y garantiza la seguridad del sistema.
Diferencias de coste
Una válvula de control tiene un coste de adquisición y mantenimiento superior al de una válvula accionada, ya que la primera consta de más piezas y requiere ajustes complejos, como el uso de actuadores, sensores e incluso sistemas de control electrónico. No obstante, si tu aplicación exige ese nivel de control, podría merecer la pena estudiarla.
La elección de la válvula depende de la aplicación y del equilibrio entre el coste de la válvula y el grado de control que se requiera.
Cómo elegir la válvula adecuada para las necesidades de tu sistema
La elección entre una válvula accionada y una válvula de control depende del sistema que se utilice. A continuación se indican algunos de los factores que deben tenerse en cuenta:
¿Necesitas un control preciso? –Si su aplicación requiere una modulación continua del caudal, la presión o la temperatura, las válvulas de control, incluidas las de pequeño tamaño, son la opción más adecuada por su precisión.
¿Es necesario el funcionamiento a distancia? –Los actuadores neumáticos, los motores eléctricos o los actuadores hidráulicos son ideales para el funcionamiento remoto o automático de las válvulas. Los actuadores neumáticos pueden proporcionar una gran fuerza y son ideales para aplicaciones que requieren tiempos de respuesta rápidos. Los actuadores eléctricos son ideales para su sistema si necesita un alto nivel de control y compatibilidad con sistemas digitales. Los actuadores hidráulicos son los más recomendables para aplicaciones que requieren una gran fuerza, debido a su resistencia y fiabilidad.
¿Cuáles son los requisitos de presión y caudal? – Las válvulas de control son ideales para aplicaciones con variaciones de presión y caudal que requieren ajustes precisos, mientras que las válvulas accionadas se utilizan mejor en sistemas con caudal y presión constantes.
Coste – Las válvulas accionadas son más baratas que las válvulas de control, pero estas últimas ofrecen una mayor precisión a la hora de regular el caudal del fluido.
Condiciones ambientales – Ten en cuenta las condiciones a las que estará expuesta la válvula. Las válvulas accionadas están diseñadas para funcionar en condiciones de servicio exigentes, como alta presión o entornos corrosivos; las válvulas de control, aunque también pueden funcionar en condiciones exigentes, son más adecuadas para servicios estables y controlados.
Estos métodos garantizan que elijas la válvula adecuada para tu 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, diseñados para adaptarse a sistemas distintos. Si se requiere un control muy preciso y constante, 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 accionadas resultan más eficaces y económicas. Por lo tanto, al tener 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.
