Posicionador de actuador neumático

Tipos de posicionadores de actuadores neumáticos

Un posicionador de actuador neumático es un dispositivo que se utiliza para controlar la posición de una válvula o actuador a través de una señal neumática. Recibe instrucciones de un controlador o regulador y ajusta la posición del actuador en consecuencia. Este componente es fundamental para controlar los movimientos precisos de un actuador. Existen diferentes variedades para satisfacer las demandas de diversos sectores. A continuación, se presentan algunos de los tipos más comunes de posicionadores de actuadores neumáticos:

• Posicionador lineal

  El actuador se controla directamente mediante un conjunto de brazos de enlace que se conectan al vástago. Se utiliza normalmente en aplicaciones donde el actuador debe moverse en línea recta. Este dispositivo es ideal para regular válvulas que tienen un movimiento en línea recta. Proporciona una retroalimentación y un control fiables para una regulación precisa. Un posicionador lineal controla un actuador basado en una señal de entrada lineal (por ejemplo, 4-20 mA o 0-10 V). Traduce directamente la posición deseada en un desplazamiento lineal.

• Posicionador rotatorio

  Este dispositivo se utiliza comúnmente para actuadores que deben rotar, como las válvulas de bola o las válvulas de mariposa. Proporciona un control preciso de la posición de rotación del actuador. Un actuador rotatorio se mueve en respuesta a una señal de entrada (ya sea digital o analógica). La señal de entrada se convierte en un ángulo y el actuador gira para coincidir con el ángulo. Algunos posicionadores rotatorios utilizan una transmisión por correa para enlazar con el disco de la válvula. Otros tienen un mecanismo de accionamiento directo integrado en el dispositivo. El método de accionamiento directo es más sensible y produce resultados más rápidos.

• Posicionador digital o inteligente

  Un posicionador digital controla la válvula o el actuador a través de una señal electrónica. Tiene microprocesadores incorporados que procesan los datos internamente. Normalmente, los posicionadores inteligentes o digitales amortiguan y filtran la señal de entrada, luego la linealizan y compensan la característica de salida. Realizan las mismas acciones en la señal de retroalimentación para crear un bucle de control. Estos dispositivos se caracterizan por su alta precisión, autodiagnóstico, fácil configuración a través de una terminal de mano y una interfaz de comunicación neumática HART.

• Posicionador integrado

  Este dispositivo tiene un posicionador y un transductor dentro de una sola carcasa. Simplifica la instalación y reduce la cantidad de componentes externos necesarios. Mejora la compacidad y la eficiencia del sistema. Los posicionadores integrados pueden proporcionar un montaje directo para ciertos tipos de actuadores, eliminando la necesidad de enlaces o soportes externos.

• Posicionador sin holgura

  Este posicionador emplea técnicas de diseño avanzadas para eliminar la holgura en el actuador. Es ideal para aplicaciones que requieren alta precisión y respuesta rápida. Independientemente del entorno operativo, un posicionador de actuador neumático sin holgura garantiza una retroalimentación estable y rápida.

Especificaciones y mantenimiento

• Fuerza:

  Un posicionador de actuador neumático suele tener una fuerza de salida específica que puede generar para mover la válvula. Esta fuerza de salida se mide normalmente en Newtons (N) o libras (lb).

• Par:

  Un par que indica cuánta torsión puede proporcionar el actuador para abrir o cerrar la válvula es crucial. El par se mide normalmente en Newton-metros (Nm) o libras-pie (ft-lb).

• Presión de funcionamiento:

  Los actuadores neumáticos funcionan con presión de aire, por lo que el rango de presión de trabajo (normalmente en bar o psi) es crítico. Esta presión afecta directamente a la fuerza de salida del actuador.

• Rango de temperatura:

  La selección de materiales para la construcción de actuadores neumáticos suele estar determinada por el rango de temperatura en el que se utilizarán.

• Longitud de carrera:

  La longitud de carrera indica la distancia que puede recorrer el actuador. Esta longitud corresponde a la posición de apertura/cierre de la válvula. La longitud de carrera del actuador debe coincidir con el requisito de la válvula para garantizar una conexión correcta.

• Método de conexión:

  El método de conexión incluye el tamaño, el tipo y otros parámetros de la rosca o brida de conexión, que aseguran la conexión física entre el actuador y la válvula.

Aunque los posicionadores de actuadores de válvulas neumáticos no necesitan un mantenimiento extenso, podemos seguir garantizando su excelente rendimiento a través de inspecciones periódicas y un mantenimiento menor. A continuación, se ofrecen algunos consejos sobre el mantenimiento de un actuador neumático.

• Inspecciones periódicas:

  Es importante realizar inspecciones periódicas en el actuador para comprobar su estado general, lo que puede incluir inspecciones visuales, inspecciones de apriete, comprobaciones de alineación, etc. Los usuarios pueden identificar posibles problemas y tomar medidas correctivas oportunas.

• Lubricación:

  La lubricación periódica de las partes móviles del actuador (como ejes y cojinetes) ayuda a garantizar un funcionamiento suave y reducir el desgaste.

• Mantener limpio:

  Los usuarios deben mantener el actuador y su entorno limpios para evitar que el polvo y los residuos entren en el dispositivo, lo que puede dificultar el movimiento normal del actuador.

Aplicaciones de los posicionadores de actuadores neumáticos

Las siguientes industrias utilizan un posicionador neumático para actuadores en válvulas

• Plantas químicas: Productos químicos como ácidos, bases y oxidantes tienen propiedades corrosivas. Por lo tanto, necesitan una estrecha vigilancia durante la mezcla, la alimentación o la transferencia. Un control fiable de la válvula es necesario para evitar fugas, sobrellenados y reacciones químicas violentas.
• Generación de energía: Tanto si utiliza fuentes renovables como combustibles fósiles, un control preciso del combustible es esencial. Las válvulas del regulador de la turbina deben regularse suavemente para producir electricidad sin exceder los límites operativos. Las plantas de gas e hidroeléctricas necesitan una respuesta rápida a los cambios en la demanda.
• Tratamiento de agua: Las válvulas de las plantas de tratamiento de agua y los sistemas de alcantarillado deben monitorizarse constantemente para evitar derrames y desbordamientos. El flujo de agua y aguas residuales debe tratarse de acuerdo con las normas para cumplir con las expectativas de los clientes y los requisitos reglamentarios.
• Petróleo y gas: La extracción de petróleo crudo y gas natural, el transporte por tuberías y las operaciones de refinería utilizan todas ellas válvulas controladas por actuadores. Los posicionadores proporcionan a las válvulas de actuador de altas y bajas temperaturas que se utilizan en estas aplicaciones un control preciso y sensible.
• Automoción: En la fabricación de automóviles, las válvulas controlan el flujo de pinturas que se utilizan para la carrocería de los automóviles. Un posicionador electro-neumático permite pintar con precisión las piezas con un mínimo desperdicio de pintura. La ventilación de la cabina de pintura también requiere válvulas que los posicionadores controlan para evitar la sobrepulverización y la contaminación.
• Alimentos y bebidas: El flujo de puré, lavado, agua de pulverización y aguas residuales en la elaboración de cerveza, la destilación y la producción de bebidas utiliza válvulas controladas por posicionadores. Las cervezas, especialmente en la fermentación, requieren un control preciso de la válvula. El firmware y las características del software posicionan los posicionadores para una elaboración óptima.
• Papel y pasta: Los actuadores de las válvulas de la fábrica de pasta de papel necesitan un posicionamiento preciso para controlar el flujo de productos químicos, agua y fibra a través del proceso. El tratamiento de aguas residuales también tiene que utilizar válvulas con posicionadores para garantizar un funcionamiento suave y fiable y evitar derrames y desbordamientos.
• Marina: Los barcos transportan petróleo crudo, gas natural, productos químicos y lastre. Las válvulas de carga del barco deben estar bien posicionadas para garantizar un flujo de pedidos seguro y sin problemas y evitar desbordamientos. Las válvulas de actuador de los buques marítimos son robustas y necesitan un control preciso.
• Minería: En la minería, las válvulas controlan la pulpa, el mineral fino y los productos químicos que se utilizan en el procesamiento. De acuerdo con los requisitos reglamentarios, es necesario un control preciso de la válvula para evitar derrames y contaminación ambiental. Los posicionadores garantizan un funcionamiento suave en entornos mineros agresivos.

Cómo elegir posicionadores de actuadores neumáticos

Es fundamental que los compradores de empresas tengan en cuenta los siguientes elementos al seleccionar un posicionador neumático para sus necesidades.

• Función de control:

  Los compradores deben determinar si necesitan un posicionador de actuador con una sola función de control o un posicionador multifacético con varias funciones de control. Una sola función de control puede ser suficiente para aplicaciones simples, mientras que un posicionador de función de control múltiple podría ofrecer más flexibilidad para configuraciones industriales complejas.

• Normas del sector:

  Teniendo en cuenta las normas aplicables del sector, se debe elegir un posicionador neumático que garantice el cumplimiento de las regulaciones de las industrias particulares. Los compradores deben seleccionar un posicionador que se alinee con las normas relevantes del sector para garantizar la calidad, la seguridad y la compatibilidad con otros equipos.

• Entorno de uso:

  El entorno de trabajo (por ejemplo, el rango de temperatura, la humedad, la presencia de sustancias corrosivas, etc.) determina el tipo de posicionador que se debe utilizar. Los compradores deben asegurarse de que el posicionador seleccionado pueda soportar las condiciones ambientales específicas de la obra industrial, garantizando un rendimiento fiable y una larga duración.

• Protocolos de comunicación:

  Seleccione un posicionador neumático que admita el protocolo de comunicación necesario. Los diferentes sistemas de automatización pueden utilizar protocolos de comunicación específicos, por lo que es esencial garantizar la compatibilidad entre el posicionador y el sistema de automatización para una integración perfecta y un control eficaz.

• Correspondencia del actuador:

  Los compradores deben hacer coincidir cuidadosamente el actuador y el posicionador para garantizar su compatibilidad y un rendimiento óptimo. El posicionador elegido debe ser adecuado para el actuador con el que va a trabajar, teniendo en cuenta factores como el tamaño, los requisitos de control y las especificidades de la aplicación.

• Precisión de control y retroalimentación:

  El grado de precisión de control y retroalimentación que se requiera en una aplicación particular puede influir en la elección de un posicionador neumático. Algunas aplicaciones pueden exigir un control de alta precisión y una retroalimentación de la posición, mientras que otras pueden funcionar adecuadamente con capacidades estándar de control y retroalimentación.

Preguntas frecuentes sobre posicionadores de actuadores neumáticos

P1: ¿Cuáles son las últimas tendencias en posicionadores de actuadores?

A1: El mercado de los posicionadores neumáticos ha tenido un impacto significativo en las tendencias del mercado mundial. La tecnología digital del posicionador de actuador neumático inteligente es una tendencia importante. El enfoque está en el ahorro de energía y la reducción del consumo de CO2.

P2: ¿Cómo funcionan los posicionadores?

A2: El posicionador funciona aplicando señales de control al actuador neumático para conseguir la posición adecuada del elemento de la válvula. Recibe la retroalimentación del sensor de la válvula o de la carga conectada a la válvula. Comparará la señal de retroalimentación con la señal de referencia. Si hay una discrepancia entre las dos señales, el controlador mandará al actuador que se mueva en la dirección deseada hasta que se alcance la posición deseada. A continuación, estabilizará la válvula en la posición requerida.

P3: ¿Cuál es la diferencia entre un posicionador inteligente y un posicionador de señal?

A3: El posicionador inteligente tiene un microprocesador que puede calibrar automáticamente la válvula. También tiene la capacidad de autodiagnóstico. La señal digital se transmite hacia y desde el sistema de control. Un posicionador estándar no tiene estas características.

P4: ¿Cuáles son los factores que determinan el crecimiento del mercado de los posicionadores de válvulas?

A4: El crecimiento del mercado de actuadores neumáticos impacta directamente en el mercado de posicionadores de válvulas. Los factores de crecimiento industrial, como el sector del petróleo y el gas, el sector del agua y las aguas residuales, la generación de energía, la industria química y los productos farmacéuticos, impulsan la demanda de posicionadores de válvulas.