Tipos de valvulas 01 (Autoresumen)

¿QUÉ ES UNA VALVULA?
• Es un dispositivo mecánico cuya función es detener o regular
el paso de un fluido (gas o liquido).
• La regulación se realiza mediante una pieza móvil que abre
cierra u obstruye de forma parcial o total uno o mas orificios.
TIPOS DE VALVULA
•
•
•
•
•
Válvula de Bola(ball Valve)
Válvula de Globo (Globe Valve)
Válvula Macho (Plug Valve)
Válvula de Compuerta (Gate Valve)
Válvula de Retención (Check Valve)
•
•
•
Válvula Mariposa (Butterfly Valve)
Válvula de Diafragma (Diaphargm Valve)
Válvula de Desahogo (Valvula De Alivio)
•
Válvula de Control
1. VALVULA DE BOLA(BALL VALVE)
• Llamada así porque el obturador que se encarga de
controla la circulación del fluido, tiene forma de bola
agujereada
• Solo trabaja en abierto y cerrado, girando ¼ de vuelta
(90°)
• El sellado en válvulas de bola es excelente, la bola
contacta de forma circunferencial y uniforme el asiento, el
cual suele ser de materiales blandos.
• No son recomendables usarlas en servicios de
parcialmente abiertas por un largo tiempo bajo
condiciones de alta caída de presión a través de la válvula,
ya que los asientos blandos pueden tener tendencia a salir
de su sitio y obstruir el movimiento de la bola.
1. VALVULA DE BOLA(BALL VALVE)
1.1 TIPOS DE VALVULA DE BOLA:
• Válvula de bola flotante (Float ball valve)
La válvula se sostiene sobre dos asientos en
forma de anillos.
• Válvula de bola guiada ("TRUNNION")
La bola es soportada en su eje vertical de
rotación por unos muñones. Estos absorben los
esfuerzos que realizan la presión del fluido
sobre la bola, liberando de tales esfuerzos el
contacto entre la bola y el asiento por lo que el
par operativo de la válvula se mantiene bajo.
Este diseño es recomendado en aplicaciones de
alta presión o grandes diámetros.
ANILLOS
1. VALVULA DE BOLA(BALL VALVE)
1.2 RECOMENDADA PARA:
• Para servicio de conducción y corte,
sin estrangulación.
• Cuando se requiere apertura rápida.
• Para temperaturas moderadas.
• Cuando se necesita resistencia
mínima a la circulación.
1.3 APLICACIONES
Servicio general, altas temperaturas,
pastas semilíquidas.
1. VALVULA DE BOLA(BALL VALVE)
1.4 VENTAJAS:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Bajo costo
Alta capacidad
Corte bidireccional
Circulación en línea recta
Pocas fugas
Se limpia por si sola
Poco mantenimiento.
No requiere lubricación
Tamaño compacto
Cierre hermético con bajo
par de torsión
1.5 DESVENTAJAS
•
•
•
•
Características deficientes para estrangulación
Alta torsión para accionarla
Susceptible al desgaste de sellos o empaquetaduras
Propensa a la cavitación
2. VALVULA MACHO (PLUG VALVE)
Similar a la válvula de bola, pero con un cilindro o
cono. La válvula de macho es de ¼ de vuelta, que
controla la circulación por medio de un macho
(obturador) cilíndrico o cónico que tiene un agujero
en el centro, que se puede mover de la posición
abierta a la cerrada mediante un giro de 90°
Recomendada para:
• Servicio con apertura total o cierre total.
• Para accionamiento frecuente.
• Para baja caída de presión a través de la válvula.
• Para resistencia mínima a la circulación.
• Para cantidad mínima de fluido atrapado en la
tubería.
2. VALVULA MACHO (PLUG VALVE)
Aplicaciones
Servicio general, pastas semilíquidas,
líquidos, vapores, gases, corrosivos.
Ventajas
• Alta capacidad
• Bajo costo
• Cierre hermético
• Funcionamiento rápido
Desventajas
• Requiere alta torsión (par) para
accionarla
• Desgaste del asiento
• Cavitación con baja caída de presión
3. VALVULA DE GLOBO (GLOBE VALVE)
También conocida como de “válvula de
asiento”, es de vueltas múltiples donde el
cierre se logra por medio de un
“obturador” (disco o tapón) que corta el
paso del fluido en un asiento que suele
estar paralelo con la circulación del fluido.
Recomendada para:
• Estrangulación o “regulación”
circulación
• Para accionamiento frecuente
• Para corte positivo de gases o aire
de
Aplicaciones:
Servicio general, líquidos, vapores, gases,
corrosivos, pastas semilíquidas.
3. VALVULA DE GLOBO (GLOBE VALVE)
Según la disposición geométrica de los puertos de entrada y el eje del obturador
podemos clasificar las válvulas de globo en:
• Válvula de globo de asiento recto (Straight)
• Válvula de globo de asiento angular (90°)
• Válvula de globo de asiento inclinado (Y)
angular
Inclinado en Y
3. VALVULA DE GLOBO (GLOBE VALVE)
VENTAJAS
• Estrangulación eficiente con estiramiento o erosión mínimos del disco o asiento.
• Carrera corta del disco y pocas vueltas para accionarlas, lo cual reduce el tiempo
y desgaste en el vástago y el bonete.
• Control preciso de la circulación.
• Disponible con orificios múltiples.
DESVENTAJAS
• Gran caída de presión.
• Costo relativo elevado.
Inclinado en Y
4. VALVULA COMPUERTA (GATE VALVE)
• Trabaja completamente abierta o
completamente cerrada.
• No deben ser usadas para regulación
de fluido (estrangulación).
• Al trabajar por estrangulación, sus
sellos
sufren
daños
severos.
Adicionalmente el asiento y el disco
se dañan considerablemente por
cavitación.
4. VALVULA COMPUERTA (GATE VALVE)
VENTAJAS
• Alta capacidad.
• Cierre hermético.
• Bajo costo.
• Diseño y funcionamiento sencillos.
• Poca resistencia a la circulación.
DESVENTAJAS
• No recomendable para regulación.
• Se requiere mucha fuerza para accionarla.
• Produce cavitación con baja caída de presión.
• Debe estar cubierta o cerrada por completo.
• La posición para estrangulación producirá
erosión del asiento y del disco.
5. VALVULA MARIPOSA (BUTTERFLY VALVE)
CARACTERISTICAS:
• La válvula de mariposa es de ¼ de vuelta
• controla la circulación por medio de un
disco circular
• Trabaja con apertura total, cierre total y
estrangulación (regulación del fluido).
• No están diseñadas para cierres ajustados
APLICACIONES
Servicio general, líquidos, gases, pastas
semilíquidas, líquidos con sólidos en
suspensión.
Inclinado en Y
5. VALVULA MARIPOSA (BUTTERFLY VALVE)
VENTAJAS
• Ligera de peso, compacta, bajo costo
• Requiere poco mantenimiento.
• Numero mínimo de piezas móviles.
• No tiene bolas o cavidades.
• Alta capacidad.
• Circulación en línea recta.
• Se limpia por si sola.
DESVENTAJAS
• Alta torsión (par) para accionarla.
• Capacidad limitada para caída de presión.
• Propensa a la cavitación
Inclinado en Y
6. VALVULA CHECK
• Están destinadas a impedir una inversión de la circulación
• Su accionamiento es automático (no se pueden accionar manualmente)
• Funcionan sin controles externos en una sola dirección
• También conocidas como válvulas anti retorno
6. VALVULA CHECK
Hay varios tipos básicos de válvulas de retención, entre ellos tenemos:
válvulas check de columpio
válvulas check de elevación
7. VALVULA DE DIAFRAGMA
• Las válvulas de vueltas múltiples
• El cierre se efectúa por medio de un diafragma flexible sujeto a un compresor
• Cuando el vástago de la válvula hace descender el compresor, el diafragma
produce sellamiento y corta la circulación
Inclinado en Y
7. VALVULA DE DIAFRAGMA
Recomendada para:
• Servicio con apertura total o cierre total.
• Para servicio de estrangulación (regulación)
• Para servicio con bajas presiones de operación.
Inclinado en Y
7. VALVULA DE DIAFRAGMA
APLICACIONES
Fluidos corrosivos, materiales pegajosos o viscosos,
pastas semilíquidas fibrosas, lodos, alimentos, productos
farmacéuticos.
VENTAJAS
• Bajo costo.
• No tienen empaquetaduras.
• No hay posibilidad de fugas por el vástago.
• Inmune a los problemas de obstrucción, corrosión o
formación de gomas en los productos que circulan.
DESVENTAJAS
• Diafragma susceptible de desgaste.
• Elevada torsión al cerrar con la tubería llena.
Inclinado en Y
6. VALVULA DE AGUJA
La válvula de aguja es llamada así por el vástago
cónico que hace de obturador sobre un orificio de
pequeño diámetro en relación el diámetro nominal
de la válvula.
El desplazamiento del vástago, si es de rosca fina, es
lento y el hecho de que hasta que no se gira un buen
número de vueltas la sección de paso del fluido es
mínima, convierte esta válvula en una buena
reguladora de caudal, por su estabilidad, precisión y
el diseño del obturador que facilita un buen sellado
metálico, con poco desgate que evita la cavitación a
grandes presiones diferenciales.
6. VALVULA DE AGUJA
Es posible encontrar diseños con la disposición de los puertos de entrada y salida de la
válvula de forma angular, recta (90º) o lineal (0º).
7. VALVULA DE ALIVIO
• Son dispositivos automáticos
• Protegen al sistema de excesivas presiones
• Basicamente consisten de un resorte y un disco
• Su misión es evitar la explosión del sistema
protegido o el fallo de un equipo o tubería por
un exceso de presión.
• Existen también modelos que alivian la presión
de un fluido cuando la temperatura (y por lo
tanto, la presión) supera un límite establecido
Inclinado en Y
8. VALVULA DE CONTROL
• Es toda aquella válvula que controla el paso de un
fluido
• Realiza la función de regular el caudal del fluido
mediante la variación continua de la sección de
paso.
• Se compone básicamente de un actuador (motor) y
el obturador
CAVITACIÓN
• La cavitación o aspiraciones en vacío es un efecto hidrodinámico que se produce cuando el agua o cualquier otro fluido
en estado líquido pasa a gran velocidad por una arista afilada, produciendo una descompresión del fluido debido a la
conservación de la constante de Bernoulli. Puede ocurrir que se alcance la presión de vapor del líquido de tal forma que
las moléculas que lo componen cambian inmediatamente a estado de vapor, formándose burbujas o, más
correctamente, cavidades. Las burbujas formadas viajan a zonas de mayor presión e implosionan (el vapor regresa al
estado líquido de manera súbita, «aplastándose» bruscamente las burbujas) produciendo una estela de gas y un
arranque de metal de la superficie en la que origina este fenómeno.
• La implosión causa ondas de presión que viajan en el líquido a velocidades próximas a las del sonido, es decir
independientemente del fluido la velocidad adquirida va a ser próxima a la del sonido. Estas pueden disiparse en la
corriente del líquido o pueden chocar con una superficie. Si la zona donde chocan las ondas de presión es la misma, el
material tiende a debilitarse metalúrgicamente y se inicia una erosión que, además de dañar la superficie, provoca que
ésta se convierta en una zona de mayor pérdida de presión y por ende de mayor foco de formación de burbujas de
vapor. Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared sólida cuando implosionan, las fuerzas
ejercidas por el líquido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy altas,
ocasionando picaduras sobre la superficie sólida. Nótese que dependiendo de la composición del material usado se
podría producir una oxidación de éste con el consiguiente deterioro del material.
• El fenómeno generalmente va acompañado de ruido y vibraciones, dando la impresión de que se tratara de grava que
golpea en las diferentes partes de la máquina.