Guía de válvulas pneumáticas | Explicación das válvulas de bola, bolboreta, comporta e actuadores

Que é unha válvula pneumática?

Definición dunha válvula pneumática

A Válvula pneumáticaé un tipo de válvula de control industrial accionada por aire comprimido. Ao converter a presión do aire en movemento mecánico, o actuador abre, pecha ou axusta a válvula para controlar o fluxo de líquidos, gases, vapor ou medios corrosivos.
Os deseños comúns inclúen válvulas de bola pneumáticas, válvulas de bolboreta, válvulas de comporta e válvulas de peche de acción rápida.

Principio de funcionamento das válvulas pneumáticas

O aire comprimido entra na cámara do actuador, empurrando un pistón ou diafragma. Este movemento fai que o vástago xire ou se mova linealmente, facendo que a válvula se abra ou peche. Nos sistemas automatizados, o actuador está controlado por sinais PLC ou DCS para unha xestión precisa do fluxo.

Medios típicos

• Aire e gases inertes

• Auga de proceso e líquidos industriais

• Sistemas de vapor

• Produtos químicos de alta temperatura, corrosivos ou perigosos

Funcións e vantaxes das válvulas pneumáticas

Funcións principais

Control automático de acendido/apagado

As válvulas pneumáticas permiten un funcionamento remoto fiable en tubaxes industriais, eliminando a necesidade de intervención manual.

Control de modulación preciso

Cando está equipada cun posicionador, a válvula pode proporcionar un control estable e repetible do fluxo, a presión ou a temperatura.

Vantaxes principais

Tempo de resposta rápido (a miúdo < 1 segundo)

Ideal para sistemas de protección e parada de emerxencia.

Alta seguridade con propiedades naturais a proba de explosións

Dado que o actuador usa aire en lugar de electricidade, pódese aplicar con seguridade en zonas perigosas.

Longa vida útil e baixo mantemento

O mecanismo é simple, con menos pezas susceptibles de fallar.

Apto para tubaxes de gran diámetro e alta presión

As válvulas pneumáticas de bola e de bolboreta funcionan especialmente ben nestas aplicacións esixentes.

Principais compoñentes das válvulas pneumáticas

Actuador pneumático

Actuador de simple efecto (retorno por resorte)

Emprega un resorte para volver a unha posición segura de peche ou apertura por fallo durante a perda de aire.

Actuador de dobre acción

O aire subministrase a ambos os dous lados do pistón, o que proporciona un maior par de torsión e un funcionamento máis suave.

Tipos de corpo de válvula

Válvula de bola pneumática

Ofrece un selado hermético e baixas fugas, polo que se emprega habitualmente para o illamento de gases.

Válvula de bolboreta pneumática

Livián e rendible; amplamente utilizado no tratamento de augas e en grandes sistemas de tubaxes.

Válvula de porta pneumática

Minimiza a caída de presión; preferido para fluídos en suspensión, po ou cargados de sólidos.

Válvula de globo/control pneumática

Deseñado para unha modulación precisa do fluxo.

Accesorios de control

• Válvula solenoide

• Caixa de interruptores de límite

• Regulador do filtro de aire (FRL)

• Posicionador para control modulante

Principais tipos de válvulas pneumáticas

Por estrutura da válvula

• Válvulas de bola pneumáticas

• Válvulas de bolboreta pneumáticas

• Válvulas de compuerta pneumáticas

• Válvulas de peche pneumáticas

• Válvulas de control neumáticas

Por tipo de actuador

• De simple efecto

• Dobre acción

Por función

• Válvulas de apertura/peche

• Válvulas de control modulantes

Comparación entre válvulas pneumáticas e válvulas manuais

Operación

As válvulas pneumáticas proporcionan un funcionamento automatizado e remoto, mentres que as válvulas manuais requiren manipulación física.

Rendemento

As válvulas pneumáticas poden cambiar con frecuencia e reaccionar rapidamente; as válvulas manuais son máis lentas e menos axeitadas para ciclos automatizados.

Aplicación

As válvulas pneumáticas adáptanse a liñas de produción automatizadas; as válvulas manuais úsanse normalmente en operacións máis sinxelas e de baixa frecuencia.

Comparación entre válvulas pneumáticas e válvulas eléctricas

Fonte de alimentación

• Pneumática: aire comprimido

• Eléctrico: accionamento por motor

Velocidade

As válvulas pneumáticas xeralmente ofrecen un accionamento máis rápido.

Seguridade

Debido a que non hai motores nin faíscas implicadas, as válvulas pneumáticas son axeitadas para ambientes explosivos.

Mantemento

Os actuadores pneumáticos teñen menos pezas móbiles e requiren menos mantemento en xeral.

Campos de aplicación das válvulas pneumáticas

Petróleo e petroquímica

Usado en transmisión de gas, parques de tanques, unidades de craqueo e sistemas de parada de emerxencia.

Tratamento de augas

As válvulas de bolboreta pneumáticas son comúns nas plantas de distribución municipais e de augas residuais.

Alimentos e produtos farmacéuticos

As válvulas pneumáticas sanitarias son compatibles co procesamento de bebidas e cos sistemas CIP.

Industria do gas natural, vapor e enerxía

As válvulas pneumáticas de bola e de peche proporcionan un illamento fiable para vapor e gas.

Industria de maquinaria, metalurxia e pasta de papel

Usado en sistemas de subministración de aire, tubaxes de lodos e control de procesos.

Mantemento de válvulas pneumáticas

Inspección diaria

• Verificar a presión de aire correcta (normalmente 0,4–0,7 MPa)

• Comprobar se hai fugas de aire

• Confirmar a retroalimentación da posición

Mantemento do actuador

• Substituír os selos desgastados

• Inspeccionar a forza do resorte

• Lubricar as superficies móbiles internas

Mantemento do corpo da válvula

• Limpar as superficies internas

• Substituír os aneis de selado

• Lubrique o talo

Mantemento de accesorios

• Limpeza de válvulas solenoides

• Reguladores de filtro de drenaxe

• Calibrar posicionadores

Guía de selección de válvulas neumáticas

Consideracións clave

• Tipo de medio

• Condicións de presión e temperatura

• Valor Cv/Kv requirido

• Tamaño da válvula (DN15–DN1500)

• Requisitos de seguridade ou a proba de explosións

• Velocidade de actuación e deseño a proba de fallos

• Condicións ambientais e de instalación

Estándares da industria

Normas internacionais comúns

• ISO 5211 (Interface de montaxe do actuador)

• API 6D / API 608 (Normas para válvulas de bola)

• GB/T 12237 (Válvulas industriais)

• GB/T 9113 (especificación de brida)

Preguntas frecuentes sobre as válvulas pneumáticas

1. É mellor unha válvula de bola pneumática que unha válvula de bolboreta pneumática?

As válvulas de bola proporcionan unha selaxe superior, mentres que as válvulas de bolboreta son máis económicas para tubaxes grandes.

2. Canto tempo dura un actuador neumático?

Normalmente entre 300.000 e 1.000.000 de ciclos, dependendo da calidade do aire e das condicións de funcionamento.

3. Necesitan lubricación as válvulas pneumáticas?

A maioría dos actuadores son autolubricantes, pero algúns mecanismos poden requirir engraxamento periódico.

4. Cando se debe usar unha válvula de peche pneumática?

En paradas de emerxencia (ESD), illamento de medios perigosos ou aplicacións de seguridade de resposta rápida.

5. Cal é a diferenza entre os actuadores de simple efecto e os de dobre efecto?

A acción simple proporciona unha acción a proba de fallos; a acción dobre ofrece un maior par e un control máis estable.