Automatizar válvulas es fundamental para optimizar procesos industriales, pero seleccionar el actuador adecuado puede ser todo un desafío. En este artículo, te guiaremos a través de los aspectos esenciales que debes considerar al dimensionar un actuador eléctrico.
EL DISEÑO DE LA VÁLVULA Y LA FORMA DE ACCIONARLA
¿Qué tipo de válvula tenemos? ¿cuántas vueltas requerimos para abrirla o cerrarla?
El diseño de la válvula definirá el tipo de actuador a aplicar:
- Según la normativa EN ISO 5211, se usará un actuador de fracción de vuelta cuando para la maniobra completa se necesita menos de una vuelta en la válvula.
- Según la normativa EN ISO 5210, se usará un actuador multivueltas cuando para el recorrido de operación o la carrera de la válvula se necesita más de una vuelta completa.
AUMA presenta como solución para el manejo automatizado, los actuadores SQ para actuadores de fracción de vuelta y SA para actuadores multivueltas.
PAR DE TORSIÓN
Para operar una válvula, se necesita aplicar un par de torsión (definido por el fabricante), que es el equivalente rotativo de la fuerza lineal. Esta fuerza permite girar el eje de la válvula, para así mover la bola o el disco que controla el flujo de líquido o gas, permitiendo o bloqueando su paso a través del orificio.
La cantidad de par generado por un actuador depende de su diseño y de la capacidad del motor. Es crucial que esta capacidad del motor sea superior al par requerido por la válvula para asegurar su correcto funcionamiento. De esta manera, el actuador debe tener suficiente potencia para abrir y cerrar la válvula de manera eficiente y segura.
AUMA se adecúa con diferentes modelos al torque requerido:
PAR DE ARRANQUE
¿Porqué parece que se necesita más fuerza al iniciar el movimiento de una válvula?
Cuando una válvula está en posición abierta o cerrada, el par necesario para "liberarse" de cualquiera de estas posiciones se denomina par de arranque. En otras palabras, es la cantidad de fuerza necesaria para hacer que una válvula se mueva inicialmente desde una posición de reposo.
El par de arranque de una válvula, suele ser alrededor de un 30% mayor que su par de funcionamiento. Es común que este valor sea especificado como el par requerido de la válvula, ya que representa la carga más alta que el actuador eléctrico debe superar para iniciar el movimiento de la válvula.
TIEMPO DE RESPUESTA
¿Podemos definir en qué tiempo se abrirá o cerrará completamente la válvula con un actuador?
El tiempo de respuesta es el tiempo necesario para que un actuador realice la carrera completa de una válvula después de haber dado la orden, este tiempo depende de la velocidad del actuador.
La velocidad de un actuador está estrechamente vinculada tanto a su engranaje como a la potencia de su motor, al igual que el par. Existe una relación inversamente proporcional entre el par y la velocidad del actuador: a medida que el par aumenta, la velocidad de funcionamiento disminuye.
Los actuadores de AUMA trabajan en los siguientes rangos de velocidad:
MÉTODO DE CONTROL
Las válvulas se operan de forma diferente según el caso de aplicación y el diseño. La norma para actuadores EN 15714-2 distingue entre tres casos de aplicación:
- Clase A: Servicio todo-nada. El actuador debe llevar la válvula en todo el recorrido de operación desde la posición completamente abierta a la posición completamente cerrada y viceversa.
- Clase B: Servicio de posicionamiento. El actuador debe llevar la válvula ocasionalmente a una posición cualquiera (posición completamente abierta, posiciones intermedias predefinidas y posición completamente cerrada).
- Clase C: Modulación o servicio de regulación. El actuador debe llevar la válvula a una posición cualquiera entre posición completamente abierta y posición completamente cerrada.
AUMA dispone los actuadores SA y SQ para la clase A, para la clase B se trabaja con los mismos actuadores con salida de retroalimentación de posición y finalmente los actuadores SAR y SQR para la clase C
COMUNICACIÓN
Los dispositivos AUMA disponen interfaces para los distintos sistemas de bus de campo establecidos en la automatización de procesos:
- Profibus DP
- Modbus RTU
- Foundation Fieldbus
- HART
Adicionalmente, se puede contar opcionalmente con entradas digitales y analógicas que permiten la conexión de sensores adicionales al bus de campo.
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