En un nivel fundamental, una válvula reguladora de presión es un dispositivo mecánico diseñado para controlar la presión aguas arriba o aguas abajo y responder a los cambios en el sistema. Estos cambios pueden incluir fluctuaciones en el caudal, presión, temperatura u otros factores que ocurren durante el funcionamiento normal del sistema. La función de una válvula reguladora de presión es mantener la presión requerida del sistema. Es importante destacar que una válvula reguladora de presión es diferente de una válvula, ya que esta última controla el flujo del sistema y no puede ajustarse automáticamente. La válvula reguladora de presión controla la presión, no el flujo, y puede ajustarse automáticamente.

Tipo de válvula reguladora de presión

Hay dos tipos principales de válvulas reguladoras de presión: válvulas reductoras de presión y válvulas de contrapresión.

La válvula reductora de presión controla la presión que fluye hacia el proceso detectando la presión de salida y controlando su presión aguas abajo.

La válvula reguladora de contrapresión controla la presión del proceso detectando la presión de entrada y controlando la presión aguas arriba.

La elección de su regulador de presión ideal. La válvula depende de los requisitos de su proceso. Por ejemplo, si necesita reducir la presión de la fuente de alta presión antes de que el medio del sistema llegue al proceso principal, la válvula reductora de presión puede realizar esta tarea. Por el contrario, las válvulas de contrapresión pueden ayudar a controlar y mantener la presión aguas arriba liberando el exceso de presión cuando las condiciones del sistema hacen que la presión sea superior al nivel requerido. Si se utiliza en el entorno adecuado, cada tipo puede ayudarle a mantener la presión requerida en todo el sistema.

Principio de funcionamiento de la válvula reguladora de presión

La válvula reguladora de presión contiene tres componentes importantes que pueden ayudarles a lograr la regulación de la presión:

Componentes de control, incluido el asiento de la válvula y el núcleo de la válvula de elevación. El asiento de la válvula ayuda a controlar la presión y evita fugas de fluido al otro lado de la válvula reguladora de presión al cerrar el fluido. Mientras el sistema fluye, levante el núcleo de la válvula y el asiento de la válvula para completar el proceso de sellado.

Elementos sensores, generalmente diafragma o pistón. El elemento sensor puede elevar el núcleo de la válvula en el asiento de la válvula, controlando así la presión de entrada o salida.

Cargando componentes. Dependiendo de la aplicación, la válvula reguladora de presión puede ser una válvula reguladora de presión cargada por resorte o una válvula reguladora de presión cargada con cúpula. El elemento de carga aplicará una fuerza de equilibrio hacia abajo en la parte superior del diafragma.

Estos componentes trabajan juntos para crear el control de presión requerido. El pistón o diafragma puede detectar la presión aguas arriba (entrada) y la presión aguas abajo (salida). Luego, el elemento sensor intenta encontrar un equilibrio entre la fuerza establecida del elemento de carga y el usuario ajusta la presión establecida a través de un mango u otro mecanismo giratorio. El elemento sensor permitirá que el núcleo de la válvula de elevación se abra o cierre desde el asiento de la válvula. Estos componentes trabajan juntos para mantener el equilibrio y lograr la presión establecida. Si una fuerza cambia, otras fuerzas también deben cambiar para restablecer el equilibrio.

En la válvula reductora de presión, se deben equilibrar cuatro fuerzas diferentes, como se muestra en la Figura 1. Esto incluye la fuerza de carga (F1), la fuerza del resorte de entrada (F2), la presión de salida (F3) y la presión de entrada (F4). La fuerza de carga total debe ser igual a la combinación de la fuerza del resorte de entrada, la presión de salida y la presión de entrada.

El modo de funcionamiento de la válvula de contrapresión es similar. Deben equilibrar la fuerza del resorte (F1), la presión de entrada (F2) y la presión de salida (F3), como se muestra en la Figura 2. Aquí, la fuerza del resorte debe ser igual a la fuerza combinada de la presión de entrada y la presión de salida.

Realice la selección correcta de válvulas reguladoras de presión

Instalar una válvula reguladora de presión del tamaño adecuado es la clave para mantener la presión requerida. El tamaño apropiado generalmente depende del caudal del sistema: las válvulas reguladoras de presión más grandes pueden manejar caudales más altos y al mismo tiempo controlar eficazmente la presión, mientras que las válvulas reguladoras de presión más pequeñas son muy efectivas para caudales más bajos. También es importante determinar el tamaño de los componentes de la válvula reguladora de presión. Por ejemplo, sería más eficaz utilizar diafragmas o pistones más grandes para controlar aplicaciones de menor presión. Todos los componentes deben tener el tamaño adecuado según los requisitos de su sistema.

Dado que la función principal de una válvula reguladora de presión es controlar la presión del sistema, es fundamental asegurarse de que la selección de válvula sea adecuada para las presiones máxima, mínima y de funcionamiento del sistema. Las especificaciones de producto de las válvulas reguladoras de presión suelen hacer hincapié en el rango de control de presión, que es crucial para seleccionar la válvula reguladora de presión adecuada.

Temperatura del sistema

Los procesos industriales pueden tener un amplio rango de temperatura y usted debe creer que la válvula reguladora de presión seleccionada puede soportar las condiciones de trabajo típicas esperadas. Los factores ambientales son uno de los aspectos a considerar, además de la temperatura del fluido y el efecto Joule Thomson, que puede provocar un enfriamiento rápido por caída de presión.

Sensibilidad del proceso

La selección del modo de control en la válvula reguladora de presión juega un papel importante en la sensibilidad del proceso. Como se mencionó anteriormente, la mayoría de las válvulas reguladoras de presión están cargadas por resorte o por domo. El operador controla la válvula reguladora de presión cargada por resorte girando la manija giratoria externa, que puede controlar la fuerza del resorte en el elemento sensor. Por el contrario, la válvula reguladora de presión cargada en domo utiliza la presión del fluido dentro del sistema para proporcionar la presión establecida que actúa sobre el elemento sensor. Aunque las válvulas reguladoras de presión accionadas por resorte son más comunes y los operadores suelen estar más familiarizados con ellas, las válvulas reguladoras de presión accionadas por domo pueden ayudar a mejorar la precisión en aplicaciones que las requieren y son beneficiosas para aplicaciones de regulación automática de presión.

Medios del sistema

La compatibilidad del material entre todos los componentes de la válvula reguladora de presión y el medio del sistema es crucial para la vida útil de los componentes y para evitar tiempos de inactividad. Aunque los componentes de caucho y elastómero pueden experimentar cierta degradación natural, ciertos medios del sistema pueden causar una degradación acelerada y fallas prematuras de las válvulas reguladoras de presión.

Las válvulas reguladoras de presión desempeñan un papel crucial en muchos sistemas de instrumentos y fluidos industriales, ya que ayudan a mantener o controlar la presión y el caudal requeridos en respuesta a los cambios del sistema. Elegir la válvula reguladora de presión adecuada es crucial para mantener el funcionamiento seguro y esperado del sistema. La selección incorrecta puede provocar una baja eficiencia del sistema, un rendimiento deficiente, resolución de problemas frecuente y posibles riesgos de seguridad.