Motores de Corriente Continua

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Motores de corriente continua. Servomotores Son los más usados en la actualidad debido a su facilidad de control. En este caso, se utiliza en el propio motor un sensor de posición (Encoder) para poder realizar su control. Los motores de DC están constituidos por dos devanados internos, inductor e inducido, que se alimentan con corriente continua: El inducido, también denominado devanado de excitación, esta situado en el estator y crea un campo magnético de dirección fija, denominado excitación. El inducido, situado en el rotor, hace girar al mismo debido a la fuerza de Lorentz que aparece como combinación de la corriente circulante por él y del campo magnético de excitación. Recibe la corriente del exterior a través del colector de delgas, en el que se apoyan unas escobillas de grafito. Para que se pueda dar la conversión de energía eléctrica en energía mecánica de forma continua es necesario que los campos magnéticos del estator y del rotor permanezcan estáticos entre sí. Esta transformación es máxima cuando ambos campos se encuentran en cuadratura. El colector de delgas es un conmutador sincronizado con el rotor encargado de que se mantenga el ángulo relativo entre el campo del estator y el creado por las corrientes rotóricas. De esta forma se consigue transformar automáticamente, en función de la velocidad de la máquina, la corriente continua que alimenta al motor en corriente alterna de frecuencia variable en el inducido. Este tipo de funcionamiento se conoce con el nombre de autopilotado. Al aumentar la tensión del inducido aumenta la velocidad de la máquina. Si el motor está alimentado a tensión constante, se puede aumentar la velocidad disminuyendo el flujo de excitación. Pero cuanto más débil sea el flujo, menor será el par motor que se puede desarrollar para una intensidad de inducido constante, mientras que la tensión del inducido se utiliza para controlar la velocidad de giro. En los controlados por excitación se actúa al contrario. Además, en los motores controlados por inducido se produce un efecto estabilizador de la velocidad de giro originado por la realimentación intrínseca que posee a través de la fuerza

contraelectromotriz. Por estos motivos, de los dos tipos de motores DC es el controlado por inducido el que se usa en el accionamiento con robots. Para mejorar el comportamiento de este tipo de motores, el campo de excitación se genera mediante imanes permanentes, con lo que se evitan fluctuaciones del mismo. Estos imanes son de aleaciones especiales como sumario-cobalto. Además, para disminuir la inercia que poseería un rotor bobinado, que es el inducido, se construye éste mediante una serie de espiras serigrafiadas en un disco plano, este tipo de rotor no posee apenas masa térmica, lo que aumenta los problemas de calentamiento por sobrecarga. Las velocidades de rotación que se consiguen con estos motores son del orden de 1000 a 3000 rpm con un comportamiento muy lineal y bajas constantes de tiempo. Las potencias que pueden manejar pueden llegar a los 10KW. Como se ha indicado, los motores DC son controlados mediante referencias de velocidad. Éstas normalmente son seguidas mediante un bucle de retroalimentación de velocidad analógica que se cierra mediante una electrónica específica (accionador del motor). Se denominan entonces servomotores. Sobre este bucle de velocidad se coloca otro de posición, en el que las referencias son generadas por la unidad de control (microprocesador) sobre la base del error entre la posición deseada y la real. El motor de corriente continua presenta el inconveniente del obligado mantenimiento de las escobillas. Por otra parte, no es posible mantener el par con el rotor parado mas de unos segundos, debido a los calentamientos que se producen en el colector. Para evitar estos problemas, se han desarrollado en los últimos años motores sin escobillas. En estos, los imanes de excitación se sitúan en el rotor y el devanado de inducido en el estator, con lo que es posible convertir la corriente mediante interruptores estáticos, que reciben la señal de conmutación a través de un detector de posición del rotor.

Motores paso a paso. Los motores paso a paso generalmente no han sido considerados dentro de los accionamientos industriales, debido principalmente a que los pares para los que estaban disponibles eran muy pequeños y los pasos entre posiciones consecutivas eran grandes. En los ultimo años se han mejorado notablemente sus características técnicas, especialmente en lo relativo a su control, lo que ha permitido fabricar motores paso a paso capaces de desarrollar pares suficientes en pequeños pasos para su uso como accionamientos industriales. Existen tres tipos de motores paso a paso: 

de imanes permanentes



de reluctancia variable



híbridos.

En los primeros, de imanes permanentes, el rotor, que posee una polarización magnética constante, gira para orientar sus polos de acuerdo al campo magnético creado por las fases del estator. En los motores de reluctancia variable, el rotor está formado por un material ferro-magnético que tiende a orientarse de modo que facilite el camino de las líneas de fuerza del campo magnético generado por las bobinas de estator. No contiene, por tanto, imanes permanentes. El estator es similar a un motor DC de escobillas. La reluctancia de un circuito magnético es el equivalente magnético a la resistencia de un circuito eléctrico. La reluctancia del circuito disminuye cuando el rotor se alinea con el polo del estator. Cuando el rotor está en línea con el estator el hueco entre el rotor y el estator es muy pequeño. En este momento la reluctancia está al mínimo. La inductancia del bobinado también varía cuando el rotor gira. Cuando el rotor está fuera de alineación, la inductancia es muy baja, y la corriente aumentará rápidamente. Cuando el rotor se alinea con el estator, la inductancia será muy grande. Esta es una de las dificultades del manejo de un motor de reluctancia variable. Los motores híbridos combinan el modo de funcionamiento de los dos anteriores. En los motores paso a paso la señal de control consiste en trenes de pulsos que van actuando rotativamente sobre una serie de electroimanes dispuestos en el estator. Por cada pulso recibido, el rotor del motor gira un determinado número discreto de grados. Para conseguir el giro del rotor en un determinado número de grados, las bobinas del estator deben ser excitadas secuencialmente a una frecuencia que determina la velocidad de giro. Las inercias propias del arranque y parada (aumentadas por las fuerzas magnéticas en equilibrio que se dan cuando está parado) impiden que el rotor alcance la velocidad nominal instantáneamente, por lo que ésa, y por tanto la frecuencia de los pulsos que la fija, debe ser aumentada progresivamente. Véase más sobre motores paso a paso y su control. Para simplificar el control de estos motores existen circuitos especializados que a partir de tres señales (tren de pulsos, sentido de giro e inhibición) generan, a través de una etapa lógica, las secuencias de pulsos que un circuito de conmutación distribuye a cada fase. A continuación se muestran las configuraciones bipolar y unipolar respectivamente:

Su principal ventaja con respecto a los servomotores tradicionales es su capacidad para asegurar un posicionamiento simple y exacto. Pueden girar además de forma continua, con velocidad variable, como motores síncronos, ser sincronizados entre sí, obedecer a secuencias complejas de funcionamiento, etc. Se trata al mismo tiempo de motores muy ligeros, fiables, y fáciles de controlar, pues al ser cada estado de excitación del estator estable, el control se realiza en bucle abierto, sin la necesidad de sensores de realimentación. Entre los inconvenientes se puede citar que su funcionamiento a bajas velocidades no es suave, y que existe el peligro de perdida de una posición por trabajar en bucle abierto. Tienden a sobrecalentarse trabajando a velocidades elevadas y presentan un limite en el tamaño que pueden alcanzar. Su potencia nominal es baja y su precisión (mínimo ángulo girado) llega típicamente hasta 1.8°. Se emplean para el posicionado de ejes que no precisan grandes potencias (giro de pinza) o para robots pequeños (educacionales); También son muy utilizados en dispositivos periféricos del robot, como mesas de coordenadas.

Motores de corriente alterna.

Este tipo de motores no ha tenido aplicación en robótica hasta hace unos años, debido fundamentalmente a la dificultad de su control. Sin embargo, las mejoras que se han introducido en las maquinas síncronas hacen que se presenten como un claro competidor de los motores de corriente continua. Esto se debe principalmente a tres factores: 

la construcción de los motores síncronos sin escobillas.



el uso de convertidores estáticos que permiten variar la frecuencia (y así la velocidad de giro) con facilidad y precisión.



el empleo de la microelectrónica, que permite una gran capacidad de control.

Existen dos tipos fundamentales de motores de corriente alterna: 

motores asíncronos



motores síncronos



Motores asíncronos de inducción

Son probablemente los más sencillos y robustos de los motores eléctricos. El rotor está constituido por varias barras conductoras dispuestas paralelamente el eje del motor y por dos anillos conductores en los extremos. El conjunto es similar a una jaula de ardilla y por eso se le denomina también motor de jaula de ardilla. El estator consta de un conjunto de bobinas, de modo quec uando la corriente alterna trifásica las atraviesa, se forma un campo magnético rotatorio en las proximidades del estator. Esto induce corriente en el rotor, que crea su propio campo magnético. La interacción entre ambos campos produce un par en el rotor. No existe conexión eléctrica directa entre estator y rotor. La frecuencia de la corriente alterna de la alimentación determina la velocidad a la cual rota el campo magnético del estator. El rotor sigue a este campo, girando más despacio. la diferencia de velocidades se denomina deslizamiento. La imagen adjunta exagera el deslizamiento. Si se sitúa el puntero del ratón en uno de los polos del rotor y se sigue se notará que no rota como el campo del estator. En la animación el deslizamiento es aproximadamente el 25%. Un deslizamiento normal ronda el 5%.



Motores síncronos

El motor síncrono, como su nombre indica, opera exactamente a la misma velocidad que le campo del estator, sin deslizamiento. El inducido se sitúa en el rotor, que tiene polaridad constante (imanes permanentes o bobinas), mientras que el inductor situado en el estator, esta formado por tres devanados iguales decalados 120° eléctricos y se alimenta con un sistema trifásico de tensiones. Es preciso resaltar la similitud existente entre este esquema de funcionamiento y el del motor sin escobillas. En los motores síncronos la velocidad de giro depende únicamente de la frecuencia de la tensión que alimenta el inducido. Para poder variar esta precisión, el control de velocidad se realiza mediante un convertidor de frecuencia. Para evitar el riesgo de pérdida de sincronismo se utiliza un sensor de posición continuo que detecta la posición del rotor y permite mantener en todo momento el ángulo que forman los campos del estator y rotor. Este método de control se conoce como autosíncrono o autopilotado. El motor síncrono autopilotado excitado con un imán permanente, también llamado motor senoidal, no presenta problemas de mantenimiento debido a que no posee escobillas y tiene una gran capacidad de evacuación de calor, ya que los devanados están en contacto directo con la carcasa. El control de posición se puede realizar sin la utilización de un sensor adicional, aprovechando el detector de posición del rotor que posee el propio motor. Además permite desarrollar, a igualdad de peso, una potencia mayor que el motor de corriente continua. En la actualidad diversos robots industriales emplean este tipo de accionamientos con notables ventajas frente a los motores de corriente continua. En el caso de los motores asíncronos, no se ha conseguido resolver satisfactoriamente los problemas de control que presentan. Esto ha hecho que hasta el momento no tengan aplicación en robótica.

ANÉCDOTA HISTORICA ( VÁLVULAS VETERANAS)

A principios de la década de 1960, el gerente de proyecto de una empresa de ingeniería estadounidense fijó su residencia en Omuta, una pequeña población en Kyushu, la isla más meridional del Japón, en donde la empresa participaba en la construcción de una planta de proceso que habían diseñado y proyectado. Todas las inmediaciones se destinaban al cultivo de arroz, trigo, té y naranjas, en terrazas, en laderas de las montañas, Tanto las terrazas como los terrenos planos en las faldas de los montes tenían riego y toda la zona tenía una cuadrícula de zanjas y acueductos para riego con el fin de conducir y distribuir el agua recolectada en las montañas. Desde la parte posterior de su casa, el gerente residente se sorprendió al ver una serie de postes delgados, rectos, equiespaciados, que se extendían sobre los campos. Conforme pasó el tiempo, vio que un trabajador japonés se aproximaba a los postes cada cierto tiempo y parecía que los inspeccionaba y que los limpiaba con una brocha o los pintaba. Nuestro gerente se decidió a caminar por los campos para un examen más cercano y descubrió que los postes, varillas de acero roscadas. Eran los vástagos de válvulas de compuerta que regulaban el agua en loa canales de riego.

Las flores también tienen válvulas que regulan El paso de la sábila. Más tarde nuestro hombre se topó por casualidad con el japonés encargado del mantenimiento, habló con él y supo que los canales de riego se habían abierto en 1904 y tenían válvulas de corredera de madera que fueron sustituidas por válvulas de hierro fundido en 1924. El encargado del mantenimiento era de la tercera generación que trabajaba en el servicio del sistema y limpiaba con cepillo las válvulas y engrasabas los vástagos en forma periódica. Este hombre no recordaba una sola válvula que se hubiera necesitado reemplazo o reparación.

La represa de ikyushu en la India, es un ejemplo de obras de ingeniería que usan válvulas para la regulación del caudal que fluye por sus tuberías de alta presión. ¿PORQUÉ ES IMPORTANTE CONOCER LOS TIPOS DE VÁLVULAS, SUS USOS, Y LA FORMA ADECUADA DE INSTALARLAS, DISTRIBUIRLAS EN LOS PROCESOS O SISTEMAS HIDRÁULICOS QUE TIENEN VER CON LA INGENIERÍA CIVIL E HIDRÁULICA?

Porque las válvulas constituyen del 20 al 30% del costo de la tubería de una planta, según sea el proceso y un costo parecido en una central hidroeléctrica, por lo tanto, el costo de un proyecto hidroeléctrico por ejemplo, aumenta o disminuye, de acuerdo al tipo y tamaño dados de válvulas, pudiendo variar hasta en un 100% según sea su construcción. Por ello, la selección de válvulas es de suma importancia en los aspectos económicos, así como en la operación de plantas de proceso, centrales hidroeléctricas, sistemas de bombeo, redes de distribución de agua potable, etc. AHORA, SE DARÁN A CONOCER LOS TIPOS DE VÁLVULAS MÁS USUALES Y DE MAYOR IMPORTANCIA EN LA INGENIERÍA CIVIL. TIPOS DE VÁLVULAS MÁS COMUNES El tipo de válvula dependerá de la función que debe efectuar dicha válvula: 

De cierre( bloqueo)



De estrangulación



Para impedir el flujo inverso ( de retención)

Lo anterior se debe determinar según las necesidades de la unidad y del sistema para el cual se destina la válvula.

Dado que hay diversos tipos de válvulas disponibles para cada función, también es necesario determinar las condiciones del servicio ñeque se emplearán las válvulas. Es de importancia primordial conocer las características químicas y físicas de los fluidos que se manejan. Prestar atención a: El tipo de servicio: 

Líquidos.



Gases.



Líquidos con gases.



Líquidos con sólidos.



Gases con sólidos.



Vapores generados instantáneamente por la reducción en a presión del sistema.



Con corrosión o sin corrosión.



Con erosión o sin erosión.

Una vez definidas las funciones y el tipo de servicio, se puede seleccionar el tipo de válvula usando la lista de la clasificación de válvulas.

Clases de válvulas por función definida y usos más comunes: I. Para servicio de bloqueo o cierre son : 

Válvulas de compuerta: Resistencia mínima al fluido de la tubería. Se utiliza totalmente abierta o cerrada. Accionamiento poco frecuente.



Válvulas de macho: Cierre hermético. Deben estar abiertas o cerradas del todo.



Válvulas de bola: No hay obstrucción al flujo. Se utiliza para líquidos viscosos y pastas aguadas. Se utiliza totalmente abierta o cerrada.



Válvulas de mariposa: Su uso principal es cierre y estrangulación de grandes volúmenes de gases y líquidos abaja presión. Su diseño de disco abierto, rectilíneo, evita cualquier acumulación de sólidos; la caída de presión es muy pequeña.

II. Para servicio de estrangulación: 

Válvulas de globo: Son para uso poco frecuente. Cierre positivo. El asiento suele estar paralelo con el sentido del flujo; produce resistencia y caída de presión considerables.



Válvulas de aguja: Son básicamente válvulas de globo que tiene un macho cónico similar a una aguja, que ajusta con precisión en su asiento. Se puede tener estrangulación exacta de volúmenes pequeños porque el orificio formado entre el macho cónico y al asiento cónico se puede variar a intervalos pequeños y precisos.



Válvulas en Y: Son válvulas de globo que permiten el paso rectilíneo y sin obstrucción igual que las válvulas de compuerta.



Válvulas de ángulo: Son similares a las de globo, su diferencia principal es que el flujo del fluido hace un giro de 90°



Válvulas de mariposa: Trabajan a presiones de 150 psi hasta el vacío.

III. Las válvulas que no permiten el flujo inverso ( de retención) actúan en forma automática ante los cambios de presión para evitar que se invierta el flujo, como la válvula de cheque por ejemplo. En amplia gama de procesos el ingeniero se encuentra con el problema de seleccionar un dispositivo de desahogo para una situación específica; hay entonces disponibles diversos tipos de ellos. Aunque ninguno es adecuado para todos los servicios. Cada uno es idóneo para una aplicación particular. IV. Los dispositivos se dividen en dos grupos generales: 1) válvulas y 2) discos de ruptura. En este artículo solo se tratará el temas de las válvulas. Las válvulas están bajo carga de resorte, salvo que operen con un piloto del tipo de falla sin peligro, y si se utilizan para vapor o aire tienen una palanca para abrir la válvula si la presión del recipiente es mayor del 75% de la presión de desahogo. Además, las válvulas se subdividen en: a) Válvulas se seguridad. b) Válvulas de desahogo. Una válvula de seguridad es un dispositivo automático para desahogo de presión accionado por la presión estática corriente arriba de la válvula y que se caracteriza por su acción de disparo para plena apertura. Generalmente se utiliza en servicios con gas o vapores. En la industria, el término válvula de seguridad se aplica en general a las utilizadas en servicio para vapor de calderas.

Una válvula de desahogo es un dispositivo automático para desahogo de la presión accionado por la presión estática corriente arriba de la válvula y que tiene apertura adicional con el aumento en la presión en relación con su funcionamiento. Su servicio principal es con líquidos. El término válvula de desahogo se aplica en cualquier tipo de dispositivo para este fin. En términos estrictos, se debe aplicar a una válvula diseñada para servicios con líquidos; casi todas estas válvulas son pequeñas. Las válvulas de desahogo se utilizan en la descarga de la bombas para la dilatación térmica del líquido en tuberías que se pueden obstruir o que están expuestas a la radiación solar u otras fuentes de calor. Estas válvulas no suelen ser adecuadas para servicio con polímeros porque éstos tienden a sedimentarse y a obstruir o pegar la válvula. Los materiales para los resortes de las válvulas suelen ser de acero al carbono para servicio a menos de 450°F. Para una temperatura mayor, se necesitan resortes con aleación de tungsteno y también hay resortes de acero inoxidable. Están disponibles diversos tipos de revestimientos a la corrosión. V. También existen las Válvulas de desahogo de seguridad que al igual que las anteriores son un dispositivo automático, accionado por presión, también se puede utilizar para vapor o calderas, pero la aplicación más importante es en los recipientes de presión sin fuego. Además se usan en la descarga de bombas y compresores. Cuidados: No debe emplearse en servicio con polímeros, si se usa en servicio que produzca carbonatación, se debe utilizar una purga de vapor a la entrada.

APLICACIONES ESPECIALES

Las bombas alternativas producen impulsos de presión que tienden a elevar el disco de una válvula de desahogo y ocasionar fugas. Por ello, las válvulas en este servicio se deben graduar, cuando menos a 25% más que la presión de funcionamiento. Las válvulas de desahogo e seguridad en compresores se deben graduar mínimo a 15% más que la presión de funcionamiento. Hay disponible una selección especial de tipos de válvulas para manejar pastas aguadas gruesas o finas. Los tipos más comunes son en ángulo, fondo plano, macho, bola y diafragma y válvulas de opresión o compresión. Están diseñadas para resistencia al flujo y con frecuencia, están revestidas con aleaciones especiales para darles resistencia a la corrosión o a la erosión.

Una de las aplicaciones más corrientes en la ingeniería civil , es el caso de las válvulas usadas en centrales hidroeléctricas, como la de Ikyushu, vista anteriormente.

EFECTOS IMPORTANTES EN EL USO DE VÁLVULAS Y RECOMENDACIONES a) Cuando una válvula se usa para regulación del caudal, la energía potencial a su entrada se convierte en energía cinética a l a salida, donde la velocidad será igual a la velocidad de chorro, correspondiente a la diferencia de la carga efectiva total a la entrada y a la carga estática a la salida. La cantidad de energía contenida en grandes chorros es enorme, por lo que en el diseño de válvulas de regulación o servicio es esencial tomar precauciones para evitar daños a las válvulas mismas y a las estructuras cercanas. b) Selección del tipo

La selección del tipo de válvula depende principalmente de las condiciones del servicio que vaya a proporcionar. Por ejemplo, para el sistema embalse-tubería-almenara aguas arriba-casa de máquinas, de la Central Hidroeléctrica PORCE II, la válvula más adecuada es la esférica con un diámetro aproximado de 2m (la de mayor diámetro a usar en Colombia), debido a que en este caso el caudal promedio a transportar por tubería de acero es muy grande, del orden de 400m3/s. La selección de la válvula depende además de:

1) Influencia de las impurezas en el agua Cuando el agua vaya cargada con arena, limo o carbonatos, las válvulas con flujo concéntrico y pasos muy chicos(giros) tienen el inconveniente de que se pueden obturar y quedar fuera de servicio. Para este tipo de servicio probablemente la válvula tipo mariposa sea la más conveniente 2) Consideraciones sobre difusión Cuando la dispersión proveniente de válvulas de descarga libre tiene alguna objeción, como en el caso de instalaciones eléctricas cercanas, las válvulas de aguja pueden ser una solución adecuada, debido a la descarga concentrada. Las tipo mariposa para aberturas parciales y las de chorro divergente efectúan una considerable dispersión del chorro, Debido a estas condiciones, algunas válvulas requieren tanques disipadores. 3) Mantenimiento En la selección del tipo de válvula se deben hacer consideraciones de mantenimiento, como lo es la facilidad y frecuencia de las reparaciones, lo que tendrá importancia en los costos de operación y confiabilidad del servicio.

La cavitación es una amenaza siempre presente en válvulas de gran carga y ha sido una de las principales causas de la discontinuidad ocasionadas por las primeras válvulas de aguja, sometidas a requerimientos estrictos de mantenimiento. 4) Selección final Si dos o más válvulas son de igual manera adecuadas funcionalmente para un determinado proyecto, la selección de la válvula dependerá de su costo inicial y costo de mantenimiento. 5) Válvulas de emergencia En tuberías a presión no es suficiente la instalación de sólo una válvula de servicio. Es necesario considerar también la colocación de una válvula para emergencia o cierre por mantenimiento, localizada y controlada de manera que el cierre rápido por emergencia, en condiciones desbalanceadas, esté asegurado en cualquier circunstancia y no se produzca así golpe de ariete. c) Consideraciones sobre dimensiones Las válvulas tipo mariposa pueden ser del mismo diámetro que la tubería o un poco mayor, y las de tipo esférico es usual que el diámetro sea el mismo que el de la tubería, como las tres válvulas esféricas a la entrada de casa de máquinas que reciben el flujo proveniente de la represa en PORCE II.

ALGUNOS ASPECTOS MÁS DE LAS VÁLVULAS Válvula de compuerta La válvula de compuerta supera en número a los otros tipos de válvulas en servicios en donde se requiera circulación ininterrumpida y poca caída de presión. Las válvulas de compuerta no se recomiendan para servicios de estrangulación, porque la compuerta y el sello tienden a

sufrir erosión rápida cuando restringen la circulación y producen turbulencia con la compuerta parcialmente abierta. Cuando la válvula está abierta del todo, se eleva por completo la compuerta fuera del conducto del flujo, por lo cual el fluido pasa en línea recta por el conducto que suele tener el mismo diámetro que la tubería. Las características principales del servicio de las válvulas de compuerta incluyen: cierre completo sin estrangulación, operación poco frecuente y mínima resistencia a la circulación.

Válvulas de compuerta con bridas. Válvulas de globo Se usan para cortar o regular el flujo del líquido y este último es su uso principal. Las principales características de los servicios de estas válvulas es que incluyen operación frecuente, estrangulamiento al grado deseado de cualquier flujo, para gases y aire, y alta resistencia y caída tolerable de presión en la línea. Válvulas de mariposa Son uno de los tipos más usuales y antiguos que se conocen. Son sencillas, ligeras y de bajo costo. El costo de

mantenimiento también es bajo porque tienen un mínimo de piezas móviles. El uso principal de las válvulas de mariposa es para servicio de corte y de estrangulación cuando se manejan grandes volúmenes de gases y líquidos a presiones relativamente bajas.

Válvulas de mariposa, muy usadas en tuberías de baja presión. Válvulas de macho El uso principal de estas, es en servicio de cote y estrangulación. Dado que el flujo es suave e ininterrumpido, hay poca turbulencia dentro de ella y por tanto, la caída de presión es baja. Las ventajas principales de las válvulas de macho son acción rápida, operación sencilla, espacio mínimo para la instalación y cierre hermético cuando tienen macho cónico. Válvulas de bola Son básicamente válvulas de macho modificadas. No son satisfactorias para estrangulación, son de rápida operación de fácil mantenimiento, no requieren lubricación, producen cierre hermético con baja torsión y su caída de presión es función del tamaño del orificio.

Válvulas de bola de dos piezas Válvula de aguja Son básicamente válvulas de globo que tienen machos cónicos similares a agujas que ajustan con precisión en sus asientos. Por lo general, se utilizan para instrumentos o sistemas hidráulicos, aunque no para altas temperaturas. Los materiales de construcción suelen ser bronce, acero inoxidable, latón y otras aleaciones. Válvula en Y Las válvulas en Y, que son una modificación de las de globo, tienen el conducto rectilíneo de una válvula de compuerta. El orificio para el asiento está inclinado un ángulo de 45° con el sentido de flujo. Por tanto, se obtienen una trayectoria más lisa, similar a la de válvula de compuerta y hay menor caída de presión que en la válvula de globo convencional; además, tiene buena capacidad para estrangulación. Válvula de retención (check) Las válvulas de retención son integrales y se destinan a impedir la inversión del flujo en una tubería. La presión del fluido circulante abre la válvula; el peso del mecanismo de retención y cualquier inversión en el flujo la cierran. Los discos y componentes móviles pueden estar en movimiento

constante sí la fuerza de la velocidad no es suficiente para mantenerlas en su posición estable de apertura total. Hay diferentes tipos de válvulas de retención, como la de bisagra (columpio) y de retención horizontal, como la vista a continuación, y su selección depende de la temperatura, caída de presión que producen y la limpieza del fluido.

Válvula de retención (check) horizontal.

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN El ingeniero, después de establecer la función y de seleccionar el tipo de válvula, debe tener en cuenta los materiales de construcción adecuados para el servicio a que se destinará la válvula. Todas las partes de la misma que están en contacto con el fluido deben tener la resistencia necesaria a la corrosión. Para seleccionar materiales de construcción resistentes a la corrosión, el ingeniero debe utilizar como guía los materiales recomendados por los fabricantes para los diversos tipos de servicios así como los datos publicados sobre el tema por estos o por entidades adscritas al ramo. En general, salvo que se trate de un proceso totalmente nuevo, o una situación específica con un problema muy particular, no habrá dificultad para de terminar los materiales de construcción con base en la información existente.

REFERENCIAS  GREENE, Richard W. Válvulas, selección, uso y mantenimiento. Editorial Mc Graw-Hill Interamericana de Mexico S.A. 1ª Edición, 1989  L. S Mc Nickle, Jr. Hidráulica Simplificada. Compañia editorial Continental S.A. México. 1ª Edición 1968  SOTELO, Ávila Gilberto. hidráulica general. Vol 1. Fundamentos Editorial LIMUSA México 1ª Edición. 1981.  MATAIX, Claudio. Mecánica de fluidos y máquinas hidráulicas. Editorial Harla Charper and Row Latinoamericana. 2ª Edición. 1982.  ZURITA, Ruiz José. Obras hidráulicas Ediciones CEAC S.A.4ª Edición. 1982.  PORRAS, Hugo A. Hidráulica Aplicada. Editorial Universidad Distrital “Francisco José de Caldas”. 1ª Edición. 1991.  POLO, Encinas Manuel. Turbomáquinas hidráulicas. Editorial LIMUSA. México. 1ª Edición. 1976. Si deseas profundizar más en este tema o adquirir alguna válvula o uno de sus accesorios, puedes dirigirte a una de las siguientes páginas web: 

www.válvulas-var.com.co



www.elexs.com



www.worcester.com.mx



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www.walworthvalve.com



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