¿Cómo determinan los fabricantes de válvulas de regulación el modelo del actuador a utilizar?
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La última edición de este mensaje fue realizada por kylestone el 6 de julio de 2017, a las 11:51. 1. En el caso de las válvulas de cierre simples comunes, los fabricantes eligen dos parámetros para el actuador: el rango de presión del resorte, que puede ser, por ejemplo, de 0,2 a 1 bar; y el área de la membrana del actuador, que puede ser de 240 cm². Si yo quisiera realizar mis propios cálculos, entonces la fuerza máxima que puede generar el actuador sería F1 = 100000 Pa × 0,024 m² = 2400 N. Luego, se calcula la fuerza de empuje F2 utilizando la diferencia de presión máxima al cerrar la válvula y el tamaño del elemento de la válvula. Para que esto sea posible, es necesario que F1 sea mayor que F2 más la fuerza de fricción del relleno. Por cierto, ¿cuál tiene más fricción, el grafito o el PTFE? ¿Y qué papel desempeña el valor mínimo del rango del resorte en los cálculos? 2. ¿Cómo se eligen en conjunto estos dos parámetros: el rango de presión del resorte y el área de la membrana del actuador? He visto que el rango de presión de algunos resortes puede llegar a 1,4–2,3 Bar, mientras que el área de la membrana en otros casos puede alcanzar los 700 cm2. ¿Cuál se debe priorizar para aumentarlo ante una gran fuerza de empuje?
Es mejor priorizar las membranas, porque son más fáciles de ajustar. Los muelles, en cambio, se dañan fácilmente con tantos ajustes; no son tan útiles como las membranas
El cálculo del actuador lo determina el fabricante; el usuario solo debe indicar qué tipo de actuador desea utilizar. El rango de presión de los muelles suele ser de 0,02 MPa a 0,1 MPa. Si la fuerza de empuje no es suficiente, se puede duplicar ese valor, pero no debe ser demasiado alto, ya que la capacidad de resistencia a la presión del cabezal y de la membrana tiene sus límites.
Permítanme explicárselo en detalle. En cuanto a los actuadores, existen dos tipos de actuadores para válvulas de control por membrana: los de tipo abierto con presión de aire y los de tipo cerrado con presión de aire. Empecemos con los actuadores de tipo abierto con presión de aire. Por lo general, el rango de presión de los muelles utilizados en estos actuadores es de 80-240 Kpa. Los 80 representan el par de cierre que se aplica sobre el elemento de cierre de la válvula cuando esta está cerrada. Por ejemplo, si el área de la membrana del actuador es de 350 cm², entonces el par de salida del actuador será de 2800 N. En el caso de los actuadores de tipo cerrado con presión de aire, generalmente se utilizan muelles con una presión de 20-100 Kpa. Si la presión de aire de entrada es de 0.3 Mpa, entonces el par de salida será de 7000 N. La selección de los actuadores de tipo abierto con presión de aire y de tipo cerrado con presión de aire se realiza según las especificaciones del diseño. Además, en cuanto a la fricción en el relleno, la fricción del grafito es mucho mayor que la del tetrafluoroetileno. Por lo general, se utiliza tetrafluoroetileno para temperaturas inferiores a 250°C; para temperaturas superiores, se utiliza grafito flexible
Gracias por su explicación; ahora entiendo mejor ese concepto que antes me resultaba algo confuso: cómo varía la presión de aire que se suministra a la válvula, ya sea dentro del cilindro o a través del posicionador. Mira si mi comprensión actual es correcta: el rango de salida del localizador debería ser la presión que sale del regulador de presión y que llega al localizador (es decir, la fuente de aire de la que hablas), hasta 0. Cuando el resorte está en su estado de compresión máxima, el localizador transfiere toda la presión de entrada al cilindro. Cuando el resorte se encuentra en su estado de compresión mínima, el localizador descarga el aire del cilindro, por lo que la presión es de 0.
Se puede entender de esta manera: en el futuro, si tienes problemas relacionados con las válvulas de regulación, puedes preguntarme directamente. Espero que esto te sea de ayuda