¿Qué son las válvulas de control? Introducción básica
Las válvulas de control son los "guardianes" del control de procesos. Sin ellas, los sistemas podrían sobrecalentarse, sobrepresurizarse o incluso fallar, y eso no sería nada bueno.
Las válvulas de control no sólo se utilizan para controlar el caudal, sino también con fines de optimización, conservación y seguridad. Ayudan a las industrias a conseguir un rendimiento óptimo y minimizar el consumo de energía garantizando la estabilidad del sistema. Desde los sistemas básicos de calefacción hasta las grandes refinerías de petróleo, las válvulas de control son componentes esenciales para garantizar un funcionamiento seguro y eficiente, y representan lo mejor de la precisión, la durabilidad y la adaptabilidad en los sistemas de control de procesos.

Principales componentes de las válvulas de control
| Componente | Función | Características especiales |
| Cuerpo de válvula | Regula el flujo de fluido a través de la válvula. | Debe soportar condiciones de proceso como la presión, la temperatura y la corrosión. |
| Actuador | Convierte las señales de entrada en fuerza mecánica para accionar la válvula. | Los tipos son neumáticos, eléctricos e hidráulicos. |
| Posicionador | Garantiza que el elemento regulador de la válvula esté en la posición correcta para alcanzar los valores de consigna. | Mejora la precisión del sistema y reduce las pérdidas al responder a las condiciones variables del proceso. |
Tipos de válvulas de control
Basado en las características de caída de presión
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Válvulas de globo: Son las válvulas de control de globo más comunes para la regulación precisa del caudal en sistemas con grandes diferenciales de presión. Gracias a su diseño de movimiento lineal, permiten ajustes finos, lo que las hace adecuadas para su uso en procesos como el tratamiento químico o el control de vapor. Por ejemplo, las válvulas de control de globo son capaces de funcionar con caídas de presión superiores a 20 bares y son muy precisas en sus operaciones.
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Válvulas de mariposa: Las válvulas de mariposa son ideales para su uso cuando se desea una baja caída de presión y cuando el espacio y el coste son factores a tener en cuenta. Suelen instalarse en sistemas de climatización, unidades de tratamiento de aire y grandes tuberías. Aunque no son tan precisas como las válvulas de globo, son muy eficaces porque permiten el flujo con una resistencia mínima.
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Válvulas de bola: Las válvulas de bola se caracterizan por su baja caída de presión y su capacidad para alcanzar un alto nivel de cierre. Son ideales para aplicaciones en las que es necesario un funcionamiento frecuente, por ejemplo en la regulación del caudal de gas o en la manipulación de lodos. Gracias a su baja resistencia al flujo, son energéticamente eficientes en sistemas de gran tamaño.
Basado en el perfil de movimiento del elemento de control
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Válvulas de globo: Utilizan un movimiento rectilíneo para abrir o cerrar posiciones y son ideales para aplicaciones que requieren un ajuste fino del caudal.
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Válvulas de compuerta: Las válvulas de compuerta no son adecuadas para servicios de estrangulación, sino para servicios de apertura y cierre. Cuando están totalmente abiertas, ofrecen un paso de caudal suave, por lo que son adecuadas para su uso en tuberías que transportan líquidos o lodos.
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Válvulas de diafragma: Son válvulas de movimiento lineal muy apropiadas para su uso cuando el fluido es altamente corrosivo o abrasivo. El diafragma flexible separa los medios del proceso y proporciona la durabilidad necesaria y un funcionamiento limpio.
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Válvulas de mariposa: Incluyen el tipo de disco giratorio y se aplican en sistemas donde se necesita un funcionamiento frecuente con poca caída de presión.
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Válvulas de bola: Tienen un elemento de cierre esférico que gira 90 grados para abrir o cerrar el paso. Son muy eficaces para un cierre rápido y seguro.
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Válvulas de tapón: Las válvulas de macho funcionan mediante un obturador cilíndrico o cónico roscado que gira dentro del cuerpo de la válvula. Son pequeñas y resistentes, adecuadas para un uso frecuente en aplicaciones químicas o petrolíferas.

Basado en la funcionalidad
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Válvulas mezcladoras: Se emplean para mezclar dos o más flujos de fluidos a una temperatura o concentración deseadas. Se utilizan habitualmente en sistemas de climatización en los que la estabilidad de la temperatura es de vital importancia.
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Válvulas desviadoras: Las válvulas desviadoras ayudan a transferir el flujo de una tubería a otra. Suelen aplicarse en sistemas en los que los medios de proceso deben distribuirse de forma selectiva, por ejemplo en la producción de fármacos.
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Válvulas de tapón: Duraderas y fáciles de usar, las válvulas de macho se utilizan en las industrias química y petrolera. Su diseño las hace fiables en condiciones que se caracterizan por una alta presión o condiciones corrosivas.
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Válvulas de diafragma: Estas válvulas son ideales para aplicaciones con lodos, fluidos de alta viscosidad y fluidos muy corrosivos. Son relativamente fáciles de usar y pueden mantener cierres herméticos, lo que las hace adecuadas para su uso en las industrias alimentaria, de bebidas y farmacéutica.
Basado en el método de actuación
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Las válvulas manuales son las que se accionan a mano y, generalmente, mediante un volante o una palanca. Son poco complicadas y baratas, adecuadas para sistemas a pequeña escala o circunstancias en las que rara vez se realizan ajustes. Su funcionamiento es mucho más lento y menos preciso que el de las variedades automatizadas, pero ofrecen la fiabilidad necesaria para aplicaciones con caudales de control bajos o moderados.
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Las válvulas neumáticas son aquellas en las que el accionamiento de la válvula se realiza mediante aire comprimido. Son muy preferidas en aplicaciones industriales como plantas de procesamiento químico y almazaras, donde la velocidad de respuesta y la facilidad de uso son primordiales. Las válvulas neumáticas también se utilizan donde hay condiciones peligrosas debido a la ausencia de chispas eléctricas. Pero siempre necesitan aire comprimido fresco y pueden ser menos precisas que las eléctricas.
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Las válvulas eléctricas funcionan con motores eléctricos, son muy precisas y pueden incorporarse fácilmente a un sistema de automatización. Son especialmente adecuadas para sistemas que requieren un alto grado de control, como plantas de tratamiento de agua o sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado. Las válvulas eléctricas suelen ser un poco más lentas que las neumáticas, pero ofrecen una resolución muy alta y se utilizan sobre todo cuando no hay aire comprimido y el entorno es muy limpio.
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Se utilizan en aplicaciones que requieren una gran fuerza, como los equipos industriales pesados, las aplicaciones marinas o la industria del petróleo y el gas natural. Los actuadores hidráulicos son capaces de soportar altas presiones y grandes cargas, por lo que son ideales para aplicaciones exigentes y de gran esfuerzo. No obstante, es necesario gestionar el sistema de fluido hidráulico para evitar fugas y garantizar el funcionamiento eficaz del dispositivo.
Aplicaciones de las válvulas de control en diversas industrias
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Válvulas de globo: Gracias a su preciso control del caudal, mejoran la precisión del control y son adecuados para su uso en la regulación del caudal de productos químicos o reacciones a alta presión.
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Válvulas de diafragma: Se utilizan sobre todo para medios corrosivos y abrasivos, ya que su construcción no permite la contaminación y es resistente a los productos químicos.
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Válvulas de tapón: Populares por su fiabilidad, las válvulas de obturador se utilizan en aplicaciones con altas tasas de ciclado y procesos que implican fluidos de alta viscosidad o corrosivos.
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Válvulas de compuerta: Común en servicios de conexión/desconexión en oleoductos de transporte de petróleo crudo debido a sus características de flujo total o desconexión completa.
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Válvulas de bola: Estas válvulas son adecuadas para su uso en gasoductos porque son de acción rápida y proporcionan un cierre positivo para minimizar las fugas.
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Válvulas de mariposa: Se aplica en los procesos de refinado en los que es deseable una baja caída de presión y un tamaño reducido, por ejemplo en las plantas de procesamiento de gas.
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Válvulas de mariposa: Son ligeros y económicos y se utilizan para gestionar el flujo de aire en grandes conductos de calefacción, ventilación y aire acondicionado.
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Válvulas mezcladoras: Controlan el caudal de agua caliente y fría para alcanzar las temperaturas adecuadas en los sistemas de calefacción y refrigeración.
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Válvulas de globo: Controle el flujo de agua en los sistemas de agua fría y caliente para mejorar el uso de la energía en grandes edificios.
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Válvulas de bola: Debido a su capacidad de cierre muy hermético, son adecuados para su uso en aplicaciones de agua limpia y la manipulación de grandes tuberías.
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Válvulas de compuerta: Se utiliza para encender y apagar grandes sistemas de suministro de agua en los que el agua puede seguir fluyendo cuando la válvula está totalmente abierta.
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Válvulas de mariposa: Controlan el caudal en sistemas de aguas residuales con facilidad y proporcionan una amplia gama de servicios duraderos y fiables en condiciones corrosivas.
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Válvulas de globo: Se emplean ampliamente en la regulación del vapor en condiciones de alta presión y altas temperaturas para la eficacia de las turbinas.
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Válvulas con actuador eléctrico: Son muy importantes en las centrales eléctricas, ya que ofrecen un control preciso y automático de procesos como el agua de alimentación a la caldera. Sin ellos, la intervención manual constante supondría una pérdida de tiempo, un aumento de la mano de obra y una mayor probabilidad de cometer errores. Su precisión garantiza un funcionamiento estable de la turbina, una mayor eficacia de la conversión de energía y una mayor fiabilidad del sistema.
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Válvulas de diafragma: Aplicado al agua de refrigeración y a la gestión de fluidos abrasivos o con contenido químico en sistemas auxiliares de centrales eléctricas.
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Válvulas de diafragma: No se contaminan fácilmente debido a su diseño limpio, eliminando cualquier posibilidad de contaminación, y son ideales para su uso en la manipulación de líquidos como ingredientes, jarabes y productos de limpieza.
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Válvulas mezcladoras: Se utiliza para mezclar ingredientes o regular el calor en operaciones como la pasteurización.
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Válvulas de mariposa: Son ligeras y pueden lavarse fácilmente; se utilizan para regular el flujo en la producción de bebidas.
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Válvulas de bola: Normalmente se aplica en tuberías de lodos, donde es necesario un cierre muy estrecho y una alta resistencia al desgaste.
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Válvulas de tapón: Debido a su construcción, son muy adecuados para su uso en aplicaciones en las que el equipo se utiliza con frecuencia en condiciones hostiles.
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Válvulas de diafragma: Común en aplicaciones donde la contaminación no es deseable en sistemas que contienen fluidos críticos como vacunas o medicamentos.
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Válvulas de globo: Se utiliza en aplicaciones de dosificación en las que se requiere una gran precisión o en aplicaciones de sala blanca.
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Válvulas con actuador eléctrico : Se utilizan ampliamente en las industrias farmacéutica y biotecnológica, ya que se requiere un control preciso para procesos como la dosificación y la mezcla. Sin ellos, el control manual puede provocar imprecisiones, contaminación e incoherencias en el proceso de producción.

Factores a tener en cuenta al elegir tipos de válvulas de control
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Los actuadores neumáticos se utilizan en la industria por su bajo coste, alta fiabilidad y corto tiempo de respuesta. Gracias a su flexibilidad de uso en condiciones de temperatura que oscilan entre -40°C y 200°C, son adecuados para su uso en condiciones como las de las industrias químicas. Pero necesitan un suministro constante de aire comprimido que puede resultar muy caro de instalar y mantener. Además, existe el problema del derroche de energía en la compresión del aire en el sistema, lo que puede suponer un elevado consumo energético. Sin embargo, son lo bastante sensibles y potentes para funcionar con frecuencia.
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Los actuadores eléctricos se utilizan cuando se necesita una gran precisión y control, por ejemplo en la fabricación de medicamentos. Pueden alcanzar una precisión de control de tan sólo 0,1% del punto de consigna, por lo que son adecuados para su uso en procesos que requieren una gran precisión. No son neumáticos, por lo que no hacen ruido, son sistemas limpios que no utilizan aire comprimido, lo que los hace ideales para entornos limpios. Aunque son ligeramente más lentos en su tiempo de respuesta que los actuadores neumáticos, son más eficientes energéticamente y requieren menos mantenimiento a largo plazo. Estas características hacen que los actuadores eléctricos sean adecuados para su uso en procesos que requieren gran precisión y limpieza.
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Los actuadores hidráulicos son ideales para aplicaciones que requieren mucha fuerza, como la minería o la perforación en alta mar. Pueden trabajar a presiones de hasta 300 bares y proporcionan un gran control para aplicaciones de alta intensidad. Sin embargo, se sabe que los sistemas hidráulicos son vulnerables a las fugas de fluido, lo que resulta caro de remediar y poco respetuoso con el medio ambiente. Este riesgo, unido al hecho de que requieren más mantenimiento, hace que sólo sean adecuados para determinadas aplicaciones de alta carga.
Consejos de mantenimiento y optimización del rendimiento de las válvulas de control
Si se adoptan estas prácticas, mejorará el rendimiento de las válvulas de control, se reducirá el derroche de energía y aumentará su vida útil.

Conclusión
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