Actuador eléctrico de válvula: Tipos, dimensionamiento y guía de selección (encendido/apagado y modulación)

Un actuador de válvula eléctrica es una máquina. Utiliza energía para abrir y cerrar una válvula. Piense que es como una mano eléctrica que gira un mando por usted. Esta guía le ayudará a conocer actuador de válvula eléctrica. Veremos tipos, como actuador de cuarto de vuelta y actuador multivueltas. Aprenderemos los modos de control. Veremos cómo elegir el tamaño adecuado. También aprenderemos sobre Montaje ISO 5211, Actuador IP67 calificaciones, y cómo un final de carrera de par funciona. Esto le ayudará a elegir el actuador de válvula motorizado.

¿Qué es un actuador de válvula eléctrica?

Las tuberías transportan agua, aire o gas. Una válvula es como una puerta en la tubería. Puede detener el flujo o dejarlo pasar. Girar estas válvulas a mano es un trabajo duro. Lleva mucho tiempo. Es un gran problema.

Imagine una gran fábrica. Tiene cientos de válvulas. Un trabajador tendría que correr todo el día para girarlas. Esto cuesta tiempo y dinero. A veces, una válvula está en un lugar de difícil acceso. O está en una zona peligrosa. Esto hace que el trabajo sea aún más difícil e inseguro. Es un quebradero de cabeza para muchas industrias.

El solución es un válvula con actuador eléctrico. Este accionamiento eléctrico de válvulas hace el trabajo por usted. Es un motor que se acopla a la válvula. Abre o cierra la válvula cuando usted se lo indica. Se utiliza en muchos sitios.

El mercado mundial de estos dispositivos es grande. Se trata de US$2,508.2M en 2024. Se espera que crezca hasta US$3,127.7M en 2031. Esto demuestra cuántas personas necesitan este automatización de válvulas actuador eléctrico.

actuador de válvula eléctrica

Cómo funciona un actuador de válvula eléctrico (en 60 segundos)

Te preguntarás cómo funciona esta máquina. Parece compleja. Pero está hecha de piezas sencillas. No saber cómo funciona puede hacer que elijas la incorrecta. Una elección equivocada puede provocar la rotura de tuberías o la paralización del trabajo.

Componentes básicos

Un actuador de motor eléctrico para válvula tiene varias partes principales.

• Motor + engranaje: El motor proporciona la potencia. Los engranajes aumentan la potencia. También controlan la velocidad. A actuador de válvula de CC sin escobillas, actuador de válvula con motor paso a paso, o servomotor actuador de válvula se puede utilizar.
• Accionamiento de salida / acoplamiento: Esta pieza conecta el actuador al vástago de la válvula. A manguito de acoplamiento del actuador de la válvula o accionamiento del actuador adaptador cuadrado se utiliza aquí.
• Finales de carrera (posición final): Son pequeños botones. Indican al motor cuándo debe detenerse. Un interruptor es para "totalmente abierto". El otro es para "completamente cerrado". Esto se hace con un final de carrera actuador eléctrico.
• Protección de par (interruptor de par / lógica de sobrecarga): El par es la fuerza de giro. Demasiada fuerza puede romper la válvula. A interruptor de par actuador siente la fuerza. Si es demasiado alta, detiene el motor. Así se protege la válvula.
• Retroalimentación de posición (potenciómetro/codificador): Esta parte indica al sistema cómo de abierta está la válvula. Puede ser un número, como 50% abierta. Esto es clave para un actuador de retroalimentación de posición o un retroalimentación del codificador actuador.
• Mando manual (volante/palanca): ¿Y si se va la luz? Todavía puedes girar la válvula. En mando manual actuador eléctrico tiene una rueda o palanca. Puede utilizar esta accionamiento manual del volante en caso de emergencia.

Qué ocurre al ABRIR/CERRAR

Al pulsar "ABRIR", llega corriente al motor. El motor hace girar los engranajes. Los engranajes giran el vástago de la válvula. La válvula se abre. Cuando alcanza el final de carrera de "totalmente abierta", se detiene. La dirección actuador de la válvula de control de posición entonces envía una señal de vuelta. Dice: "La válvula está abierta". Lo mismo ocurre con "CERRADA". Este proceso garantiza un control fiable.

Tipos de actuadores eléctricos para válvulas (elija según el movimiento de la válvula)

Elegir el tipo de actuador equivocado es un error común. Una clavija redonda no encaja en un agujero cuadrado. Si elige el actuador equivocado para su válvula, no funcionará. Incluso podría dañar su costoso equipo. Esto puede detener toda su operación.

El solución es comprender los diferentes tipos. Adaptar el movimiento del actuador al movimiento de la válvula.

Actuadores de cuarto de vuelta (fracción de vuelta)

Son para válvulas que giran 90 grados. Es decir, un cuarto de un círculo completo. Por eso se llaman actuador eléctrico de cuarto de vuelta o actuador eléctrico de giro parcial.

• Se utilizan para un actuador eléctrico para válvula de bola.
• También se utilizan para actuador eléctrico para válvula de mariposa.
• Y para un actuador eléctrico para válvula de macho.

A actuador eléctrico rotativo es otro nombre para este tipo. A menudo, se puede utilizar un actuador eléctrico de montaje directo. Esto significa que encaja perfectamente en la válvula. Esto es posible si la válvula sigue una norma como ISO 5211.

Actuadores multivueltas

Algunas válvulas necesitan muchas vueltas completas para abrirse.

• Un actuador eléctrico para válvula de compuerta es un actuador eléctrico multivuelta.
• Un actuador eléctrico para válvula de globo también utiliza este tipo.
  Estos actuadores deben girar el vástago muchas veces para mover la compuerta de abajo a arriba.

Actuadores lineales

Algunas válvulas no giran en absoluto. Se mueven en línea recta. A actuador eléctrico lineal para válvula empuja o tira del vástago de la válvula.

Clases de derechos/operaciones (por qué es importante)

Debe pensar en la frecuencia con la que funcionará el actuador. Esta es la actuador eléctrico de ciclo de trabajo. Algunos sólo trabajan unas pocas veces al día. Otros funcionan todo el tiempo. Un actuador para una simple tarea de encendido/apagado es diferente de otro utilizado para ajustes constantes. A actuador eléctrico de servicio continuo puede trabajar sin parar. Normas como EN 15714-2 definen estas clases. Elección de un sistema de confianza fabricante de actuadores para válvulas eléctricas es clave. Un buen proveedor, como Navarchpuede ayudarle. Ofrecen soluciones para muchos sectores, desde sistemas de calefacción hasta automatización de sistemas. Se centran en la eficiencia de los sistemas y el ahorro energético.

Actuadores eléctricos de encendido/apagado vs modulantes

¿Necesita la válvula totalmente abierta o totalmente cerrada? ¿O la necesita en un punto intermedio? Es una gran pregunta. Utilizar un simple actuador on/off cuando se necesita un control preciso es un problema. Es como tener un interruptor de la luz cuando se necesita un regulador. No se puede obtener el flujo justo. Su sistema puede oscilar de demasiado caliente a demasiado frío.

Esta falta de control puede malgastar energía y crear condiciones inestables. Imagina intentar mezclar agua caliente y fría para conseguir una temperatura templada perfecta. Con sólo grifos de encendido y apagado, estarías todo el día luchando contra ello. Este es el agitación.

El solución es elegir el tipo de control adecuado.

Mando de encendido/apagado (dos posiciones)

Esta es la opción más sencilla. También se denomina on off actuador eléctrico. Mueve la válvula a una de dos posiciones: totalmente abierta o totalmente cerrada. Es perfecta para el aislamiento, cuando solo necesitas detener el flujo por completo.

Control modulante (posición intermedia)

A actuador eléctrico modulante es como un regulador de intensidad. Puede detenerse en cualquier punto entre 0% y 100%. Así se consigue un control muy preciso. También se denomina actuador eléctrico proporcional.
Utiliza una señal de control para saber adónde ir.

• A Actuador modulante 4-20mA utiliza una pequeña corriente eléctrica. 4mA significa cerrado. 20mA significa abierto.
• A Actuador de control 0-10V o Actuador de control 2-10V utiliza tensión.
  A actuador de control flotante de tres puntos es otro tipo. A actuador eléctrico de control de impulsos también puede utilizarse para el posicionamiento.
  Para que esto funcione bien, el precisión de posicionamiento actuador debe ser bueno. El repetibilidad actuador eléctrico también debe ser alta. Esto significa que siempre va al mismo sitio. Una buena actuador eléctrico con posicionador asegura esto.

Comunicaciones (cuando necesite control de la red)

A veces es necesario controlar muchos actuadores desde un ordenador. Aquí es donde entran en juego los protocolos de comunicación. Son como lenguajes que entienden los actuadores.

• Actuador eléctrico Modbus: Se trata de una lengua muy común. Hay Actuador de válvula Modbus RTU y Actuador Modbus TCP.
• Otros tipos son Actuador de válvula Profibus, Actuador eléctrico Profinet, y Actuador de válvula HART.
• Fundación Actuador de bus de campo y Actuador de válvula Ethernet también se utilizan.
  Permiten Actuador de válvula controlado por PLC formar parte de un gran sistema. Esto se llama Integración DCS actuador eléctrico. Un ordenador central (SCADA) puede verlo y controlarlo todo. Muchas marcas como Rotork, AUMA, y Siemens fabrican estos. Otras marcas son Limitorque, Flowserve, Bray, ABB, Danfoss, Valmet, Bernard Controles, Eltorque, Valpes, Control de caudal Hayward, KSB, y Pentair. Algunos utilizan sistemas especiales como Pakscan.

Cómo dimensionar un actuador de válvula eléctrico (aquí se producen la mayoría de los errores de dimensionamiento)

Elegir un actuador de tamaño incorrecto es un gran problema. Si el actuador es demasiado débil, no puede girar la válvula. Su sistema fallará. Si es demasiado fuerte, malgastará dinero. Un actuador sobredimensionado actuador de válvula motorizado puede incluso romper el vástago de la válvula. Se trata de un error costoso.

Piénsalo. Todo su proceso se detiene. Tiene tiempo de inactividad. Usted tiene que pagar por una nueva válvula y un nuevo actuador. Tiene que pagar a los trabajadores para arreglarlo. Todo por un error de tamaño. Este agita cualquier director de planta.

El solución es hacer los deberes. Usted debe saber estas cosas para elegir el tamaño adecuado.

Entradas que debe conocer

• Detalles de la válvula: ¿Qué tipo de válvula? ¿Qué tamaño tiene? ¿Qué circula por ella? ¿Cuál es la presión y la temperatura?
• Esfuerzo de torsión: Es la cifra más importante. Es la fuerza de giro necesaria para mover la válvula. Es necesario conocer el par de arranque (para que se mueva) y el par de funcionamiento. Añade siempre un factor de seguridad.
• Empuje: Para un actuador eléctrico lineal para válvulanecesitas empuje, que es fuerza de empuje o tracción.

Verá el par escrito en Newton-metros (Nm). Debe encontrar un actuador con el rango de par Nm actuador. Puede encontrar un actuador eléctrico de alto par para válvulas grandes o un actuador eléctrico de bajo par para los pequeños.

Velocidad / tiempo de viaje

¿A qué velocidad debe abrirse la válvula? A actuador eléctrico de acción rápida puede parecer bueno. Pero a veces, cerrar una válvula demasiado rápido puede causar un problema llamado golpe de ariete. Se trata de un fuerte golpe en las tuberías que puede causar daños. A actuador eléctrico de baja velocidad puede ser mejor. Muchos tienen un actuador de tiempo de recorrido ajustable.

Ciclo de trabajo y arranques por hora

¿Con qué frecuencia funcionará el actuador? Si funciona constantemente, necesita uno construido para él. Debe adaptar el actuador al trabajo. Esto lo definen las normas de Normas Iteh.

Esta tabla muestra cómo los actuadores modernos, como el Actuador de válvula eléctrico 24VDCson mucho mejores. Consumen menos energía. Son más eficientes. Otras opciones de alimentación son Actuador de válvula 12VDC, Actuador eléctrico 110VAC, Actuador eléctrico 220VAC, Actuador eléctrico 230VAC, Actuador trifásico 380 V CA, o Actuador trifásico de 415 V CA.

Compatibilidad de montaje e interfaz (guía rápida ISO 5211)

Ha comprado un actuador nuevo. Intenta acoplarlo a su válvula. No encaja. Los agujeros están en el lugar equivocado. El eje de accionamiento no tiene la forma correcta. Esto es muy común problema. Ahora tienes que parar el trabajo. Hay que pedir una pieza nueva. Esto supone una pérdida de tiempo y dinero. En kit de soporte de montaje del actuador puede ser necesario.

Esto es frustrante. Su proyecto se ha retrasado. Y todo por un simple desajuste de montaje. Aquí es donde las normas son sus amigas.

El solución es utilizar una norma como ISO 5211. Esta norma fue creada por la 国际标准化组织 (Organización Internacional de Normalización).

Qué significa ISO 5211

ISO 5211 es un libro de normas para el montaje. Indica a los fabricantes cómo hacer que la parte inferior de un actuador de fracción de vuelta y la parte superior de una válvula. Si ambas siguen la regla, encajarán perfectamente. Un Actuador eléctrico ISO 5211 es lo que debe buscar.

Cómo emparejar brida y accionamiento

ISO 5211 utiliza tamaños F para la brida. La brida es la parte plana con los orificios para los tornillos. Los tamaños más comunes son F03 F04 F05 montaje del actuador, Montaje del actuador F07 (Brida ISO F07), y Montaje del actuador F10 (Brida ISO F10). La norma también define la forma del accionamiento. A Actuador de interfaz NAMUR es otra norma que puede ver. Cuando compra un Actuador con brida ISO 5211sólo tiene que coincidir con el tamaño F. Por ejemplo, si su válvula tiene una parte superior F07, necesita un actuador con una parte inferior F07.

Errores comunes de compatibilidad

• Adaptador de vástago incorrecto: La forma del vástago de la válvula debe coincidir con el accionamiento del actuador.
• Desalineación: Si el actuador no está recto sobre la válvula, puede atascarse. Esto puede causar falsos disparos de par.

Protección medioambiental, grados IP y zonas peligrosas

El agua, el polvo y la suciedad están en todas partes. Si entran en su actuador, pueden hacer que falle. Esto es un gran problema. Un actuador que deja de funcionar puede parar toda la planta. Un actuador de válvula eléctrico en un válvula de equilibrado de agua sistema puede provocar inundaciones o escasez.

Imagine su equipo a la intemperie, bajo la lluvia. O en una fábrica polvorienta. O en una sala lavada con agua a alta presión. Sin protección, se romperá. Esto puede ser muy costoso y peligroso.

El solución es elegir la caja adecuada.

Clasificación IP (IEC 60529)

El Código IP le indica lo bien que la carcasa protege las piezas interiores. IEC 60529 es la norma que lo define. Está redactada por iec.ch.

• A caja del actuador a prueba de polvo es importante en lugares sucios.
• A actuador eléctrico estanco para lugares húmedos.
• Un Actuador eléctrico IP65 está protegido de los chorros de agua.
• Un Actuador eléctrico IP66 está protegido de los potentes chorros de agua.
• Un Actuador eléctrico IP67 puede sumergirse en agua hasta 1 metro de profundidad durante 30 minutos.
• Algunos incluso están clasificados IP68. Un ejemplo Rotork puede durar 10 días bajo 20 metros de agua.
  A Actuador eléctrico NEMA 4X también es una opción para un entorno corrosivo y húmedo.

Temperatura, humedad, corrosión

En lugares fríos o húmedos, puede formarse agua en el interior del actuador. En actuador del calentador anticondensación es un pequeño calentador que mantiene seco el interior. A actuador de protección contra sobrecarga térmica protege el motor para que no se caliente demasiado. Para el aire salino, como en un barco, se necesitan revestimientos especiales o piezas de acero inoxidable.

A prueba de explosiones / zona peligrosa (si procede)

En algunos lugares hay gases o polvo explosivos. Un actuador eléctrico antideflagrante se requiere aquí. Deben estar certificados.

• Actuador eléctrico con certificación ATEX es para Europa. ATEX es una directiva para aparatos en atmósferas explosivas.
• Actuador certificado IECEx es para uso internacional. IECEx es un sistema de certificación.
• GB 3836 es una norma china para atmósferas explosivas.
• Es posible que aparezcan códigos como Ex db IIC T6 Gb o Ex tb IIIC T80°C Db. Describen el nivel de protección.
• A Actuador eléctrico SIL se utiliza en los sistemas de seguridad. SIL significa Nivel de Integridad de la Seguridad.
  Otras certificaciones que puede ver son Marcado CE, RoHS, REACH, UL, y CSA.

Lista de comprobación de la instalación y puesta en marcha (evitar 80% de problemas sobre el terreno)

Tienes el actuador perfecto. Pero si lo instalas mal, fallará. Esto es frustrante. problema. Muchos problemas de campo provienen de simples errores de instalación. Esto puede dañar el actuador, la válvula o ambos.

Te has gastado un buen dinero en un proveedor de actuadores de válvulas eléctricas. Has elegido el tamaño y el tipo adecuados. Ahora, un pequeño error durante la configuración provoca un gran fallo. Es un quebradero de cabeza que no necesita.

El solución es seguir una sencilla lista de comprobación. Esto evitará la mayoría de los problemas.

Instalación mecánica

• Compruebe primero la válvula. Asegúrese de que puede girarla con la mano.
• Alinee el actuador y la válvula. No los fuerce.
• Apriete todos los tornillos uniformemente.

Conceptos básicos de cableado eléctrico

• Comprueba la fuente de alimentación. ¿Es 24VDC, 220VAC¿O algo más? Asegúrese de que es correcto.
• Utilice una conexión a tierra adecuada.
• Utiliza los prensaestopas adecuados para evitar la entrada de agua y polvo. Esto es muy importante para mantener la Código IP valoración.

Fijar los límites finales y verificar la carrera

• Lea el manual. Siga los pasos para ajustar los finales de carrera de apertura y cierre.
• Haga funcionar el actuador de abierto a cerrado unas cuantas veces. Asegúrese de que se detiene en los puntos correctos.
• Compruebe estación de control local actuador para su correcto funcionamiento. Esto incluye actuador remoto de apertura y cierre señales.

Nota de seguridad sobre la manipulación

• No levante nunca el actuador por el volante. El volante sólo sirve para el accionamiento manual. No es un asa. Levantarlo de esta forma puede romperlo.

Mantenimiento y resolución de problemas (diagnóstico rápido)

Incluso la mejor máquina puede tener problemas. Un actuador que deja de funcionar es un problema. Hay que encontrar la causa y solucionarla rápidamente. El tiempo de inactividad cuesta dinero.

Su sistema no funciona. Pierde producción. No está seguro de cuál es el problema. ¿Es el motor? ¿El cableado? ¿La válvula? Esta incertidumbre es estresante.

El solución es una guía rápida de los problemas más comunes.

Síntomas comunes → causas probables

• Se detiene a mitad de recorrido: Esto es a menudo un viaje de torsión. La válvula puede estar atascada. Puede haber suciedad en la válvula. O el interruptor de par está demasiado bajo.
• Posición incorrecta: El indicador dice "abierto", pero la válvula está cerrada. Puede que el acoplamiento esté suelto o roto.
• Agua en el interior: La Grado de protección IP era incorrecto para el trabajo. O los prensaestopas no estaban bien apretados. O no se colocó bien la cubierta.

Problemas con el final de carrera de par

El interruptor de par protege la válvula. Pero si se ajusta demasiado bajo, provocará disparos molestos. Si se ajusta demasiado alto, no protegerá la válvula. Es importante ajustarlo correctamente.

Programa de mantenimiento preventivo

• Revise el actuador con frecuencia. Compruebe si hay daños o fugas.
• Comprueba las juntas.
• Asegúrese de que todos los tornillos estén apretados.
• Cicle la válvula para asegurarse de que funciona sin problemas.
• Lleve un registro de todos los controles.

Un buen fabricante, como Navarchpuede ayudar. Navarch es una fábrica profesional. Fabrican dispositivos inteligentes y soluciones de válvulas. Tienen cinco líneas de producción y pueden fabricar 8.000 toneladas de válvulas al año. Su equipo de expertos puede proporcionarle asistencia. Le ayudarán a asegurarse de que obtiene productos de la máxima calidad y un soporte de ingeniería eficaz. Ofrecen desde un actuador eléctrico a un completo válvula de agua inteligente.

Plantilla de petición de oferta / hoja de datos (copiar/pegar para compradores)

Obtener un presupuesto puede ser problema. Si no facilita al proveedor información suficiente, no podrá darle un precio exacto. Perderás tiempo yendo y viniendo por correo electrónico.

Necesita un presupuesto rápido para su proyecto. Se acerca la fecha límite. Pero no puede esperar a que actuador de válvula eléctrico precio porque olvidaste mencionar la fuente de alimentación.

El solución es utilizar una plantilla sencilla. Copie y pegue esta lista en su solicitud de presupuesto (RFQ).

PREGUNTAS FRECUENTES

1. ¿Para qué sirve un actuador eléctrico de válvula?
   Se utiliza para abrir y cerrar automáticamente válvulas en muchas industrias, como las de tratamiento de aguas, climatización y energía. Ahorra tiempo y trabajo.
2. ¿Cuál es la diferencia entre actuadores on/off y modulantes?
   Un actuador on/off sólo abre o cierra completamente una válvula. Un actuador modulante puede posicionar la válvula en cualquier punto intermedio para un control preciso.
3. ¿Cómo calculo el par que necesito?
   El fabricante de la válvula debe indicarle el par de apriete necesario. A continuación, añada un margen de seguridad (normalmente 25-30%).
4. ¿Qué es la norma ISO 5211 y por qué es importante?
   ISO 5211 es una norma para montar actuadores en válvulas. Garantiza que las piezas de distintos fabricantes encajen entre sí. La publica la 国际标准化组织.
5. Actuadores de cuarto de vuelta frente a actuadores multivuelta: ¿cuál necesito?
   Necesita un actuador de cuarto de vuelta para las válvulas que giran 90 grados, como las válvulas de bola y de mariposa. Necesita un actuador multivuelta para válvulas que necesitan muchos giros, como las válvulas de compuerta y de globo. Puede encontrar muchos tipos, incluido un válvula de control eléctrica.
6. ¿Qué grado de protección IP es mejor para las válvulas de exterior?
   Para uso en exteriores, debe utilizar al menos IP65. IP67 es mejor si hay riesgo de inundación.
7. ¿Por qué mi actuador se detiene antes de abrirse/cerrarse completamente?
   Esto suele deberse a una desconexión del interruptor de par. Significa que algo está bloqueando la válvula o que el ajuste del par es demasiado bajo.
8. ¿Se puede accionar manualmente un actuador eléctrico?
   Sí, la mayoría tienen un mando manual, como un volante o una palanca, para utilizarlo cuando no hay corriente.
9. ¿Cómo funcionan los finales de carrera de par?
   Miden la fuerza de giro. Si la fuerza es excesiva, cortan la alimentación del motor para evitar daños.
10. ¿Qué información debo facilitar para obtener un presupuesto exacto?
    Utilice la plantilla de petición de oferta de esta guía. Incluya los detalles de la válvula, el par, el tipo de control, la potencia, la clasificación IP y las homologaciones necesarias. Esto ayudará a proveedores como el proveedor de actuadores de válvulas eléctricas con el que se ponga en contacto para actuador de válvula eléctrico precio.