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· A utom A tiz A ción y c ontrol de Procesos i ndustri A les ·

(55)

La característica deseada se logra ranurando adecuadamente Figura 22 - Curvas características de obturadores
el obturador, que descubre crecientes áreas de pasaje a medi-
da que se desplaza hacia arriba según la característica deseada.
El lineal se logra con ranuras rectangulares y de igual % con
ranuras triangulares (V port). También hay obturadores contor-
neados (de tapón lleno) que con un perfil adecuado consiguen
la apertura propuesta. Para pequeños caudales se usan las lla-
madas micro-flute, que tiene una o dos ranuras en V de muy
poco ángulo. Los fabricantes dan los valores de Cv en función
de la apertura, para distintos diámetros nominales. Lo ideal es
que la válvula trabaje entre el 40% y el 70 % abierta.

Como dijéramos, la característica es la función Q = f(x) a pre-
sión diferencial constante. Si la pérdida de carga en el caño es
importante respecto de la diferencial en la válvula, la caracte-
rística se deforma, se desplaza en diagonal hacia arriba y a la
izquierda hasta que, finalmente, asume una forma parecida a la
de apertura rápida y, a grandes pérdidas de carga la válvula se comporta como si fuera un control on-off. De ahí la regla práctica
de que la diferencial en la válvula sea por lo menos el 40 % de la diferencial disponible. Cuando es mucho menor, resulta que la
cañería es la que tiene más relevancia en el control del caudal. La característica de igual porcentaje, que está desplazada hacia
abajo y a la derecha, compensa el efecto de la perdida de carga en el caño y, por eso, es preferible en esos casos. También es lo
apropiado si se esperan grandes cambios de carga.

La elección del tamaño depende de la diferencial disponible y del máximo caudal.

Definición del coeficiente de válvula, C : (56)
v
La fórmula (56) es para líquidos fríos, pero el C identifica la válvula en cualquier caso. Otras lo dan para líquidos calientes,
v
vapor y gas. Ver nuestro Manual Técnico del Vacío, pag 99-101.
En el caso de calefacción de un líquido con vapor en un intercambiador de calor, un aumento de caudal hará subir la presión en el
casco y con ello disminuirá el Δp en la válvula. Para compensar esta anomalía, a la ganancia de la válvula, es necesario afectarla
de un coeficiente de corrección:

(57)

p es la presión disponible, p la presión actual en el casco y p la presión normal en el casco, ambas de equilibrio con sus tempera-
v1
vo
v
turas de saturación, que surgen de un balance térmico. Cuando hay un aumento de carga F > 1 y cuando hay una disminución F <1.
cv
cv
· Sistemas de lazo cerrado
Si se cambia el valor deseado v del controlador G , que actúa sobre la válvula de ganancia K y ella sobre el proceso de función de
1
v
transferencia G , el sistema reaccionará de inmediato; lo mismo sucede cuando hay una perturbación u. Haciendo las operaciones
2
con la tabla 1, como es fácil demostrar se halla que:
(58)

Si hay un cambio simultáneo de v y de u, posible pero improbable, los cambios en c se suman.

430 A&G 100 • Tomo XXV • Vol. 3 • 412-439 • (2015)