Válvulas
de presión:
Las válvulas de alivio de presión, también llamadas válvulas de seguridad o válvulas de alivio, están diseñadas para aliviar
la presión cuando un fluido supera un
límite preestablecido. Su misión es evitar la explosión del sistema protegido o
el fallo de un equipo o tubería por un
exceso de presión. Existen también las válvulas que alivian la presión de un
fluido cuando la temperatura supera un límite
establecido.
Son utilizadas para:
• Limitar la presión máxima de un sistema.
• Regular la presión reducida
en ciertos circuitos.
• Evitar sobrecargas en la bomba.
• Absorber picos de presión.
Se clasifican según su función:
-Alivio.
-Contrabalance.
-Reductora de presión.
-Frenado.
Válvulas
de alivio
Descripción:
La válvula de alivio hidráulica
es el componente del sistema hidráulico que limita la presión que el sistema está usando. Debido a hecho de la
incompresibilidad del fluido y del tipo de bomba usada ( desplazamiento positivo), la válvula de alivio sirve como protección contra la presión.
La válvula de alivio tiene dos puertos, entrada y salida. Cuando la presión en
la entrada es lo suficiente alta para empujar el resorte y abrirla el flujo es enviado a la salida hacia el tanque.
Características:
Válvulas De Alivio De Resorte
La válvula de alivio de
presión resorte interno (seguridad) es un dispositivo mecánico de acción
automática (acción pop) para controlar la presión dentro del recipiente,
realizando una apertura automática cuando existe un exceso de presión dentro
del tanque, esta se cierra de inmediato y de manera automática una vez
que haya desfogado la presión excedente.
Todos los recipientes para almacenamiento o transporte de gas l.p. deben estar
protegidos con una válvula de relevo de presión como medida de seguridad contra
el desarrollo de condiciones peligrosas ocasionadas por cualquiera de las
siguientes condiciones:
· Presión hidrostática debido al sobrellenado o de retención de líquido entre
dos puntos.
· Alta presión debido a la purga incorrecta del recipiente
· Alta presión como consecuencia de exponer el recipiente a calor excesivo
externo.
Válvulas De Alivio Eléctricas.
Las válvulas eléctricas de alivio cuentan con los dos módulos,
un preostato y una electroválvula.
El presostato se puede ajustar para que dispare la electroválvula a
la presión deseada. Controlando los tiempos de disparo mediante un control
eléctrico por ejemplo.
Válvulas De Alivio Mecánicas.
El
mecanismo de alivio consiste en un tapón que mantiene cerrado el escape. Un
resorte calibrado mantiene este tapón en posición evitando que el fluido
se escape del contenedor o tubería. Cuando la presión interna del fluido supera
la presión de tarado del resorte el tapón cede y el fluido sale por el escape.
Una vez que la presión interna disminuye el tapón regresa a su posición
original.
Las
válvulas de alivio de presión y temperatura tienen un segundo mecanismo para
liberar la presión que se activa cuando se alcanza una temperatura determinada
Aplicación en diagrama:
En la Fig. 5,5, en parte A , observamos el símbolo
completo USA de la válvula de alivio , las varias partes corresponden a las
reales en su construcción .
En la Parte B, vemos el símbolo simplificado de usa
general en diagramas de circuito, donde la línea marcada como control remoto la
distingue de las válvulas de alivio de acción directa.
CONTROL REMOTO DE
VÁLVULAS DE ALIVIO POR ACCIÓN PILOTO
La mayoría de las válvulas de alivio operadas por
piloto llevan una conexión externa de control que usualmente es de 1/4"
B.S.P.T. Este orificio esta generalmente identificado por las letras RC, o por
la palabra VENT, Para que las condiciones de control remoto de la válvula sean
adecuadas es aconsejable no montar los sistemas de control a más de diez pies
de la válvula principal.
En la Fig. 5.6 la válvula 1, es una pequeña válvula
de alivio auxiliar instalada en un punto distante en la válvula de alivio principal
y conectada al venteo mediante una cañería de un cuarto o 3/8". Esto
permite al aperador controlar remotamente la presión de servicio.
La válvula 1 está conectada en paralelo con la
válvula 2 que es la sección piloto de la válvula principal, y que a su
vez está controlada por un volante de ajuste. Cuando dos válvulas de alivio se
encuentran conectadas en paralelo sobre la misma línea de presión hidráulica
aquella que está ajustada al valor más bajo tiene preponderancia sobra el
circuito, es por ello que debemos tomar la siguiente precaución el volante de
ajuste de la válvula principal debe estar colocando al valor más elevado de
presión deseada, de esta forma la válvula de control remoto 1 puede ser
ajustada a valores más bajos que el anunciado precedentemente. La válvula de
control remoto nunca podrá ser ajustada a valores superiores fijados en la
válvula 2.
Válvula de contrabalance:
1.
Tornillo de Ajuste
2.
Drenaje
Interno
3.
Resorte
4.
Carrete
5.
Entrada de
presión o Salida de Fluido Libre Reverso
6.
Pasaje
Piloto
7.
Válvula de
Retención
8.
Salida de
Descarga o Salida de Fluido Libre Reverso
9.
Pistón
Descripción:
Las
válvulas contrabalancee son una de las válvulas más difíciles de entender y
ajustar en un equipo. Las válvulas contrabalancee pertenecen al grupo de
válvulas de control de movimiento. Las válvulas contrabalancee son una
combinación de dos válvulas, una válvula de retención unidireccional
(“válvula check”) y una válvula de alivio piloteada para abrir (“válvula relief
piloteada normalmente cerrada).
Una válvula de equilibraje se utiliza
para controlar un cilindro vertical de tal forma que se evite su descenso
libre, debido a la fuerza de la gravedad.
El
orificio primario de la válvula se conecta al orificio inferior del cilindro y
el orificio secundario a la válvula direccional. El taraje de la válvula tiene
que ser ligeramente superior a la presión necesaria para mantener la
carga.
Características:
·
Usan un
flujo muy grande (dependiendo también de su tamaño).
·
Se pilotean
internamente.
·
La presión que
se utiliza es para grandes Bares.
·
Se
aplican para proteger las rupturas que pueda tener la manguera
·
El flujo
libre en una dirección.
·
Se tiene
un buen manejo de la válvula controlada
Aplicación en diagrama:
Observamos
un cilindro hidráulico soportando una carga, este debe ser contrabalanceado para
evitar la caída libre del pistón cuando la válvula direcional es cambiada.
Si no es
contrabalanceada el cilindro caerá rápidamente por gravedad. La válvula de
contrabalance está conectada por piloto interno y drenaje externo, es ajustado
a una presión ligeramente superior para soportar la carga sin la acción de
la bomba .Este valor se lleva al mínimo a los efectos de no sustraer
fuerza en el movimiento de descenso del cilindro. Para esta aplicación la
válvula bypass tiene válvula de retención incorporada para que el circuito no
funcione en la carrera de retracción.
Válvulas de frenado:
Descripción:
Las válvulas de
freno son utilizadas principalmente para el retorno de los motores hidráulicos,
ya que evitan excesos de velocidad cuando el motor recibe una sobrecarga,
así mismo evitan que se produzcan sobre presiones cuando se
desacelera o se detiene la carga.
Se utilizan válvulas R y RC como válvulas de freno.
La válvula de
frenado se instala en la línea de
retorno de un motor hidráulico para:
1.-
Evitar exceso de velocidad cuando se
aplica una carga demasiado grande al
eje del motor.
2.-Evitar una presión
excesiva cuando se desee parar una carga .
-Las
válvulas R y RC se fabrican en
tamaños desde 3/8 hasta 2“ con rosca cónica, con
bridas o para montar sobre una placa base.
-La
capacidad de caudal varía desde 45 l / min.,
Para el tamaño 3/8
“ hasta 500 l / min. Para los modelos de
2” .
-El ajuste máximo de
presión es 140 kp / cm2,
aunque es permisible una presión de
trabajo de hasta 210 kp / cm2.
Características:
1- Evitar
un exceso de velocidad cuando se aplica una carga
demasiado grande al eje del motor
2- Evitar
una presión excesiva cuando se desee des acelerar
o parar una carga .
3- Evitan
las sobre presiones en el motor .
4- Optimizan
la velocidad del motor .
5- Evita
excesos.
6- Regula
la velocidad dependiendo del caudal.
Aplicación en diagrama:
Cuando el
motor alcanza su velocidad de trabajo, la presión en
la línea mantiene la válvula abierta a no
ser que la carga tienda a acelerar más la
velocidad del motor. Si esto ocurre, la presión
disminuirá a la entrada del motor y también en la línea de
pilotaje externo. La tensión del muelle cierra la válvula
aumentando la contrapresión. Esto a su vez, aumenta, la presión a la entrada
del motor y debajo del pistón pequeño, haciendo que la
válvula asuma una posición determinada que
permite una velocidad constante del motor.
Válvulas Reductoras de Presión
Descripción:
Las
válvulas reductoras permiten reducir la productividad de las bombas al
manipular la presión desde el máximo hasta el mínimo nivel.
Al mismo tiempo, las válvulas reductoras actúan como mecanismo de
seguridad, ya que no permiten que se exceda el nivel de presión que elige la
persona que las está operando, con lo que se reduce el riesgo de accidentes.
Características:
Acción directa. La válvula reductora de presión
más sencilla, la de acción directa, funciona con un diafragma plano o con fuelle.
Como es de diseño autónomo, no necesita una línea de detección externa aguas
abajo para funcionar. Es la más pequeña y económica de los tres tipos y está
diseñada para caudales de bajos a moderados. La precisión de la PRV de acción
directa es normalmente del +/- 10% del punto de ajuste aguas abajo.
Mediante pistón de piloto interno. Este tipo de PRV incorpora dos
válvulas, un piloto y un válvula principal, en una unidad. La válvula piloto
tiene un diseño similar al de la válvula de acción directa. La descarga de la
válvula del piloto actúa en la parte superior de un pistón, que abre la válvula
principal. Este diseño usa la presión interna para abrir una válvula principal
más grande que de otra forma podría abrirse directamente. El resultado es que
esta válvula presenta mayor capacidad por tamaño de línea y mayor precisión
(+/-5%) que la válvula de acción directa. Como ocurre con las válvulas de acción
directa, la presión se detecta internamente, con lo que se elimina la necesidad
de una línea de detección externa.
Pilotada externamente. En este tipo de válvula los
diafragmas dobles sustituyen al actuador del pistón del diseño de piloto
interno. Esta gran superficie de diafragma puede abrir una válvula principal
más grande, permitiendo una mayor capacidad por tamaño de línea que la válvula
que funciona con piloto interno. Además, los diafragmas son más sensibles a los
cambios de presión, lo que significa una precisión de +/- 1%. Esta mayor
precisión se debe a la colocación de la línea de detección, fuera de la
válvula, donde hay menos turbulencia. Esta válvula también ofrece flexibilidad
para usar diferentes sistemas de pilotaje: por presión, por temperatura,
neumático, solenoide o sus combinaciones.
Aplicación en un circuito
hidráulico:
Si un circuito está conectado a la válvula
reductora de presión llega a un punto de parada. Ejemplo, un cilindro al
extremo de su carrera, el vástago de la válvula reductora de presión 1, se
cierra totalmente impidiendo de esta forma que la presión se
incremente dentro del cilindro más allá del valor deseado. Esto sucede
independientemente del resto de las condiciones de funcionamiento del circuito.
Cuestionario:
1¿Que
es una válvula de Presión?
Es una válvula de control de operación hidráulica
accionada por diafragma, que reduce la mayor presión aguas arriba a una presión
aguas abajo constantemente menor, sin que le afecten las fluctuaciones en la
demanda o en la presión aguas arriba.
2.-¿Cuál
es la clasificación de las válvulas de presión?
Se clasifican el válvulas de alivio, contrabalance, frenado y reductoras.
3¿Para
qué están diseñadas las válvulas de presión de alivio?
Están diseñadas para aliviar la presión cuando
un fluido supera un límite preestablecido (presión de tarado). Su
misión es proteger el equipo o tubería por un exceso de presión.
4¿De
qué maneras se pueden accionar las válvulas de alivio?
Con accionamiento directo o accionamiento pilotado.
Con accionamiento directo o accionamiento pilotado.
5.-¿Que ventaja ofrece una válvula de alivio?
Evita sobrecarga de presión reduciendo el riesgo de una explosión.
Evita sobrecarga de presión reduciendo el riesgo de una explosión.
6.-¿Para
qué son utilizadas las válvulas de contrabalance?
Sostener carga sin fugas y tener un flujo libre en una dirección.
Sostener carga sin fugas y tener un flujo libre en una dirección.
7¿Para
qué nos sirven las válvulas reductoras?
Controlan la presión cuando hay que reducirla para fines de control depresión, como en servo transmisiones en donde el orden de enganche de los embragues es determinado por la presión que se aplica.
Controlan la presión cuando hay que reducirla para fines de control depresión, como en servo transmisiones en donde el orden de enganche de los embragues es determinado por la presión que se aplica.
8¿Que
es una válvula de frenado?
Las válvulas de freno son utilizadas principalmente para el
retorno de los motores hidráulicos, ya que evitan excesos de velocidad cuando
el motor recibe una sobrecarga, así mismo evitan que se produzcan sobre
presiones cuando se des acelera o se detiene la carga.
9¿En
qué parte del circuito hidráulico se coloca la válvula de frenado y para qué?
Evitar: exceso de velocidad y presión excesiva.
10
¿Que es una válvula reductora de presión?
Las válvulas reductoras permiten reducir la productividad
de las bombas al manipular la presión desde el máximo hasta el mínimo nivel. Al
mismo tiempo, las válvulas reductoras actúan como mecanismo de seguridad, ya
que no permiten que se exceda el nivel de presión que elige la persona que las
está operando, con lo que se reduce el riesgo de accidentes.
