Válvula motorizada: Guía esencial de selección, aplicaciones y ventajas

El control eficaz de fluidos es necesario hoy en día en muchos ámbitos para garantizar el buen funcionamiento de los sistemas. Esto se nota en los grandes oleoductos y gasoductos, así como en los hogares, donde las calefacciones y aires acondicionados dependen de un control preciso y fiable del caudal de agua y líquidos. Las válvulas manuales fueron en su día la norma, pero la automatización hizo de las válvulas motorizadas una opción mejor. Las válvulas motorizadas no son sólo interruptores; ayudan a controlar los fluidos de muchas maneras y ahora son partes vitales de los sistemas automatizados.

¿Qué es una válvula motorizada?

Una válvula motorizada es un dispositivo que utiliza actuadores eléctricos para mover una válvula a la posición totalmente abierta, cerrada o parcialmente abierta. A diferencia de las válvulas manuales o neumáticas, las válvulas motorizadas utilizan electricidad para crear la fuerza necesaria para realizar sus tareas. Giran el vástago o el disco dentro del cuerpo de la válvula para dirigir el flujo de fluido. Como la energía eléctrica puede convertirse en energía mecánica, las válvulas motorizadas son fáciles de añadir a sistemas que requieren control remoto, automatización o integración con PLC o DCS.

¿Cómo funcionan las válvulas motorizadas?

Los actuadores eléctricos pueden considerarse los componentes principales de las válvulas motorizadas. El cuerpo del actuador suele contener un motor eléctrico, un reductor de velocidad con un multiplicador de fuerza, así como interruptores de fin de carrera o sensores de movimiento y fuerza. El motor se enciende cuando el actuador de la válvula recibe una señal eléctrica. La rotación del motor se transmite al eje de salida mediante engranajes. El vástago de la válvula se conecta al eje de salida, por lo que puede girar o desplazarse linealmente. A continuación, puede girar o desplazarse linealmente para abrirse, cerrarse o detenerse en una posición neutra. Para diseños específicos, un interruptor puede iniciar la acción. Algunos actuadores también incorporan mecanismos de retorno automático por cable o incluso de 2 cables, lo que simplifica el cableado y garantiza que la válvula vuelva a una posición predeterminada en caso de pérdida de alimentación o cambio de señal.

Los actuadores pueden realizar acciones sencillas como abrir o cerrar completamente las válvulas. Los actuadores avanzados más sofisticados permiten una mayor versatilidad, incluyendo: control preciso (cuánto se abre la válvula en función de una señal) y visualización del estado actual, detección de datos/problemas inteligentes, transmisión de datos con el centro de control y recepción de comandos.

Principales tipos de válvulas motorizadas

Las válvulas motorizadas tienen diferentes usos. Se diferencian en la forma en que están construidas, ya que se utiliza una combinación de diferentes cuerpos de válvula, incluidas válvulas de plástico, y motores eléctricos.Pueden diseñarse para trabajar con diversos fluidos, presiones, temperaturas y aplicaciones. Hay muchos tipos de válvulas eléctricas, entre ellos:

• Válvula de bola motorizada: Una válvula de bola motorizada se caracteriza por su tamaño compacto, fácil de instalar en las tuberías, baja resistencia al flujo y buena estanqueidad. Se utilizan sobre todo para el cierre rápido o para enviar el fluido en diferentes direcciones de flujo del medio. Los actuadores de cuarto de vuelta son estándar.
• Válvula de mariposa motorizada: Ligera, de montaje sencillo, adecuada para tuberías de gran diámetro con baja presión. Se utiliza para funciones de encendido/apagado o control de caudal. También se utilizan con frecuencia actuadores de cuarto de vuelta.
• Válvula de globo motorizada: El control del fluido se realiza subiendo o bajando un disco. La mejor cuando se requiere un control preciso del caudal. Tiene una contrapresión relativamente alta. Suelen estar equipadas con actuadores multivueltas o lineales.
• Válvula de compuerta motorizada: Utiliza una compuerta que puede levantarse o bajarse para las posiciones totalmente abierta y totalmente cerrada. Ofrece poca resistencia al flujo, pero poca capacidad de control. Respuesta lenta. Adecuada para tuberías que requieren una baja frecuencia de conmutación y un caudal sin obstrucciones. Suelen llevar actuadores multivueltas.
• Válvula de control motorizada: Estas válvulas están diseñadas para controlar el caudal, la presión y la temperatura. Normalmente están equipadas con un actuador eléctrico inteligente y una válvula de bola de puerto en V o una jaula especialmente diseñada para un control preciso.

He aquí un resumen de los principales tipos de válvulas motorizadas:

Tipo de válvula	Tipo de actuador común	Características principales	Usos típicos
Válvula de bola motorizada	Cuarto de vuelta	Rápido encendido/apagado, baja resistencia, buena estanqueidad	Cierre, dirección del flujo
Válvula de mariposa motorizada	Cuarto de vuelta	Ligero, de gran tamaño y fácil de instalar	Encendido/apagado, control, alto caudal
Válvula de globo motorizada	Multivuelta/Lineal	Control preciso, mayor resistencia	Control de caudal, presión y temperatura
Válvula de compuerta motorizada	Multivuelta	Flujo total, baja resistencia, lento	Completamente abierto/cerrado, no se utiliza a menudo
Válvula de control motorizada	Cuarto de vuelta/multivuelta inteligente	Control preciso, buen ajuste	Parámetros del proceso (caudal, presión, temperatura)

Aplicaciones típicas de las válvulas motorizadas

Las válvulas motorizadas se aplican en muchos lugares. Están presentes en casi todos los sectores que requieren un control automático de líquidos o fluidos. Son como los "reguladores de impulsos" de las industrias y edificios modernos.

• Automatización industrial: Entornos industriales como las industrias del petróleo y el gas, la energía, el metal y el papel. Para controlar el flujo de distintos materiales, modificar el flujo de trabajo en los procesos y realizar cierres de emergencia. Son cruciales para manejar grandes volúmenes de flujo de medios.
• Sistemas HVAC: En las grandes estructuras, los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) gestionan la circulación de agua caliente y fría o vapor. Estos sistemas ayudan a gestionar la energía y la temperatura en distintas zonas.
• Tratamiento del agua: En plantas de agua, plantas de aguas residuales y plantas desalinizadoras. Se utilizan para controlar el caudal y la dirección del agua bruta, el agua tratada y los productos químicos. Esto incluye aplicaciones para agua potable y manejo de varios tipos de flujo de medios.
• Alimentos y bebidas: Necesidad de cumplir las normas sanitarias. Se utilizan para controlar líquidos y gases en la elaboración de alimentos y bebidas.
• Automatización de edificios: En edificios inteligentes. Se utiliza para vigilar y gestionar automáticamente el suministro de agua, el drenaje, la seguridad contra incendios y los sistemas de aire acondicionado. Esto también cubre escenarios de uso doméstico.
• Otros usos: También se utiliza mucho en la fabricación de medicamentos, en barcos, en la industria ligera y para el riego de granjas, incluso en aplicaciones con agua salada.

Ventajas del uso de válvulas motorizadas

La elección de válvulas motorizadas en lugar de manuales o neumáticas suele deberse a que necesitan eficacia, control exacto, seguridad y son una opción asequible. Esto representa una gran ventaja.

En primer lugar, la automatización y el control remoto son las mayores ventajas. No es necesario que haya personas presentes para manejarlas. Pueden abrirse, cerrarse o ajustarse desde un sistema de control. Esto es muy importante en lugares peligrosos, en altura, bajo tierra o lejos de la sala de control. Es como dotar al sistema de tuberías de un "cerebro" inteligente. Puede actuar por sí solo basándose en planes establecidos o en información en tiempo real. Entre sus principales ventajas también está su capacidad para hacer frente a un verdadero escenario de emergencia con un cierre rápido y fiable.

En segundo lugar, las válvulas motorizadas pueden ofrecer un control muy preciso. Especialmente las válvulas motorizadas de tipo control. Pueden controlar el grado exacto de apertura de la válvula basándose en una señal (como 4-20 mA). Esto permite un control preciso de aspectos como el caudal y la presión. Muchos procesos complejos necesitan esto, lo que a menudo conduce a mayores caudales.

Además, las válvulas motorizadas suelen ser más fáciles de instalar y mantener (en comparación con los complejos sistemas hidráulicos). Y no necesitan mucho del entorno exterior (sólo energía). No necesitan una fuente de aire comprimido ni tuberías, como las válvulas neumáticas. Esto significa que hay menos fugas y se consume menos energía.

Desde el punto de vista económico, el primer coste puede ser superior al de las válvulas manuales. Pero las válvulas motorizadas suponen un gran ahorro con el tiempo. Reducen los costes de mano de obra y hacen que los sistemas funcionen mejor; además, un control exacto ayuda a ahorrar energía y materiales.

Selección de la válvula motorizada adecuada

Elegir la válvula motorizada adecuada es un proceso paso a paso. Hay que pensar en muchas cosas. Es como elegir el mejor "corazón" para una máquina compleja.

Conozca los detalles del proceso

En primer lugar, hay que conocer el fluido (qué es, si puede causar corrosión o desgaste - por ejemplo, si es un medio corrosivo), la temperatura de trabajo, la presión de trabajo y cuánto caudal o control se necesita. Estos detalles deciden directamente el material del cuerpo de la válvula, el material de la junta, la clase de presión y el tipo de válvula.

Elija el tipo de válvula y la conexión

En función de la función de la válvula (cierre, control, flujo directo) y de las condiciones de la tubería, elija el tipo de cuerpo adecuado (bola, mariposa, globo, etc.) y la forma de conexión (brida, rosca, soldadura, abrazadera, etc.).

Decidir las necesidades del actuador

Piense en cómo quiere controlarlo (encendido/apagado, control, inteligente), la fuente de alimentación (por ejemplo, si se requiere tensión continua), el tipo de señal de control del actuador (digital, analógica), cuánta fuerza se necesita y si necesita protección especial como para explosiones o agua.

Piense en el medio ambiente y los certificados

Fíjese en el lugar donde se va a instalar (temperatura, humedad, gases corrosivos, etc.). Compruebe también qué certificados son necesarios para el proyecto o el sector (como CE, RoHS, SIL, FDA). Para entornos exigentes, el acero inoxidable suele ser el material preferido, ya que es el metal más utilizado por su durabilidad y resistencia a la corrosión. También es importante considerar válvulas que puedan soportar una amplia gama de voltajes y un amplio rango de temperaturas.

Comprobar la capacidad y el servicio del proveedor

Aparte del producto, lo que importa son las habilidades del proveedor, su experiencia, su rapidez de respuesta y su asistencia posventa. Seleccionar un proveedor es muy importante. Un proveedor fiable puede ofrecer algo más que los productos que vende. Te ayudan y guían con sus conocimientos.

Por ejemplo, VINCER lleva más de diez años desarrollando soluciones de válvulas automáticas. Su actividad se centra en válvulas motorizadas y neumáticas, incluidas las populares electroválvulas, válvulas de bola eléctricas, válvulas de globo, válvulas de bola manuales, así como otros tipos de válvulas y accesorios, con el objetivo de ser un proveedor integral. Los productos de VINCER están certificados por CE, RoHS, SIL y FDA y la empresa cuenta con la certificación ISO9001, lo que demuestra su dedicación a la calidad y el cumplimiento de las normas internacionales. VINCER cuenta con una gran variedad de ejemplos de proyectos y un equipo de ingenieros cualificados. Utilizan un análisis detallado basado en ocho dimensiones para comprender las necesidades del cliente: análisis del medio, análisis de la temperatura, análisis de la presión del medio, determinación de la norma de conexión, método de control (manual/eléctrico/neumático), requisitos de material, tiempo de apertura/cierre del medio. Esta forma de trabajar les permite encontrar las soluciones mejores y más precisas. Ofrecen un servicio rápido, con presupuestos en 24 horas y planos iniciales de diversos productos en 48 horas. Esto permite a los clientes encontrar la información que necesitan sin demora. Si tiene algún problema con el producto, su equipo investigará y ofrecerá soluciones. También pueden ofrecer piezas gratuitas y prestar asistencia por teléfono o vídeo. Con este tipo de asistencia, los proyectos se desarrollan sin problemas y hay menos tiempo de inactividad. Además, son más rentables que algunas marcas internacionales. Como resultado, los clientes pueden disfrutar de válvulas fiables y de alta calidad a un precio más bajo.

Prácticas de instalación y mantenimiento

Colocar la válvula correctamente y cuidarla con regularidad son claves para que una válvula motorizada funcione bien durante mucho tiempo.

Instalación

• Sigue el Manual: Haga exactamente lo que dicen las instrucciones del fabricante.
• Compruebe las tuberías: Asegúrese de que las tuberías estén limpias, sin basura y bien alineadas. Esto evita que la tensión de las tuberías dañe la válvula.
• Compruebe la dirección: Busque la marca de dirección de flujo en el cuerpo de la válvula (si existe).
• Cablear correctamente: Conecte correctamente los cables de alimentación y control según el diagrama de cableado del actuador. Asegúrese de que el cable de tierra está bien conectado.
• Prueba a mano: Antes de conectar la alimentación, suele ser conveniente utilizar la parte manual para comprobar si la válvula se abre y se cierra con suavidad.

Mantenimiento

• Compruébelo regularmente: Examine la válvula y el actuador. Compruebe si hay piezas sueltas o juntas con fugas.
• Lubrica: Ponga grasa en las partes móviles del actuador como sugiere el fabricante.
• Función de prueba: Pruebe a abrir, cerrar o ajustar con regularidad para asegurarse de que funciona correctamente.
• Solucionar problemas: Si algo no es normal, consulta la guía para solucionar problemas o ponte en contacto con el proveedor (como el cualificado equipo de ingenieros de VINCER) para que encuentre y solucione el problema. VINCER intenta evitar problemas posteriores ofreciendo buenos planes desde el principio. Si hay un problema con el producto, su equipo lo comprueba y aporta soluciones. Se aseguran de que el problema se solucione. Incluso pueden ofrecer piezas gratuitas y ayuda por teléfono o vídeo.

Tendencias futuras de las válvulas motorizadas

La tecnología de las válvulas motorizadas sigue mejorando. En el futuro, serán más inteligentes, estarán más conectadas y funcionarán mejor.

• Más funciones inteligentes: Añade más sensores y piezas de comunicación. Esto permitirá vigilar mejor el estado, predecir cuándo arreglar las cosas y encontrar problemas desde lejos.
• Mejor conexión a la red: Conéctese mejor con el Internet industrial de las cosas (IIoT) y los sistemas de fábricas inteligentes. Esto permite compartir datos y trabajar juntos.
• Más pequeño y modular: Los actuadores y válvulas serán más pequeños y estarán compuestos por piezas. Esto facilita su instalación y sustitución.
• Consumir menos energía: Fabricar motores y programas de control que consuman menos energía.
• Utilización de nuevos materiales: Utilizar nuevos materiales más resistentes a la corrosión, el desgaste y el calor. Esto permitirá utilizarlos en más lugares.

Conclusión

El control automático de fluidos es posible gracias a las válvulas motorizadas. Ahora se utilizan más a menudo en la industria y la vida cotidiana porque pueden automatizar, controlar con precisión y gestionarse a distancia. Debe conocer los distintos tipos de válvulas motorizadas y su funcionamiento para elegir la adecuada. También debe tener en cuenta qué necesita que el equipo haga por usted. Si las configura y mantiene adecuadamente, durarán mucho tiempo. Con la mejora de la tecnología, las válvulas motorizadas serán cada vez más inteligentes y eficientes. Son similares a las células inteligentes en el mundo de la automatización. Introducirán nuevos conceptos y ayudarán a controlar fluidos en muchos campos. Elegir a VINCER, que cuenta con los conocimientos y la capacidad para ofrecer un servicio excelente, le ayudará a alcanzar el éxito en el control automático de fluidos.