Actuador Neumático de Pistón Doble Acción Alta Potencia — Aire en Ambas Cámaras, 90°, Diámetros 80 y 100 mm, Mayor Torque que el Simple Acción

El actuador neumático de pistón doble acción de Cematic convierte el movimiento lineal del pistón en una rotación precisa de 90° mediante un brazo de manivela de fundición integral. Es la solución de mayor torque del catálogo de actuadores neumáticos para válvulas de cuarto de vuelta. A diferencia del modelo de simple acción, no utiliza resorte de retorno — el aire comprimido opera en ambas cámaras del cilindro, tanto en apertura como en cierre.

En consecuencia, entrega mayor torque neto en todo el recorrido y una respuesta más rápida en ambos sentidos, puesto que no existe resorte oponiéndose al movimiento. Disponible en diámetros de 80 y 100 mm, es la opción correcta para válvulas de bola, mariposa y bola segmentada de gran diámetro.

Por ello, cubre los casos donde el torque requerido supera la capacidad de los actuadores compactos estándar. El cuerpo de aluminio con tratamiento anti-abrasivo, además, garantiza durabilidad en entornos industriales con presencia de humedad, polvo y vibración.

Doble acción — por qué genera mayor torque que el simple acción ya que opera sin resorte en ambas direcciones

El doble acción es la configuración correcta cuando el suministro de aire es confiable y el proceso no requiere posición de seguridad definida ante un corte. A continuación se describen las ventajas del doble acción frente al simple acción, pues la selección incorrecta afecta al torque y a la seguridad del proceso:

• Mayor torque neto que el simple acción — ya que no hay resorte oponiéndose al movimiento: En el simple acción, el resorte resta fuerza al pistón en la dirección de apertura. En el doble acción, asimismo, ambas cámaras reciben aire a presión, en consecuencia el torque disponible es mayor y más uniforme en todo el recorrido. Con esos diámetros, la fuerza disponible es significativamente mayor que la de los pistones de los actuadores rack-and-piñón estándar. Por tanto, este actuador es la opción correcta cuando los modelos compactos no alcanzan el torque requerido.
• Torque uniforme en apertura y cierre — dado que el aire opera en ambas cámaras por igual: El torque de apertura y el de cierre son equivalentes, pues el mismo diámetro de pistón actúa en ambas direcciones. Esto es especialmente importante en válvulas con torques asimétricos de apertura y cierre. Su construcción de fundición integral, asimismo, le confiere alta resistencia a los impactos repetitivos de cada ciclo de apertura y cierre sin fatiga del material.
• Sin posición de seguridad ante corte de aire — puesto que ninguna cámara mantiene presión al cortar el suministro: Al cortar el aire, el pistón queda en la última posición comandada. Es, por tanto, la configuración correcta cuando cualquier posición de la válvula es segura ante un fallo neumático, aunque no es adecuado cuando se requiere cierre a falla. El ajuste es, igualmente, rápido y sencillo sin herramientas especiales.

Doble acción vs. simple acción — cuándo usar cada uno, pues el criterio es el estado de seguridad ante corte de aire

La diferencia entre doble y simple acción es el comportamiento ante un corte del suministro de aire. Es el criterio más importante al especificar el actuador, dado que define el estado de seguridad de la válvula ante emergencias:

• Correcto cuando se requiere estado de seguridad definido ante corte de aire, pues el resorte actúa automáticamente sin señal de control: Al cortar el suministro de aire, el resorte devuelve el pistón y la válvula a la posición de seguridad — abierta o cerrada según la configuración. En consecuencia, la válvula no queda en posición indeterminada ante un fallo neumático.

Por ello, es la opción estándar en sistemas de corte de emergencia donde la válvula debe ir a una posición segura ante cualquier fallo del suministro neumático.

• No correcto cuando se requiere mantener la posición ante corte de aire, pues el resorte siempre actúa ante un corte: Si el proceso requiere que la válvula permanezca en la última posición ante un corte de aire, se debe especificar un actuador de doble acción. En ese caso, el simple acción no es adecuado.

El actuador de simple acción, puesto que el resorte actúa ante cualquier corte, no puede mantener posiciones intermedias sin suministro de aire.

Torque disponible por diámetro — cómo seleccionar el modelo correcto puesto que depende de las características de la válvula

El torque de operación de la válvula a la presión máxima de trabajo debe ser menor que el torque del actuador a la presión mínima de suministro. Por ello, siempre se especifica con un margen de torque del 25-30%. A continuación se describen los tres modelos disponibles, pues la correcta selección del diámetro es determinante para el funcionamiento del conjunto:

• Diámetro 80 mm — para válvulas de diámetro medio que superan la capacidad de los actuadores compactos: Es el modelo de menor costo de la serie. Es, también, la opción correcta cuando el actuador compacto estándar no alcanza el torque requerido por la válvula.
• Diámetro 100 mm — para válvulas de gran diámetro o alta presión diferencial, dado que genera mayor torque: Genera mayor fuerza que el de 80 mm para la misma presión de suministro. Es la opción estándar en válvulas de mariposa y bola de mayor diámetro en servicios industriales con presión diferencial elevada.

Especificaciones técnicas que definen los límites de aplicación del actuador neumático de pistón

Doble acción vs. simple acción vs. rack-and-piñón — tabla comparativa para seleccionar el tipo correcto

Aplicaciones principales del actuador neumático de pistón donde el torque elevado es un requisito

• Automatización de válvulas de gran diámetro donde el rack-and-piñón estándar es insuficiente: Cuando el torque requerido por la válvula supera la capacidad de los actuadores compactos, el pistón de 100 mm es la opción correcta. El brazo de manivela, además, transmite ese torque con alta resistencia mecánica en cada ciclo de apertura y cierre.
• Plantas químicas y petroquímicas donde el ciclo de operación es frecuente y el entorno es agresivo: El cuerpo de aluminio con tratamiento anti-abrasivo garantiza durabilidad en entornos con vapores corrosivos, polvo y temperatura. El actuador opera por aire comprimido, por tanto no genera calor ni señal eléctrica en la zona de proceso.
• Sistemas de agua y tratamiento de efluentes donde se requiere alta fuerza en válvulas de gran diámetro: En válvulas de mariposa y bola de 8" a 14" en líneas de agua o efluentes, el torque requerido puede superar la capacidad de los actuadores compactos. El pistón de 100 mm, igualmente, cubre esos casos con holgura de torque suficiente para operar la válvula en todo su rango de presión.
• Generación de energía y servicios auxiliares donde el ciclo es continuo: En plantas de energía, este actuador opera válvulas de vapor, aceites térmicos y fluidos de servicio en ciclos continuos de apertura y cierre. Su construcción robusta garantiza larga vida útil en ese tipo de servicio, puesto que el brazo de fundición está diseñado para resistir los impactos repetitivos.
• Integración en skids y equipos paquetizados donde el espacio de montaje está limitado: El actuador se integra con electroválvulas, cajas de fin de carrera y posicionadores para automatización completa del módulo. Es, asimismo, compatible con los accesorios neumáticos estándar del catálogo de Cematic, lo que facilita la especificación del sistema completo.

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Ficha Técnica