Válvulas

Las válvulas son aparatos mecánicos o electromecánicos, cuyas funciones son:

-apertura y cierre

- regulación de flujo y presión

-seguridad

El uso de estos dispositivos es fundamental en todos los procesos industriales.

Las válvulas se clasifican según su función y diseño:

-Válvulas de apertura y cierre

-Válvulas de regulación de flujo y presión

-Válvulas de retención

-Válvulas de seguridad

Partes de una válvula

Tipos de válvulas

Válvula antirretorno o check

Las válvulas antirretorno, también llamadas válvulas de retención, válvulas uniflujo o válvulas "check", tienen por objetivo cerrar por completo el paso de un fluido en circulación -bien sea gaseoso o líquido- en un sentido y dejar paso libre en el contrario. Tiene la ventaja de un recorrido mínimo del disco u obturador a la posición de apertura total.1

Se utilizan cuando se pretende mantener a presión una tubería en servicio y poner en descarga la alimentación. El flujo del fluido que se dirige desde el orificio de entrada hacia el de utilización tiene el paso libre, mientras que en el sentido opuesto se encuentra bloqueado. También se las suele llamar válvulas unidireccionales.

Las válvulas antirretorno son ampliamente utilizadas en tuberías conectadas a sistemas de bombeo para evitar golpes de ariete, principalmente en la línea de descarga de la bomba.

Válvula de bola

Una válvula de bola, conocida también como de "esfera", es un mecanismo de llave de paso que sirve para regular el flujo de un fluido canalizado y se caracteriza porque el mecanismo regulador situado en el interior tiene forma de esfera perforada.Se abre mediante el giro del eje unido a la esfera o bola perforada, de tal forma que permite el paso del fluido cuando está alineada la perforación con la entrada y la salida de la válvula. Cuando la válvula está cerrada, el agujero estará perpendicular a la entrada y a la salida. La posición de la manilla de actuación indica el estado de la válvula (abierta o cerrada).Este tipo de válvulas no ofrecen una regulación precisa al ser de ¼ de vuelta. Su ventaja es que la bola perforada permite la circulación directa en la posición abierta con una pérdida de carga bastante más reducida que las de asiento, y corta el paso cuando se gira la maneta 90° y cierra el conducto.1

Las válvulas de bola manuales pueden cerrarse rápidamente, lo que puede producir un golpe de ariete. Por ello y para evitar la acción humana pueden estar equipadas con un servomotor ya sea neumático, hidráulico o motorizado.Atendiendo al número de conexiones que posee la válvula, puede ser de dos o tres vías.Las válvulas con cuerpo de una sola pieza son siempre de pequeña dimensión y paso reducido. Este tipo de construcción hace que la válvula tenga un precio reducido.Las válvulas con cuerpo de dos piezas suelen ser de paso estándar. Este tipo de construcción permite su reparación.Las válvulas de tres piezas permiten desmontar fácilmente la bola, el asiento o el vástago ya que están situados en la pieza central. Esto facilita la limpieza de sedimentos y remplazo de partes deterioradas sin tener que desmontar los elementos que conectan con la válvula.

Partes principales de la

Válvula de bola:

Válvula de compuerta

La válvula de compuerta es una válvula que abre mediante el levantamiento de una compuerta o cuchilla (la cuál puede ser redonda o rectangular) permitiendo así el paso

del fluido.Lo que distingue a las válvulas de este tipo es el sello, el cual se hace mediante el asiento del disco en dos áreas distribuidas en los contornos de ambas caras del disco. Las caras del disco pueden ser paralelas o en forma de cuña. Las válvulas de compuerta no son empleadas para regulación.¨Ventajas¨

Alta capacidad. Cierre hermético. Bajo costo. Diseño y funcionamiento sencillos.

Poca resistencia a la circulación.Desventajas

Control deficiente de la circulación. Se requiere mucha fuerza para accionarla. Produce cavitación con baja caída de presión. Debe estar abierta o cerrada por completo. La posición para estrangulación producirá erosión del asiento y del disco.

Características:•Son las más usadas. •Se utilizan donde se requiere circulación ininterrumpida, en posición abierta o cerrada. •No debe utilizarse para control de flujo. •En su apertura, la compuerta se eleva completamente fuera del ducto.

Partes principales de válvula tipo compuerta:

Válvulas de Cuchilla La válvula de cuchilla es de vueltas múltiples, en la cual se cierra el orificio con un disco vertical de cara plana que se desliza en ángulos rectos sobre el asiento.

Recomendada para:

Servicio con apertura total o cierre total, sin estrangulación.

Para uso frecuente. Para resistencia mínima a la circulación. Para mínimas cantidades de fluido o liquido

atrapado en la tubería.

Válvula de mariposa

Una válvula de mariposa es un dispositivo para interrumpir o regular el flujo de un fluido en un conducto, aumentando o reduciendo la sección de paso mediante una placa, denominada «mariposa», que gira sobre un eje. Al disminuir el área de paso, aumenta la pérdida de carga local en la válvula, reduciendo el flujo.1

En el ámbito de las válvulas para uso en hidráulica, se distinguen por las siguientes características:

Están en todos los casos contenidas al interior de la tubería;

Tienen una baja pérdida de carga cuando están totalmente abiertas. La relación entre el área de paso y el ángulo de giro de la mariposa no es lineal.

Son utilizadas en conductos de aire, tuberías para líquidos y en aplicaciones mecánicas, como en algunos tipos de motores térmicos.Hay que distinguir básicamente dos tipos de válvulas de mariposa:

Válvulas de mariposa de eje centrado. Válvulas de mariposa de eje descentrado.

Las de eje centrado tienen el cuerpo totalmente recubierto de un elastómero, normalmente EPDM y tienen la ventaja que éste está protegido ante la posible corrosión del fluido vehiculado, además de ser bidireccionales.Las de eje descentrado se utilizan sobre todo en industria petroquímica puesto que para servicios de agua convencionales no están recomendadas. Sin embargo pueden hacer

cierres con seguridad fuego (metal-metal) o utilizarse en servicios de regasificación (-200 °C), estas necesidades con las de eje centrado no se pueden cubrir.

•El uso principal es de corte y estrangulación cuando se manejan grandes volúmenes de gases y líquidos a presiones relativamente bajas. •Son ligeras, sencillas, de bajo costo y se utilizan para operación frecuente.

•Algunas ventajas: -no se produce acumulación de sólidos -producen baja caída de presión

Partes principales de válvula de mariposa:

Válvula tipo macho:

•Su uso principal es servicio de corte y sin estrangulación.

•Son para operación frecuente.

•Sus ventajas principales son:

-acción rápida

-operación sencilla

-espacio mínimo para instalación

-cierre hermético cuando tiene macho cónico.

•Hay 2 tipos: lubricadas y no lubricadas

Partes principales de la válvula tipo macho:

Válvula de brida ciega

Válvula de bridas ciegas están hechas de acero carbono, de acero inoxidable y de acero de aleación, etc. Se utilizan para sellar o bloquear un tubo, como una cubierta o tapa.

Válvula de globo

Es de vueltas múltiples, el cual el cierre se logra por medio de un disco tapón que cierra o corta el paso del fluido.

•Genera dos cambios en el sentido del flujo (dos vueltas en ángulo recto) que ocasiona turbulencia y por lo tanto menor duración del asiento.

•Algunas ventajas:

-Alta resistencia

-Soportan altas caídas de presión

Partes principales de la válvula de globo:

Válvula tipo ángulo:

Son similares a las de globo, su única diferencia es que tiene conexiones de entrada y salida en ángulo recto.

•Algunas ventajas:

-Menor resistencia al flujo que las de Globo.

Partes principales de la válvula tipo ángulo:

Válvula de retención tipo bisagra:

Cuerpo y CoberturaEl cuerpo se encuentra fundido con secciones uniformes y filetes de radios amplios que impiden la tensión en todos los lados. El cuerpo es de forma esférica para prevenir la turbulencia mínima, la erosión y la resistencia al flujo. La junta cuerpo-cubierta esamachimbrada en las categorías ASME 150-600 y las juntas son de tipo anillo en la categoría 900 y superior. El material de cobertura es idéntico al del cuerpo. Las válvulas de retención se encuentran diseñadas para brindar resistencia frente al golpe de ariete causado por una repentina marcha atrás. Los materiales de la empaquetadura pueden ser suministrados de acuerdo a los requerimientos del cliente.

DiscoEl disco se ha construido de una sola pieza para soportar condiciones severas de servicio. Éste cuenta con un área de superficie de asiento que está fijada y montada a un acabado especular. El disco es una construcción de una sola pieza y de untratamiento térmico para entregar las propiedades mecánicas requeridas y la dureza. Se encuentra sujeto fuertemente a la bisagra mediante una tuerca de fijación con una clavija hendida.AsientoLos asientos se encuentran diseñados para evitar cualquier turbulencia y cualquier daño por corrosión. Se encuentran forjados o laminados en una pieza y entonces el sello soldado y revestido, si es necesario. El asiento fundido es tratado de manera térmica para proporcionar las mejores propiedades mecánicas y la dureza requerida.BrazoLa estabilidad del disco se mantiene mientras el disco se ajusta mediante una fuerza hidrodinámica a un flujo que incluye el pulsador. El brazo se encuentra diseñado para reducir el golpe del ariete debido a que el disco se asienta inmediatamente sobre elcese del flujo debido al peso equilibrado pesado.

BisagraLa bisagra se encuentra diseñada para eliminar alguna penetración en el cuerpo y permitir un mantenimiento sencillo debido a que se tiene acceso a todas las partes desde la parte superior, la penetración del Cuerpo se sella con una brida ciega yUna empaquetadura de enrollado en espiral. El pasador de bisagra se encuentra ubicado cerca al centro del disco de gravedad lo que origina la disminución del radio de rotación de la superficie Sellada y la velocidad.Uniones de ExtremosLos extremos estándar de la brinda tienen un lado vertical dentado que cumple con la norma ASME B16.5 RF. A solicitud del cliente, las válvulas de la serie 600 ASME vienen equipadas con bridas de extremos RTJ

Válvula de aguja:

•Son básicamente válvulas de globo que tiene un macho cónico similar a una aguja.

•Algunas ventajas:

-Estrangulación exacta de volúmenes pequeños

Válvulas de seguridad:

•Cuando en el sistema protegido por la válvula se produce un aumento de la presión hasta alcanzar la presión de tarado

•La fuerza ejercida por el resorte es equilibrada por la fuerza producida por la presión sobre el área del disco de cierre.

•A partir de aquí, un pequeño aumento de presión producirá el levantamiento del disco de cierre y permitirá la salida del fluido.

•Cuando la presión disminuye la válvula cierra a una presión ligeramente inferior a la presión de tarado.

Partes principales de la válvula de seguridad: