Válvula de diafragma neumática

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¿Qué es una válvula de diafragma neumática??

Una válvula de diafragma neumática es una válvula que opera usando un actuador neumático. El actuador se coloca encima de la válvula y su trabajo es proporcionar el par que la válvula necesita para abrir y cerrar el flujo de fluido.. El actuador usa aire comprimido para producir la fuerza que opera la válvula.. Una válvula de diafragma neumática utiliza un componente de diafragma para regular el flujo de fluido. El diafragma está conectado al actuador a través de un compresor y un vástago.. Esta válvula puede funcionar en diferentes tipos de medios que van desde sólidos, gases, y liquidos. El diafragma opera haciendo un movimiento lineal hacia arriba y hacia abajo.. Los fabricantes de válvulas de diafragma neumáticas producen esta válvula usando diferentes materiales de metal, goma, y plasticos. La elección del material utilizado para fabricar la válvula dicta el área de aplicación.. Algunas de las aplicaciones de estas válvulas son los alimentos, productos farmaceuticos, productos quimicos, agricultura, fabricación de productos electrónicos, y abastecimiento de agua entre otros.

Construcción de una válvula de diafragma neumática

Una válvula de diafragma neumática se compone de un actuador neumático y la propia válvula.. La válvula consta de varias partes, entre ellas el cuerpo de la válvula., capó, provenir, compresor, diafragma, puertos de válvula, juntas, elementos de conexión, y sellos. El cuerpo y el bonete son los componentes que se utilizan para albergar las partes internas de la válvula.. El cuerpo contiene los puertos de entrada y salida.. Los puertos tienen elementos para conectar la válvula a la tubería.. Los elementos de conexión son en su mayoría roscas de tornillo., tornillos y nueses.

El bonete se coloca en la parte superior del cuerpo de la válvula como se muestra en la siguiente figura.. El bonete sirve para alojar partes internas que no son mojadas por el fluido como vástago, focas, y compresor. El vástago está conectado al actuador y su trabajo es transmitir potencia desde el actuador al diafragma a través del compresor.. Los fabricantes de válvulas de diafragma neumáticas diseñan el vástago con roscas. Estos hilos proporcionan el movimiento giratorio necesario para mejorar el movimiento hacia arriba y hacia abajo del diafragma para operar la válvula.. El vástago tiene su extremo inferior conectado a un componente del compresor.. Esto ayuda al compresor a obtener la potencia para operar el diafragma desde el actuador a través del vástago..

¿Cómo funciona una válvula de diafragma neumática??

Esta válvula funciona mediante el uso de aire comprimido.. El aire se comprime en un actuador neumático.. El actuador se compone de cámaras de aire y un pistón o diafragma. El aire comprimido obliga al diafragma o pistón a moverse, lo que resulta en un movimiento giratorio.. Este movimiento giratorio o par se transmite luego a través del vástago y el compresor al diafragma donde se fuerza a la válvula a abrirse o cerrarse.. Para abrir la válvula, el vástago se gira en el sentido de las agujas del reloj. Esto obliga al compresor y al diafragma a moverse hacia arriba.. Luego, la válvula se abre para el flujo de fluido.. Para cerrar la válvula, el actuador invierte la dirección de rotación obligando al diafragma a moverse hacia abajo para crear un sello hermético con el cuerpo. Esto evita que fluya más líquido.. Para estrangular el flujo de fluido, el diafragma se levanta ligeramente para permitir que una cierta cantidad de fluido fluya a través de la válvula.

Tipos de válvula de diafragma neumática

Válvula de diafragma neumática tipo vertedero

Esta es la válvula de diafragma neumática más utilizada. Esta válvula está diseñada con un labio levantado. El labio elevado proporciona una superficie sobre la cual descansa el diafragma cuando la válvula está cerrada para crear un sello hermético contra el flujo de fluido.. Los fabricantes de válvulas de diafragma neumáticas diseñan el diafragma de esta válvula con materiales resistentes para que resista aplicaciones de alta presión y vacío.. La razón por la que este tipo de válvula es muy común es su confiabilidad al proporcionar un sello hermético contra el flujo de fluidos.. Esta válvula también es muy buena para estrangular el flujo de fluidos debido a su cierre de diafragma confiable..

Los fabricantes de válvulas de diafragma neumáticas recomiendan el uso de esta válvula para controlar el flujo de medios peligrosos como medios radiactivos y corrosivos.. El diseño de una válvula de este tipo utiliza conjuntos de bonete con conexiones apretadas. Dicho diseño garantiza que ningún fluido quede expuesto al medio ambiente en caso de que se rompa el diafragma. Esta válvula también es de drenaje automático, lo que la hace adecuada para su uso en aplicaciones que requieren altos niveles de higiene, como el procesamiento de alimentos.. Sin embargo, cuando esta válvula se utiliza para manipular sólidos y fluidos viscosos, provoca bloqueos debido a las tapas levantadas. Como tal, esta válvula funcionaría bien al manipular líquidos y gases homogéneos y limpios.

Figura: Válvula de diafragma neumática tipo vertedero.

Directamente a través de la válvula de diafragma neumática

Esta es una válvula de diafragma neumática cuyo cuerpo es plano en la parte inferior y no tiene un labio levantado. El fluido fluye directamente a través de la válvula.. La válvula se cierra completamente cuando el diafragma se extiende para tocar la parte interior más inferior del cuerpo.. Para ayudar a que la válvula tenga sellos herméticos, Los fabricantes de válvulas de diafragma neumáticas utilizan un material más flexible para fabricar el diafragma.. Este diafragma se reemplaza con frecuencia ya que su vida útil es corta.. Esta válvula es buena para manejar sólidos y líquidos viscosos que no necesitan obstrucciones en su trayectoria de flujo.. La falta de labio elevado hace que la válvula sea adecuada para su uso en aplicaciones de fluidos sólidos y viscosos, ya que no hay obstrucciones ni interferencias cuando se invierte la trayectoria del flujo..

Figura: Válvula de diafragma neumática de paso directo.

Válvula de diafragma neumática de plástico

Este es un tipo especial de válvula de diafragma neumática que está hecha de materiales plásticos.. Tales materiales plásticos incluyen cloruro de polivinilo y politetrafluoroetileno.. Este tipo de válvula se utiliza por su excelente resistencia a la corrosión y su ligereza. (debido a la baja densidad de los plásticos). Como tal, esta válvula se puede usar en aplicaciones que involucran corrosivos como ácidos y donde se requiere un peso ligero. Sin embargo, esta válvula es débil frente a altas temperaturas y, por lo tanto, los fabricantes de válvulas de diafragma neumáticas de plástico recomiendan su uso solo a bajas temperaturas.

Figura: Válvula de diafragma neumática de plástico.

Válvula de diafragma neumática de ángulo recto

Esta es una válvula de diafragma neumática que tiene los puertos de entrada y salida alineados en ángulo recto.. Esta válvula se usa cuando la dirección del flujo debe cambiarse a un ángulo de 90^O grados. También se puede utilizar para servir como junta de tubería y válvula al mismo tiempo, lo que reduce el costo de comprar tanto la válvula como la junta..

Figura: Válvula de diafragma neumática de ángulo recto.

Válvula de diafragma neumática revestida de caucho

Esta es una válvula de diafragma neumática que tiene su interior revestido con material de goma.. La mayoría de los fabricantes de válvulas de diafragma neumáticas diseñan el diafragma a partir de materiales de caucho.. Esta válvula es adecuada para su uso en bajas temperaturas y medios corrosivos.. El principio de funcionamiento de esta válvula es el mismo que el de otras válvulas neumáticas de diafragma. La válvula puede ser de paso directo o puede ser de tipo vertedero.

Métodos de conexión de válvulas de diafragma neumáticas.

usando hilos

Este es el método en el que el extremo de la válvula se diseña con roscas exteriores o interiores para permitir atornillar la tubería.. Este es uno de los diseños más simples y más utilizados de válvulas de diafragma neumáticas..

Sello de superficie metálica

Se utiliza un sello de superficie de metal con una junta entre dos accesorios. La junta crea sellos de cara en dos lados de los accesorios..

Accesorios de compresión

Este es el método de conectar una tubería sin el uso de hilos o soldadura.. El sello se crea cuando se aprieta una tuerca y se comprime una arandela alrededor del segundo tubo para crear un sello hermético..

Soldadura por encastre

Este es el método de soldar la tubería y la válvula de diafragma neumática juntas. Este método es muy fiable ya que garantiza cero fugas.. Dicha válvula se puede utilizar para controlar el flujo de medios altamente peligrosos y corrosivos sin posibilidad de fugas..

Brida de perno

Este es el método de usar pernos y tuercas para apretar la tubería y la válvula neumática.. Tanto la válvula como la tubería tienen extremos con bridas con orificios donde se insertan los pernos.. Ofrece un sello hermético adecuado para su uso en aplicaciones de alta presión..

Aplicaciones de las válvulas de diafragma neumáticas

Las válvulas neumáticas de diafragma se utilizan en alimentos., lácteos, y aplicaciones de bebidas.
Estas válvulas se utilizan para controlar el flujo de diferentes productos en plantas farmacéuticas..
Se utilizan en el suministro de agua municipal..
Las válvulas neumáticas de diafragma se utilizan en aplicaciones de tratamiento de aguas residuales..
Estas válvulas se utilizan en la fabricación de diferentes productos químicos como ácidos y alcalinos..
Se utilizan para controlar el flujo de medios durante la fabricación de papel y pulpa..
Las válvulas de diafragma neumáticas se utilizan para controlar el flujo de agua en la extinción de incendios..
Estas válvulas se utilizan en refinerías de petróleo..
Se utilizan en la fabricación de fertilizantes..

Ventajas de las válvulas de diafragma neumáticas

Pueden operar solos.
Estas válvulas son bidireccionales, lo que permite el flujo de fluidos en cualquier dirección de la tubería..
Las válvulas de diafragma neumáticas son adecuadas para su uso en muchas aplicaciones industriales.
Están libres de contaminación, lo que los hace aptos para su uso en el procesamiento de alimentos..
Estas válvulas tienen sellos herméticos que evitan la fuga de fluidos..
Se pueden utilizar para controlar el flujo de semisólidos., gases, y liquidos.
Son resistentes a la corrosión y a los productos químicos..
Las válvulas de diafragma neumáticas son fáciles de limpiar y reparar.
Son de diseño simple y compacto..
Son adecuados para su uso en aplicaciones de estrangulamiento.

Desventajas de las válvulas de diafragma neumáticas

Las válvulas de diafragma neumáticas son caras en comparación con los tipos manuales.
El diafragma tiende a desgastarse rápidamente cuando se usa para estrangulamiento pesado.
El labio levantado en algunas de estas válvulas provoca la acumulación de suciedad.

Solución de problemas de válvulas de diafragma neumáticas

Fugas en el asiento mientras la válvula está cerrada

Diafragma dañado. Reemplace el diafragma.
Superficie de sellado del cuerpo dañada. Reemplace el cuerpo.
Impurezas obstruidas entre el cuerpo y el diafragma.. Abra y cierre la válvula de diafragma neumática a alta presión para limpiar la suciedad..

Fuga a través del orificio testigo del capó

Diafragma dañado. Reemplace el diafragma.

Fuga entre el cuerpo y el capó

Pernos sueltos. Apriete los pernos para alcanzar el par mencionado por el fabricante de la válvula de diafragma neumática.
Exceso de presión de trabajo. Reduzca la presión del fluido o reemplace la válvula con otra que pueda soportar una presión más alta.

Fuga a través de la conexión cuerpo-tubería

Junta dañada o desgastada. Reemplace la junta.
Perdida de conexión. Apriete los elementos de conexión al par recomendado por el fabricante de la válvula de diafragma neumática.

El actuador no funciona

Actuador incorrecto utilizado. Sustituya el actuador por el recomendado por la neumática. fabricante de válvulas de diafragma.
Baja presión del sistema. Asegúrese de que la presión del sistema esté en el nivel recomendado.
No hay suministro de energía al actuador. Conecte la fuente de alimentación.
Suministro de baja tensión. Asegúrese de que el voltaje de suministro sea el recomendado por el fabricante de la válvula de diafragma neumática..

Por lo tanto

Una válvula de diafragma neumática es un tipo de válvula de diafragma que funciona mediante el uso de un actuador neumático. El actuador es responsable de proporcionar la energía que se utiliza para operar la válvula.. Los fabricantes de válvulas de diafragma neumáticas diseñan esta válvula con un sistema automatizado que garantiza que la válvula pueda iniciarse y detenerse por sí sola según sea necesario.. Las válvulas de diafragma neumáticas funcionan mediante el uso de un componente de diafragma que funciona con la ayuda de un vástago y un compresor para crear un movimiento vertical lineal.. Este movimiento es responsable de iniciar y detener el flujo de fluido.. La válvula se abre cuando el diafragma se mueve hacia arriba y se cierra cuando el diafragma se mueve hacia abajo para crear un sello hermético con el cuerpo..

Los fabricantes de válvulas de diafragma neumáticas diseñan varios tipos, entre ellos válvulas de diafragma neumáticas tipo vertedero, Válvula de diafragma neumática de paso directo, válvula de diafragma neumática revestida de goma, y válvula de diafragma neumática de plástico, entre otros. Las aplicaciones de estas válvulas incluyen industrias de papel y pulpa., procesamiento químico, alimentos y bebidas, extinción de incendios, suministro de agua, y tratamiento de aguas residuales entre otros. Las ventajas de usar una válvula de diafragma neumática son cero fugas, versátil, flujo bidireccional, fácil reparación y limpieza, operación automática, y diseño simple y compacto.