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Material Válvulas

Gabriel edited this page Apr 8, 2020 · 3 revisions

Válvulas.

Reguladores de buceo.

Regulador buceo segunda etapa

Más reguladores

Electroválvulas y reguladores de presión

El sistema require de X electroválbulas, una de entrada y otra de salida.

Electroválvulas

Lo que hacen es mediante un sistema de apertura eléctrico que puede ser regulable, permitir el paso de un fluido o un gas, en un determinado caudal que va a depender de dos factores, presión a la entrada del dispositivo y el diámetro de paso.

Poniendo un ejemplo sencillo, si disponemos de un recipiente vacío cerrado conectado mediante un tubo a una electroválvula y en la entrada tenemos un gas a una determinada presión, al abrirla, dejara pasar dicho gas al recipiente en un caudal proporcional a la apertura de la electroválvula y a su diámetro, este recipiente dejará de llenarse con la electroválvula abierta cuando el recipiente haya llegado a la misma presión que hay en la entrada de la electroválvula. El tiempo de llenado va a depender de lo abierta o cerrada que esté la válvula y de su diámetro. Lógicamente si abrimos la electroválvula un tiempo determinado y cerramos antes de que se llene el recipiente en este habrá menos presión que en la entrada de la válvula.

Reguladores de presión

En este caso, parecido al punto anterior, y considerando el mismo ejemplo, se dispone de una presión en la entrada, pero al ajustar su apertura lo que estamos haciendo es, poner un limite de presión por ejemplo 2 Bar, y sepamos que en la entrada tenemos que tener siempre una presión superior a la tarada, cuando abrimos paso, el gas pasará al recipiente, a una velocidad que dependerá del diámetro de la conducción del regulador y de la presión de entrada, pero dejará de fluir, no cuando este el recipiente lleno, si no cuando este haya alcanzado la presión seleccionada. Si ese recipiente tuviese una fuga por ejemplo, esto haría que la presión del recipiente bajase, y automáticamente el regulador abriría paso al gas hasta compensarla.

Aplicación al proyecto

En el caso que nos ocupa estos dos elementos funcionarían del siguiente modo y tendrían que tener las características que describo a continuación:

Las Electroválvulas ideales, usadas en respiradores según lo visto en los modelos de FESTO Neumática, y diseñadas para este tipo de aparatos en concreto tienen las características que describiré a continuación, lo tomaré como punto de partida, ya que si han sido creadas exprofeso para este fin, sus propiedades han sido minuciosamente estudiadas y analizadas para tener las propiedades óptimas.

En lo referente a la parte neumático-mecánica, dos son los sistemas los que forman el corazón del respirador, por un lado tenemos la válvula encargada de suministrar la adecuada mezcla de aire medicinal y FIO2 al paciente y por otro el sistema encargado de controlar la presión tanto en la inhalación como en la exhalación, en esta última manteniendo el flujo adecuado y pudiendo reteniendo una presión residual al final de la misma de conocemos como PEEP.

Resumen de características

  • Presión: mínima de trabajo 2-3 Bar.
  • Caudal: próximo a 200l/ min.
  • Diámetro nominal: 1.7 a 6 mm, para los valores de caudal y presión necesarios.
  • En el caso de válvulas industriales se las denomina mejor por su diámetro de paso valdrían de 3/8” o 1/2 “.
  • Modulable o progresiva por control electrónico (hakeable o maker).
  • Valida para el uso con O2.
  • Material: acero inoxidable o polímero plástico específico según normativa.
  • Opciones: para uso médico alimentario que se le pueda dar algún tipo de tratamiento de esterilización.

Modo de funcionamiento

  • Manejar la presión de entrada de la toma de aire medicinal, que suele rondar los 4 Bar, que se reducen previamente a la entrada por un regulador para ajustarse mejor al rango de operación de la válvula, hay que considerar que las electroválvulas normalmente para su funcionamiento han de partir de una presión mínima de entrada para operar correctamente, dependiendo de esta presión, se establece también el diámetro nominal de paso para proporcionar el caudal de aire necesario en l/mim.
  • Apertura y cierre: Partiendo de un modo en reposo de Normalmente Cerrada, ha de poder ser regulada electrónicamente, con precisión entre unos valores de caudal y presión muy concretos, y en el caso de la presión particularmente bajos con un máximo de aprox. de 50 cmH2O, que si lo comparamos con la mayoría de los modelo de electroválvulas de uso neumático del mercado, estas están diseñadas para manejar valores entre 2 y 10 Bar, que traducido a cmH2O, serían 10197,4 cmH2O, lo que es más de doscientas veces la presión que necesitamos manejar en este caso. Eso hace que las válvulas mas habituales de uso industrial, sean difíciles de regular en presiones y caudales tan pequeños con precisión.
  • Modo de regulación: Las que necesitamos deben poder abrir y cerrar de forma progresiva, comúnmente las electroválvulas abren o cierran sin términos intermedios, las que pueden hacerlo de otro modo son las que se denominan progresivas o modulables. Es cierto que se pueden implementar dispositivos de control electrónico para convertir una electroválvula normal en regulable, pero hay que valorar concienzudamente en este caso que precisión conseguimos de este modo.
  • Tipo de fluido o gas: Este es un punto importante, porque han de ser adecuadas para manejar gases con mezclas muy ricas en Oxigeno que pueden llegar hasta el 100% de O2. En general las de uso industrial mas comunes son solo para fluidos y gases inertes.
  • Esterilización: Es un punto importante, para lo que necesitamos, ya que se convierte en un requisito indispensable para el uso que se les va a dar, esto ni que decir tiene que supone un inconveniente en las válvulas de uso industrial más comunes, a excepción de las usadas en la industria alimenticia, que en este aspecto podrían ser una opción, al menos en este aspecto.
  • Estanqueidad: Se requiere un IP60, que es bastante común en muchos modelos.

Estamos en búsqueda de electroválvulas que puedan cumplir estas especificaciones.

Otro requisito es que haya disponibilidad de materiales.

Listado de electroválvulas de grado médico:

https://www.festo.com/media/pim/966/D15000100144966.PDF

Listado de electroválvulas Maker/Low-Cost: