¿Qué es una válvula de control de temperatura? Explicado en 5 pasos

Las válvulas de control de temperatura se construyen para controlar las temperaturas de los fluidos, es decir, turbinas, compresores, sistemas de refrigeración del agua de la camisa del motor y del aceite lubricante. Pero, ¿qué es exactamente una válvula de control de temperatura y qué tipos de válvulas de temperatura hay para elegir? En este blog mensual, explicamos en cinco pasos qué es una válvula de control de temperatura y cómo seleccionar la válvula correcta para su necesidad.

Las válvulas de control de temperatura son adecuadas para aplicaciones de control de procesos, marítimas e industriales en las que los fluidos deben mezclarse o desviarse para alcanzar temperaturas óptimas. La válvula también puede aplicarse a sistemas de cogeneración para controlar las temperaturas en el bucle de recuperación de calor, asegurando una refrigeración adecuada del motor y maximizando la recuperación de calor. Todo ello para ayudar a proporcionar al proceso la temperatura óptima y evitar así costosos tiempos de inactividad.

La mayoría de las válvulas para distintos tipos de aplicaciones reciben su nombre del número de puertos que tienen. Así, por ejemplo, una válvula de 2 vías tiene, como su nombre indica, dos puertos. Una válvula de 3 vías tiene tres puertos, etc. El orificio de una válvula es simplemente el punto de conexión de la válvula por el que entra o sale el fluido.

1: ¿Cómo es la anatomía de las válvulas?

Todas las válvulas necesitan un punto de entrada y otro de salida para los fluidos que las atraviesan. No importa el número de puertos, el tamaño o el caudal. No hay excepciones para la válvula de control de temperatura. La válvula de control de temperatura puede contener 2 ó 3 puertos, lo que la convierte en una válvula de 2 ó 3 vías. En este ejemplo, tomamos una válvula termostática de 3 vías.

Veamos el interior de la válvula. En términos generales, tenemos la carcasa de la válvula. Ésta puede ser de acero inoxidable, acero fundido, hierro dúctil, aluminio o bronce. En la válvula, cada puerto está marcado por una letra que indica el ejemplo de flujo. En este caso, mostramos la carcasa embridada. Podemos encontrar el asiento en la parte superior de la válvula, que ayuda a "sellar" el puerto B cuando se alcanza la temperatura establecida. Debajo del asiento, se encuentra el manguito. En el manguito se coloca el elemento. El manguito contiene la junta tórica.

Anatomía de la válvula termostática AMOT modelo B

Este ejemplo contiene un elemento. El elemento en una válvula de temperatura dispone la salida preferida que fluye a través del puerto A en este ejemplo. El elemento se contrae o expande a la temperatura preestablecida. En el fondo del elemento de la válvula está la cera o material termostático; esta parte está conectada con el pistón, que está conectado a las barras laterales que están dentro de este barril. Esta es la válvula deslizante. Los elementos de válvula son robustos, casi imposibles de tirar con la mano. La parte deslizante controlará hacia dónde va a ir el flujo en función de lo que esté sucediendo. La expansión de la cera ayudará a deslizar el elemento y controlar el flujo. El elemento está cerrado cuando el medio está en "frío" o por debajo de la temperatura nominal. Cuando la cera se calienta, se expandirá y empujará la válvula deslizante hacia fuera, y el elemento se abrirá.

Orificios en el elemento de válvula

En algunos casos, se perfora un pequeño orificio en el elemento de la válvula de temperatura. Este orificio conecta el puerto estándar (A) con el puerto más frío de la válvula (C). Este orificio garantiza siempre un pequeño caudal entre los puertos. Además, podría ayudar a ralentizar el ciclo de calentamiento, evitando la condensación y prevenir, en casos extremos, la congelación.

2: Tipos de válvulas de control de temperatura

Existen dos tipos de válvulas de temperatura;

• Válvulas termostáticas
• Válvulas accionadas

Válvulas de control termostático

Una válvula que se acciona detectando y controlando internamente las temperaturas del fluido se denomina válvula termostática. Este tipo de válvula es autónoma, sin fuente de alimentación externa. La gama de temperaturas de funcionamiento viene determinada por la composición química del material de cera y se preajusta en la fábrica o en el distribuidor local de acuerdo con las recomendaciones del fabricante del motor o del equipo. Una vez calibrado el elemento termostático a una temperatura establecida, no se puede cambiar a menos que se instale un elemento nuevo. Este diseño robusto pero sencillo evita que los operarios hagan funcionar accidentalmente el equipo demasiado frío o demasiado caliente, lo que provocaría un mayor consumo de combustible, costosas reparaciones y tiempos de inactividad.

Válvulas de control accionadas

A diferencia de las válvulas con sensor interno, una válvula de control accionada suele formar parte de un sistema completo que detecta los cambios de temperatura mediante una sonda externa. La sonda envía una señal a un panel de control para abrir o cerrar los puertos de la válvula mediante una fuente de alimentación externa. Los tipos de sistemas típicos son eléctricos, neumáticos o una combinación de ambos. Aunque se necesitan más componentes para que este tipo de válvula funcione, ofrecen varias ventajas. En primer lugar, tienden a ser mucho más precisas, por lo que si su aplicación requiere un control preciso de la temperatura, ésta puede ser una mejor opción. En segundo lugar, a diferencia de las válvulas termostáticas, estos sistemas permiten un ajuste flexible del rango de temperatura si cambian las condiciones de funcionamiento. En este vídeo animado de AMOT se muestra cómo funciona una válvula de control actuada.

3: Cómo utilizar una válvula termostática

Aplicaciones de mezcla

Cuando las válvulas se utilizan para el servicio de mezcla, el puerto C es la entrada de fluido frío del enfriador, el puerto B es la entrada de fluido caliente de by-pass y el puerto A es la salida estándar. El puerto A es el puerto de detección de temperatura y mezclará los fluidos caliente y frío en la proporción correcta para producir la temperatura de salida deseada que sale del puerto A.

Desviar aplicaciones

Cuando se utilizan válvulas para desviar servicios, la entrada es el puerto A (puerto de detección de temperatura), estando el puerto C conectado al refrigerador y el puerto B conectado a la línea de derivación del refrigerador.

4: Cómo elegir la válvula de temperatura correcta

Así pues, conocemos la diferencia entre una válvula de control termostática y una válvula de control accionada; podemos determinar cuándo elegir qué válvula de control de temperatura. Tanto si su válvula necesita mezclar fluidos de diferentes temperaturas como desviar fluidos a un refrigerador, intercambiador de calor o radiador, ambas válvulas de temperatura funcionan igual de bien en estas circunstancias. Por tanto, la cuestión es si elegir una válvula de temperatura termostática o una válvula de temperatura accionada: ¿es necesario que la válvula sea "autónoma" y funcione por sí misma, o es necesario que la válvula se coloque en un sistema completo controlado por sensores de temperatura? Si no dispone de una fuente de alimentación externa, la elección ya está hecha.

5: Servicio de la válvula de control de temperatura

El hecho de que las válvulas de temperatura sean robustas y las carcasas estén fabricadas con materiales duraderos no significa que el mantenimiento no sea necesario. Al contrario, cuanto mejor sea el servicio y el mantenimiento de su válvula, mejor será la calidad de la misma, menor será la probabilidad de que se produzcan tiempos de inactividad y mayor será su vida útil. Las partes más vulnerables de una válvula templada son las partes blandas. Las partes blandas de una válvula incluyen las juntas y las juntas tóricas. Por lo tanto, recomendamos realizar el mantenimiento de la válvula cada 3 ó 5 años o cada vez que se realice una revisión importante del sistema. En el caso de las válvulas AMOT, se puede suministrar un exclusivo kit de mantenimiento de válvulas de control, que incluye las piezas blandas y los elementos necesarios para realizar un mantenimiento completo de la válvula.