¿Qué es una válvula reductora de presión?
La válvula reductora de presión está diseñada para regular la alta presión de agua suministrada por la ciudad a un nivel que sea seguro para los hogares. Se instala en la línea principal de agua. Esto es más común en el macizo de flores delantero, pero también podría estar detrás de un panel de acceso en una pared interior.
Cuando la válvula reductora de presión falla, puede causar problemas de presión y flujo de agua, ruidos extraños o simplemente comenzar a tener fugas.
La presión del agua en el hogar es como la presión arterial en el cuerpo humano. Debe estar dentro de un cierto rango para que todo funcione correctamente y evite consecuencias a veces graves. Todos los accesorios de plomería, las líneas de suministro y los aparatos que usan agua están construidos para funcionar dentro de este rango. Cuando la presión del agua es más alta que esto, por lo general no causa problemas inmediatos, pero pasa factura con el tiempo al desgastar las tuberías más rápido y aumentar la probabilidad de fugas o inundaciones.
¿Qué hace la válvula reguladora de presión? ¿Cómo funciona?
Debido a que el vapor, los líquidos y los gases suelen fluir a alta presión hasta los puntos de uso final. En estos puntos, una válvula de este tipo reduce la presión por seguridad y eficiencia, y para cumplir con los requisitos de la aplicación. Existen tres tipos de válvulas reductoras de presión:
Válvula reductora de presión de acción directa
El más simple de los reductores de presión, es el tipo de acción directa, opera con un diafragma plano o fuelles contorneados. Dado que es autónomo, no necesita una línea de detección externa aguas abajo para funcionar. Es el más pequeño y económico de los tres tipos y está diseñado para flujos bajos a moderados. La precisión de las VRP de acción directa suele ser de +/- 10 % del punto de ajuste aguas abajo.
Válvula reductora de presión operado por pistón pilotado internamente
Este tipo de válvula reductora de presión incorpora dos válvulas, una piloto y una válvula principal, en una sola unidad. La válvula piloto cuenta con un diseño muy parecido al de la válvula de acción directa. La descarga de la válvula piloto actúa sobre un pistón, que abre la válvula principal. Este diseño hace uso de la presión de entrada para abrir una válvula principal grande que, de otro modo, podría abrirse directamente. Como resultado, hay una mayor capacidad por tamaño de línea y una mayor precisión (+/- 5 %) que con la válvula de acción directa. De manera similar que con las válvulas de acción directa, la presión se descubre internamente, lo que descarta el requerimiento de una línea de detección externa.
Válvula reductora de presión de pilotaje externo
En este tipo, los diafragmas dobles reemplazan al operador de pistón del diseño pilotado internamente. Este área de diafragma aumentada puede abrir una válvula principal grande, lo que permite una mayor capacidad por tamaño de línea que la válvula pilotada internamente. Además, los diafragmas son más sensibles a los cambios de presión, lo que significa una precisión de +/- 1 %. La mayor precisión es debido a la ubicación externa a la válvula, de la línea de detección, donde existe menor turbulencia. Esta válvula también ofrece la flexibilidad de usar diferentes tipos de válvulas piloto (es decir, presión, temperatura, carga de aire, solenoide o combinaciones).
¿Qué diferencia hay entre la válvula reguladora de presión y una válvula reguladora de presión?
Las válvulas reductoras de presión y los reguladores de presión en los sistemas de energía de fluidos son términos muy similares y que generan demasiada confusión entre los usuarios. La poca claridad se debe en gran parte a la nomenclatura y en parte a que los símbolos esquemáticos no siempre son tan intuitivos como podrían ser. Las válvulas en sí son bastante simples. En un sistema neumático, la válvula se llama regulador. Mientras que en un sistema hidráulico, se le conoce como válvula reductora de presión.
Los símbolos son bastante similares, porque su función es la misma, solo que con un medio diferente. Como en la mayoría de los controles de presión de fluidos, el regulador y la válvula reductora de presión se caracterizan por un solo cuadrado con una sola flecha dibujada en el interior.
Si los observas, podrás encontrar que la única diferencia visual entre ellas es que, en la válvula reductora de presión, la punta de flecha está llena, mientras que en el regulador de presión la punta de flecha esta contorneada. Esto es para ilustrar que el regulador está diseñado para controlar la presión en un medio gaseoso mientras que la válvula reductora de presión está diseñada para operar con un líquido.
Ambas válvulas están normalmente abiertas, lo que se indica con la flecha que toca los puertos de entrada y salida. En la parte inferior del símbolo hay una línea irregular que representa un resorte. Si el resorte es ajustable, se dibujará una flecha diagonal a través de él. Una buena manera de pensar en la válvula al rastrear el flujo en un esquema es considerar el resorte que empuja la flecha hacia arriba y mantiene abierta la válvula. Pero, para reducir la presión, la válvula debe cerrarse hasta cierto punto.
Observe la línea piloto aguas abajo. La presión del sistema se mide aguas abajo de la válvula y se aplica a la parte superior de la flecha, empujándola hacia abajo y cerrando parcialmente la válvula. Cuando las dos fuerzas se igualan, es decir, la tensión del resorte en la parte inferior y la presión del aire o hidráulica en la parte superior, se logra un equilibrio y se reduce la presión.
Símbolos
La válvula de aire se llama regulador, pero aunque el nombre sugiere que puede aumentar o disminuir la presión, al igual que la válvula reductora de presión, solo puede disminuir la presión de entrada. En un sistema neumático, el regulador es el control de presión principal. El compresor determinará la presión máxima y el regulador reducirá la presión a un nivel que sea seguro y utilizable, abriéndose y cerrándose según sea necesario para mantener estable la presión. Si bien también puede haber reguladores secundarios para reducir aún más la presión para su uso en circuitos derivados, siempre habrá un regulador primario para estabilizar y establecer la presión del sistema principal. En un sistema hidráulico, las válvulas reductoras de presión son utilizadas con el objetivo de reducir la presión del sistema para su uso en circuitos que necesitan menor presión que la presión máxima del sistema.
Reguladores secundarios
Aunque a menudo no se muestra en el símbolo esquemático, la mayoría de los reguladores neumáticos son del tipo de alivio. La ventaja de este tipo de regulador es que no solo puede reducir la presión en el sistema sino que también puede permitir que escape cualquier exceso. Con un regulador sin alivio, es posible que quede aire atrapado en el circuito, evitando que la válvula reduzca la presión. En el tipo de alivio, si la presión aguas abajo alguna vez excede la tensión del resorte de la válvula, se abre un respiradero para liberar el aire atrapado. El tipo sin alivio generalmente solo se encuentra en sistemas que usan gases que son demasiado tóxicos o demasiado caros para ser liberados a la atmósfera.
Aumento de la presión
La válvula de alivio reductora se utiliza en circuitos hidráulicos, ya que es necesario que la presión aguas abajo jamás sobrepase el ajuste del resorte, sin embargo las fuerzas opuestas pueden actuar en su contra. Son bastante comunes en las máquinas de papel, en donde es necesario mantener una fuerza precisa. Incluso si se encuentra alguna imperfección que obligue a un cilindro a retraerse ligeramente. Luego, la presión se acumula brevemente aguas abajo de la válvula, lo que hace que cambie a su modo de alivio una vez que la presión supera aproximadamente el 3-5% de la tensión del resorte.
Imagine que la presión aguas abajo se conserva por la tensión del resorte de esta válvula, pero una fuerza opuesta que eleva la presión causa que la válvula cambie de brevemente a su modo de alivio. Si fuera el caso del regulador de aire, la flecha se empuja dirección abajo más allá del puerto de ventilación y el aire se libera de manera inmediata a la atmósfera.
Línea de drenaje externa
Otra característica a tener en cuenta tanto en la válvula reductora de presión hidráulica como en la válvula de alivio reductora de presión es la línea de drenaje externa. La línea de drenaje debe encontrarse en todas aquellas válvulas reductoras hidráulicas con el objetivo que el aceite que se desvía del carrete interno tenga una ruta de flujo para tanque.
Siempre cuando la presión de salida de la válvula reductora de presión se encuentre por debajo de su presión de entrada, debe drenar el aceite. En caso la línea del tanque externo se obstruye, la válvula no va a poder moverse libremente y no se podrá controlar la presión. La línea de drenaje, debe inspeccionar cada vez que la válvula sea reemplazada, para asegurarse de que esté completamente despejada. Muy a menudo, estas válvulas son reemplazadas innecesariamente debido a que la línea de drenaje se ha tapa. Una válvula nueva funcionará por un tiempo corto hasta que el aceite desviado se acumule en la válvula y no permita que se mueva.
Válvula de retención de derivación
Estos controles de presión están diseñados para funcionar en una sola dirección. Si se instalan en una línea donde el fluido se puede dirigir en cualquier dirección, debe haber una válvula para permitir el flujo libre en la dirección opuesta. Al solucionar problemas con la válvula, asegúrese de inspeccionar la válvula de retención ( si está presente) para la basura. Por lo general, cuando fallan las válvulas de retención, fallan al abrirse. Si la válvula de retención se atasca abierta, la válvula reductora ya no podrá controlar la presión.
¿Cómo puedo diferenciar un regulador de contrapresión frente a regulador reductor de presión?
En aplicaciones de producción de petróleo y gas, puede ser difícil diferenciar entre un regulador de contrapresión y un regulador reductor de presión.
Un regulador de contrapresión mantiene la presión en un recipiente y uno de reducción de presión está diseñado para regular con precisión el flujo de gas. Crea y mantiene un punto de ajuste aguas abajo.
¿Cómo puedo identificar un regulador reductor de presión?
Como su nombre lo indica, el regulador reductor de presión reduce la presión aguas arriba, pero permite que fluya a una velocidad constante y predeterminada.
Las aplicaciones de los reguladores reductores de presión incluyen:
- Controladores de succión en compresores de gas natural
- Válvulas de recirculación en compresores de gas natural
- Para suministrar combustible o gas de instrumentos en equipos de producción
- Corridas del medidor de gas
- Línea de detección en un regulador reductor de presión
En un regulador reductor de presión, la línea de detección que llega al manómetro vendrá del lado aguas abajo de la válvula.
¿Cómo puedo identificar un regulador de contrapresión?
Si bien los cuerpos del regulador de contrapresión y el regulador reductor de presión tienen el mismo aspecto, la clave para identificar el suyo es ubicar la línea de detección.
Un regulador de contrapresión es un tipo de válvula de control diseñada para mantener la presión en los recipientes de producción y liberar la presión aguas abajo cuando se alcanza un punto establecido.
Esto presuriza los recipientes de modo que la apertura de una válvula de control o válvula de descarga crea un diferencial de presión, lo que hace que el fluido abandone el recipiente y se dirija al siguiente destino en el proceso.
Las aplicaciones de los reguladores de contrapresión incluyen:
- Lineas de venta de gas
- Recipientes de producción como por ejemplo: separadores , tratadores de calentadores o eliminadores de agua libre
- Líneas de ventilación o bengalas
- Línea de detección en un regulador de contrapresión
Independientemente del tipo de regulador que tenga, su línea de detección siempre se conectará al manómetro. La línea de detección en un regulador de contrapresión vendrá del lado aguas arriba de la válvula, porque usted detecta la presión aguas arriba en un regulador de contrapresión.
En paquetes de válvulas de control de alta presión
Las aplicaciones de contrapresión y reducción de presión en alta presión usan paquetes de válvulas de control de alta presión, pero el principio de ubicar la línea de detección aguas arriba o aguas abajo aún se aplica para determinar el uso.
¿Cómo identificar una válvula reductora de presión fallida?
Una válvula reductora de presión no es difícil de instalar, pero un plomero profesional debe instalarla a menos que el propietario tenga conocimientos de plomería y soldadura. Una válvula reductora de presión reducirá la presión del agua a una tasa que será más segura para la plomería.
Estas son algunas señales para identificar una válvula reductora de presión fallida:
Baja presión
A veces, cuando falla la válvula reductora de presión, disminuye la presión y el flujo de agua en todo el sistema. Esto puede empeorar gradualmente con el tiempo y ser difícil de notar. Si observa poca presión de agua en diferentes grifos de la casa, esta podría ser la razón. Si tiene buena presión cuando abre un grifo, pero cae significativamente cuando abre otro grifo, esto suele ser un síntoma de una válvula reductora de presión que falla.
Ruidos
Las válvulas reductoras de presión también pueden comenzar a causar ruidos extraños cada vez que se abren diferentes grifos. Esto a veces suena como un zumbido, chirrido o golpeteo que ocurre regularmente cuando abre diferentes grifos en toda la casa.
Alta presión
El reductor de presión también puede fallar al permitir el ingreso de agua a alta presión en los hogares. Aunque esto no afectará su experiencia tanto como la baja presión del agua, esta alta presión está desgastando las tuberías de su hogar. También puede notar un golpe de ariete. Esto crea un ruido de golpes en las paredes cada vez que se cierra rápidamente un grifo. (Esto es especialmente común cuando la lavadora de ropa está funcionando).
Fugas
Finalmente, las válvulas reductoras de presión pueden fallar simplemente por filtrarse. Debido a que generalmente se instalan en el macizo de flores delantero, creará un lugar húmedo y empapado donde se ubica esta válvula. Mire dentro de la caja de la válvula (generalmente una tapa verde rectangular o circular) para ver si hay agua estancada. Esta caja puede estar enterrada y ser difícil de localizar.
Otros síntomas son golpes de ariete, golpes o vibraciones en las tuberías. Podría ser algo tan benigno como darse cuenta de que tiene muchas más reparaciones de plomería que el promedio.
¿Cómo seleccionar una válvula reductora de presión?
Para una correcta elección de una válvula de control, en este caso reductora de presión, habrá que contar con una serie de requerimientos sobre el funcionamiento que debemos de conocer en la fase de proyecto, que nos ayudarán a elegir el modelo de válvula más adecuado.
En todo caso se deberá consultar con el fabricante para garantizar que se ha seleccionado convenientemente la válvula para las condiciones de trabajo de la instalación.
Antes de elegir una válvula reductora de presión, necesitamos tener los datos necesarios que nos ayuden a tomar una decisión.
Principalmente se debe de saber:
- La presión de servicio aguas arriba de la válvula
- La presión requerida aguas abajo
- Los caudales circulantes
- Su variabilidad a lo largo tiempo.
Cuantos más precisos sean estos datos con mayor acierto podremos elegir el modelo de válvula para las condiciones de trabajo de la instalación. Si contamos con todos estos datos de manera precisa, podremos obtener un modelo de válvula que coincida con las condiciones de la instalación que necesitamos.
Presión y caudal
Necesitamos conocer estos valores con la mayor precisión posible, así como los posibles cambios que se puedan suscitar en la caudal aguas abajo de la válvula.
En el caso de una red de riego, la variabilidad de caudales se consideraría en función de los turnos de riego. En tales situaciones, se requiere una actuación rápida de la válvula.
Sea el caso de suministrar agua potable mediante una instalación de abastecimiento a apartamentos turísticos o zonas hoteleras, el consumo de agua va tener una variabilidad en función de la hora del día, siendo mayor el consumo de agua por la mañana y menor el consumo de agua en las últimas horas del día, entre las que habrá ciertos picos entre medias. Sin embargo, debido a que el consumo es gradual y progresivo en el tiempo la respuesta de la válvula será lenta.
Caudal de agua en la válvula
El caudal debe encontrarse entre 2 y 5 m/s. A velocidades más altas, pueden ocurrir problemas con la cavitación de la válvula.
Válvula de alivio de presión proporcional
La válvula reductora proporcional es una válvula de dos cámaras que no cuenta con pilotos, esta funciona generando un ratio fijo de reducción. Estas válvulas son de suma utilidad en situaciones donde se requiere altas reducciones de presión. En estos casos, primero se instala una válvula reductora de presión proporcional y luego se instala una válvula reductora operada por piloto en el segundo salto de reducción de presión. Este último será el encargado de mantener la presión de consigna fijada aguas abajo.
Las válvulas reductoras proporcionales son muy ideales para protección contra la cavitación delante de válvulas reductoras pilotadas. También son empleadas en válvulas de flotador con una alta presión de entrada.
¿Cuánto puede durar una válvula reductora de presión?
El tiempo de duración normal de una válvula reductora de presión es de entre tres y cinco años. Sin embargo, en una casa con una válvula reductora de presión defectuosa puede presentar problemas desde mucho antes. Por lo que, si un propietario nota que la válvula reductora de presión no funciona según los parámetros, debe reemplazarla.
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