Otras características a considerar de una válvula son el tipo de conexión y su tamaño, determinado por su diámetro nominal.

La conexión puede hacerse mediante rosca para válvulas de hasta 65 mm de diámetro nominal (DN65) o con bridas, junta y tornillos para diámetros mayores.

El diámetro nominal de una válvula representa el diámetro interior en mm de la tubería a la que se acopla. Corresponde, por tanto, a la escala normalizada para tuberías.

El obturador determina la característica de caudal de la válvula, es decir, la relación que existe entre su posición (% del grado de apertura) y el % del caudal de paso del fluido. La elección de la característica tiene una gran influencia en la estabilidad del proceso, puesto que representa la ganancia de la válvula con relación a la carrera.

Las curvas características dan el caudal que fluye a través de la válvula bajo una presión diferencial constante. Las más significativas son las de apertura rápida, la lineal y la isoporcentual. Estas curvas características se obtienen mecanizando el obturador para que al variar la carrera, el orificio de paso obturador-asiento configure el caudal de paso.

La potencia de un intercambiador de calor y su caudal circulante tienen una relación logarítmica, con este tipo de válvulas ocurrirá que para cargas pequeñas una ligera apertura de la válvula producirá un aumento considerable de la potencia con el consiguiente riesgo de inestabilidad en el bucle de regulación.

La relación matemática de esta característica es:.

Donde es el caudal para pérdida de carga constante, es la apertura de la válvula, es el caudal de fugas para pérdida de carga constante y es la ganancia o constante de proporcionalidad que relaciona las unidades y margen de la apertura de la válvula con las unidades y margen del caudal.

El objetivo final es que las curvas características de los intercambiadores se compensen con las curvas de las válvulas, consiguiendo una proporcionalidad constante entre el grado de apertura y el calor emitido por el intercambiador.

Como se puede ver en la figura b) , cuando la válvula abre al 50% de su recorrido, deja pasar el 10% de caudal. En a) se comprueba que el 10% de caudal supone el 50% de la potencia. Ambas se compensan obteniendo una relación lineal entre la apertura de la válvula y la potencia emitida.

La relación matemática de esta característica es variable dependiendo del fabricante, la más conocida es la llamada exponencial o logarítmica, también conocida como de igual porcentaje.

donde es la apertura de la válvula y depende del campo de reglaje de la válvula.

Teniendo en cuenta la función exponencial, en la característica teórica, para un grado de apertura cero, no se obtiene un caudal cero, sino un valor positivo. Este caudal de fuga con la válvula cerrada es inadmisible, por lo que los fabricantes modifican ligeramente la característica teórica para conseguir la estanqueidad en el cierre.

Esto elimina el inconveniente del caudal de fuga, pero hace que ese caudal inicial no sea controlable. La relación entre el caudal máximo y el mínimo controlable se llama campo de reglaje y es un valor dado por el fabricante en función de la tolerancia de fabricación.

El funcionamiento de una válvula de regulación consiste en crear una pérdida de carga puntual que haga variar el caudal hasta el valor requerido. La relación entre el caudal y la pérdida de carga creada,[3]​ viene dada por:.

[4]​ depende de la sección de paso de la válvula y se puede comprobar que tiene dimensiones de superficie (), aunque en la práctica se define como el caudal de agua en m³/h que pasa a través de la válvula con una apertura dada y con una presión diferencial de 1 bar.

Cuando el fluido es agua, con las unidades dichas, la fórmula general para Kv se simplifica:[5]​.

El valor máximo de se obtiene con la válvula totalmente abierta y entonces se le denomina , Este valor es el que da el fabricante para cada válvula y por lo dicho, expresa el caudal que pasa por la válvula totalmente abierta cuando entre sus dos bocas hay una presión diferencial de 100 kPa.[6]​.

En los procesos a controlar, al 100% de la carga deberá circular el caudal nominal y la válvula, si todo es correcto, deberá estar completamente abierta y tener una presión diferencial que se corresponda con la instalación. El caudal en cualquier caso será bien conocido, pero la presión diferencial aplicada a la válvula depende principalmente de la altura manométrica real de la bomba y de la pérdida de carga de la instalación.

Suponiendo un circuito formado por una bomba centrífuga, una válvula de control y la tubería correspondiente. Los parámetros de la bomba y la pérdida de carga absorbida por el sistema, varían según el grado de apertura de la válvula. En cada momento, la diferencia entre la altura manométrica de la bomba y la pérdida de carga de la tubería al variar el caudal, corresponde a la pérdida de carga absorbida por la válvula, que aumenta al disminuir el caudal.

Esta variación de la presión diferencial hace que la característica real de la válvula se deforme con relación a la teórica, ya que esta se generaba considerando una presión constante a la entrada de la válvula. La amplitud de la deformación depende de la relación que hay entre y y se llama autoridad de la válvula.

La característica teórica de la válvula se tendrá con una autoridad igual a 1, es decir, sin variación en la presión diferencial. A medida que disminuye esta relación, la autoridad comienza a decrecer, la curva de la válvula se modifica alejándose cada vez más de la línea teórica.[7]​ Si el caudal de la instalación se ha sobredimensionado, la característica se deforma aún más.

La disminución de la autoridad real respecto de la teórica,[8]​ viene dada por la relación:.

En la que es el coeficiente de sobrecaudal. Cuando , la autoridad real es igual a la teórica

.[9]​.

También se puede seleccionar la válvula mediante ábacos facilitados por los fabricantes, en los que se elige una válvula cuyo sea inmediatamente inferior al teórico calculado.

Será muy frecuente que la medida de la válvula de regulación sea inferior a la de la tubería, aunque no tiene porqué ser una norma. De cualquier forma, el tamaño de la válvula no debe ser inferior al de la mitad del tamaño de la tubería con el fin de evitar la producción de ruidos.

La apertura o el cierre de las válvulas de control automático se realiza normalmente mediante actuadores eléctricos, hidráulicos o neumáticos. Normalmente, con una válvula moduladora, que puede ajustarse a cualquier posición entre completamente abierta y completamente cerrada, se utilizan posicionadores de válvula para asegurar que la válvula alcance el grado de apertura deseado.

Normalmente se usan las válvulas accionadas por aire debido a su simplicidad, ya que solo requieren un suministro de aire comprimido, mientras que las válvulas accionadas eléctricamente requieren cableado adicional y engranaje de conmutación, y las válvulas accionadas hidráulicamente requieren líneas de suministro y retorno de alta presión para el fluido hidráulico.

Las señales de control neumáticas se basan tradicionalmente en un rango de presión de 3-15 psi "PSI (unidad de presión)") (0.2-1.0 bar), o más comúnmente en la actualidad, una señal eléctrica de 4-20 mA para la industria, o de 0-10 V para sistemas HVAC. El control eléctrico actual incluye a menudo una señal de comunicación "Smart" superpuesta a la corriente de control de 4-20 mA, de modo que el estado y la verificación de la posición de la válvula pueden ser señaladas de nuevo al controlador. El HART, Fieldbus Foundation y Profibus son los protocolos más comunes.

Otras características a considerar de una válvula son el tipo de conexión y su tamaño, determinado por su diámetro nominal.

La conexión puede hacerse mediante rosca para válvulas de hasta 65 mm de diámetro nominal (DN65) o con bridas, junta y tornillos para diámetros mayores.

El diámetro nominal de una válvula representa el diámetro interior en mm de la tubería a la que se acopla. Corresponde, por tanto, a la escala normalizada para tuberías.

El obturador determina la característica de caudal de la válvula, es decir, la relación que existe entre su posición (% del grado de apertura) y el % del caudal de paso del fluido. La elección de la característica tiene una gran influencia en la estabilidad del proceso, puesto que representa la ganancia de la válvula con relación a la carrera.

Las curvas características dan el caudal que fluye a través de la válvula bajo una presión diferencial constante. Las más significativas son las de apertura rápida, la lineal y la isoporcentual. Estas curvas características se obtienen mecanizando el obturador para que al variar la carrera, el orificio de paso obturador-asiento configure el caudal de paso.

La potencia de un intercambiador de calor y su caudal circulante tienen una relación logarítmica, con este tipo de válvulas ocurrirá que para cargas pequeñas una ligera apertura de la válvula producirá un aumento considerable de la potencia con el consiguiente riesgo de inestabilidad en el bucle de regulación.

La relación matemática de esta característica es:.

Donde es el caudal para pérdida de carga constante, es la apertura de la válvula, es el caudal de fugas para pérdida de carga constante y es la ganancia o constante de proporcionalidad que relaciona las unidades y margen de la apertura de la válvula con las unidades y margen del caudal.

El objetivo final es que las curvas características de los intercambiadores se compensen con las curvas de las válvulas, consiguiendo una proporcionalidad constante entre el grado de apertura y el calor emitido por el intercambiador.

Como se puede ver en la figura b) , cuando la válvula abre al 50% de su recorrido, deja pasar el 10% de caudal. En a) se comprueba que el 10% de caudal supone el 50% de la potencia. Ambas se compensan obteniendo una relación lineal entre la apertura de la válvula y la potencia emitida.

La relación matemática de esta característica es variable dependiendo del fabricante, la más conocida es la llamada exponencial o logarítmica, también conocida como de igual porcentaje.

donde es la apertura de la válvula y depende del campo de reglaje de la válvula.

Teniendo en cuenta la función exponencial, en la característica teórica, para un grado de apertura cero, no se obtiene un caudal cero, sino un valor positivo. Este caudal de fuga con la válvula cerrada es inadmisible, por lo que los fabricantes modifican ligeramente la característica teórica para conseguir la estanqueidad en el cierre.

Esto elimina el inconveniente del caudal de fuga, pero hace que ese caudal inicial no sea controlable. La relación entre el caudal máximo y el mínimo controlable se llama campo de reglaje y es un valor dado por el fabricante en función de la tolerancia de fabricación.

El funcionamiento de una válvula de regulación consiste en crear una pérdida de carga puntual que haga variar el caudal hasta el valor requerido. La relación entre el caudal y la pérdida de carga creada,[3]​ viene dada por:.

[4]​ depende de la sección de paso de la válvula y se puede comprobar que tiene dimensiones de superficie (), aunque en la práctica se define como el caudal de agua en m³/h que pasa a través de la válvula con una apertura dada y con una presión diferencial de 1 bar.

Cuando el fluido es agua, con las unidades dichas, la fórmula general para Kv se simplifica:[5]​.

El valor máximo de se obtiene con la válvula totalmente abierta y entonces se le denomina , Este valor es el que da el fabricante para cada válvula y por lo dicho, expresa el caudal que pasa por la válvula totalmente abierta cuando entre sus dos bocas hay una presión diferencial de 100 kPa.[6]​.

En los procesos a controlar, al 100% de la carga deberá circular el caudal nominal y la válvula, si todo es correcto, deberá estar completamente abierta y tener una presión diferencial que se corresponda con la instalación. El caudal en cualquier caso será bien conocido, pero la presión diferencial aplicada a la válvula depende principalmente de la altura manométrica real de la bomba y de la pérdida de carga de la instalación.

Suponiendo un circuito formado por una bomba centrífuga, una válvula de control y la tubería correspondiente. Los parámetros de la bomba y la pérdida de carga absorbida por el sistema, varían según el grado de apertura de la válvula. En cada momento, la diferencia entre la altura manométrica de la bomba y la pérdida de carga de la tubería al variar el caudal, corresponde a la pérdida de carga absorbida por la válvula, que aumenta al disminuir el caudal.

Esta variación de la presión diferencial hace que la característica real de la válvula se deforme con relación a la teórica, ya que esta se generaba considerando una presión constante a la entrada de la válvula. La amplitud de la deformación depende de la relación que hay entre y y se llama autoridad de la válvula.

La característica teórica de la válvula se tendrá con una autoridad igual a 1, es decir, sin variación en la presión diferencial. A medida que disminuye esta relación, la autoridad comienza a decrecer, la curva de la válvula se modifica alejándose cada vez más de la línea teórica.[7]​ Si el caudal de la instalación se ha sobredimensionado, la característica se deforma aún más.

La disminución de la autoridad real respecto de la teórica,[8]​ viene dada por la relación:.

En la que es el coeficiente de sobrecaudal. Cuando , la autoridad real es igual a la teórica

.[9]​.

También se puede seleccionar la válvula mediante ábacos facilitados por los fabricantes, en los que se elige una válvula cuyo sea inmediatamente inferior al teórico calculado.

Será muy frecuente que la medida de la válvula de regulación sea inferior a la de la tubería, aunque no tiene porqué ser una norma. De cualquier forma, el tamaño de la válvula no debe ser inferior al de la mitad del tamaño de la tubería con el fin de evitar la producción de ruidos.

La apertura o el cierre de las válvulas de control automático se realiza normalmente mediante actuadores eléctricos, hidráulicos o neumáticos. Normalmente, con una válvula moduladora, que puede ajustarse a cualquier posición entre completamente abierta y completamente cerrada, se utilizan posicionadores de válvula para asegurar que la válvula alcance el grado de apertura deseado.

Normalmente se usan las válvulas accionadas por aire debido a su simplicidad, ya que solo requieren un suministro de aire comprimido, mientras que las válvulas accionadas eléctricamente requieren cableado adicional y engranaje de conmutación, y las válvulas accionadas hidráulicamente requieren líneas de suministro y retorno de alta presión para el fluido hidráulico.

Las señales de control neumáticas se basan tradicionalmente en un rango de presión de 3-15 psi "PSI (unidad de presión)") (0.2-1.0 bar), o más comúnmente en la actualidad, una señal eléctrica de 4-20 mA para la industria, o de 0-10 V para sistemas HVAC. El control eléctrico actual incluye a menudo una señal de comunicación "Smart" superpuesta a la corriente de control de 4-20 mA, de modo que el estado y la verificación de la posición de la válvula pueden ser señaladas de nuevo al controlador. El HART, Fieldbus Foundation y Profibus son los protocolos más comunes.