Automatización de las válvulas de control: Válvulas motorizadas

¿Qué es una válvula de control? 

Una válvula de control es un dispositivo mecánico que se emplea para controlar el flujo de un fluido de trabajo dentro de un sistema o tubería. Este tipo de control se logra mediante el cierre o apertura de una válvula, o bien, mediante la regulación precisa de la cantidad de caudal que circula por el sistema. 

Toda válvula de control cuenta con dos elementos fundamentales: el obturador y el actuador. El obturador es el elemento que permite, bloquea o limita el flujo de fluido por el cuerpo de la válvula. Por su parte, el actuador es el componente empleado para manejar el obturador. Los actuadores pueden ser manuales, accionados por operador humano, o pueden ser automáticos, los cuales son accionados ya sea por el uso de energía eléctrica, mecánica, hidráulica o neumática. 

Tipos de válvulas de control

Existen diferentes tipos de válvulas de control, de los cuales podemos destacar los siguientes:

Válvulas de bola

Este tipo de válvula cuenta con un obturador esférico, el cual puede permitir el paso del fluido en dos o tres direcciones. Pueden ser usadas tanto para procesos que requieran una apertura y cierre rápidos, o bien, pueden usarse para realizar esta acción de manera lenta y controlada. 

Válvulas de compuerta

En este tipo de válvulas, el obturador es una barrera que se eleva o desciende para permitir o bloquear el paso del fluido. Sus movimientos son realmente lentos, ofrecen baja perdida de presión en el fluido, y son un tipo de válvulas usadas para aislar completamente una línea dentro de un sistema y para manejar grandes caudales de fluido.

Válvulas de diafragma

Como su nombre lo indica, tienen un diafragma flexible que se encarga de controlar el paso del fluido. Este diafragma ofrece un sellado muy hermético, y es ideal para trabajar con fluidos corrosivos o abrasivos. Sin embargo, este diafragma puede limitar considerablemente el caudal del fluido, es decir, que es muy limitado la cantidad de fluido que puede circular por este tipo de válvulas.

Válvulas de globo

En este tipo de válvula, el obturador es un diafragma que puede desplazarse verticalmente para controlar el flujo de fluido de forma precisa y controlada. Sin embargo, los movimientos del actuador se realizan de forma lenta.

Válvulas de mariposa

El obturador es un disco plano que rota sobre un eje para regular el caudal. Este tipo de válvula se usa en tuberías de grandes dimensiones, además es fácil de instalar y operar. No obstante, no puede usarse para regular con precisión el flujo del fluido. 

Válvulas solenoide

Este tipo de válvulas se activan eléctricamente mediante el uso de un solenoide, el cual abre y cierra el paso del fluido. Es ideal para ser usado cuando se requiera bloquear o permitir de manera rápida y precisa el paso de un fluido. Sin embargo, para este tipo de válvulas, es recomendable trabajar con fluidos filtrados ya que las partículas sólidas pueden afectar negativamente el mecanismo. 

¿Qué es una válvula motorizada? 

Cuando hablamos de válvulas motorizadas, realmente hacemos referencia al tipo de actuador que manipula la válvula, en este caso, nos referimos a un motor eléctrico que ha de convertir la energía eléctrica en energía mecánica. En este caso, convierte la energía eléctrica en movimiento rotacional. La principal ventaja de este tipo de actuador es que pueden ser controladas de forma automática o remota, lo que hace que estas válvulas sean ideales para procesos que demanden gran precisión y eficiencia en sus actividades. 

El funcionamiento elemental de las válvulas motorizadas consiste en recibir una señal eléctrica, bien sea de un pulsador, interruptor, sistema de control, sensor o termostato. El motor eléctrico, al recibir dicha señal, acciona un mecanismo que permite o restringe el flujo de un fluido a través el obturador. Este movimiento se hace de forma lenta y controlada. 

Estos motores eléctricos pueden trabajar con corriente directa o alterna. La selección de este componente dependerá de las características específicas que cada proceso productivo requiera, como por ejemplo la velocidad de accionamiento, el torque para mover el obturador, y el nivel de precisión del control. 

Debido a las características de este actuador eléctrico, hace que sean usados ampliamente en la industria para controlar, principalmente, válvulas de bola y válvulas de mariposa. 

¿Cuáles son sus aplicaciones?

La implementación de válvulas motorizadas abarca un amplio rango de aplicaciones específicas, de las cuales podemos resaltar las siguientes: 

• Aislamiento de líneas: En caso de emergencia o para realizar mantenimiento de una línea en un sistema, se pueden usar las válvulas motorizadas para clausurar o aperturar dicha línea. 

• Control de flujo: Regulación precisa y cuantificada de la cantidad de caudal del fluido de trabajo. 

• Control de nivel: Mantenimiento de un nivel de líquido constante en tanques o reservorios. 

• Control de presión: Mantenimiento de la presión establecida dentro de un sistema. 

• Mezclado: Control preciso de la porción de fluidos requeridos en procesos de dosificación y mezclado de productos. 

• Sistemas de seguridad: Cierre de emergencia en caso de que se detecte una fuga o avería dentro del sistema. 

¿En qué industrias son usadas las válvulas motorizadas?

Debido a esta vasta cantidad de aplicaciones, no es extraño que la instalación y uso de las válvulas motorizadas sea ampliamente usado en todo tipo de industrias y procesos productivos. De las cuales podemos destacar: 

• Industria alimentaria: Control de flujo en proceso de producción, limpieza en sitio, dosificación de ingredientes. 

• Industria farmacéutica: Control preciso de fluidos en la fabricación de medicamentos, sistemas de purificación y filtrado. 

• Industria química: Control de procesos químicos, dosificación de aditivos, manejo de fluidos corrosivos. 

• Sistemas HVAC: Control de la temperatura y humedad en edificios, acondicionamiento de aire. 

• Tratamiento de aguas: Control del flujo de fluidos en plantas de tratamiento de agua, aguas negras, y sistemas de filtración.