Los filtros en Y son dispositivos para eliminar mecánicamente los sólidos no deseados de las líneas de líquido, gas o vapor mediante un elemento tensor perforado o de malla metálica, llamada filtro. Se utilizan en tuberías para proteger bombas, medidores, válvulas de control, trampas de vapor, reguladores y otros equipos de proceso.
Los filtros en Y son soluciones de filtrado muy positivas en muchas aplicaciones. Cuando la cantidad de material que se debe eliminar del flujo es relativamente pequeña, lo que resulta en largos intervalos entre las limpiezas de la malla, la malla del filtro se limpia manualmente cerrando la línea y quitando la tapa del filtro. Para aplicaciones con una carga de suciedad más pesada, los filtros en Y se pueden equipar con una conexión de «soplado» que permite limpiar la malla sin quitarla del cuerpo del filtro.
Los filtros en Y se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones de filtrado de líquidos para proteger los componentes del sistema de proceso aguas abajo en muchas industrias, incluyendo: procesos químicos, petróleo, generación de energía y marina. Las aplicaciones de manejo de agua, en las que los filtros en Y se utilizan para proteger el equipo que podría ser dañado u obstruido por arena, grava u otros desechos no deseados, son muy comunes.
Aunque se utiliza con frecuencia en muchos tipos diferentes de aplicaciones líquidas, un filtro en Y se considera el estándar para las aplicaciones de vapor y se utiliza casi universalmente para estas aplicaciones. Su forma cilíndrica y compacta es muy resistente y puede manejar altas presiones. Es, literalmente, un recipiente de presión.
Algunos fabricantes reducen el tamaño del cuerpo del filtro en Y para ahorrar material y reducir los costos. Antes de instalar un colador en Y, asegúrese de que es lo suficientemente grande para manejar adecuadamente el flujo. Un colador de bajo precio puede ser una indicación de que la unidad es de tamaño insuficiente.
El principal tipo de dispositivo utilizado para evitar las sobrepresiones en la planta es la válvula de seguridad o de alivio de seguridad. La válvula de seguridad funciona liberando un volumen de fluido del interior de la planta cuando se alcanza una presión máxima predeterminada, reduciendo así el exceso de presión de forma segura.
Una válvula de seguridad es una válvula que actúa como una válvula para fallas. Un ejemplo de válvula de seguridad es una válvula de alivio de presión (VLP), que libera automáticamente una sustancia de una caldera, un recipiente a presión u otro sistema, cuando la presión o la temperatura exceden los límites preestablecidos.
Por otro lado, una válvula de seguridad alivia la presión en la atmósfera, es decir, fuera del sistema. La válvula de alivio libera la presión cuando va a excederse, la válvula se abre gradualmente si la presión se incrementa gradualmente. La válvula de seguridad describe el dispositivo de alivio en los recipientes de fluido presurizado.
Propósito y función de las válvulas de seguridad
El propósito principal de una válvula de seguridad es la protección de la vida, la propiedad y el medio ambiente. Una válvula de seguridad está diseñada para abrir y aliviar el exceso de presión de los recipientes o equipos y para volver a cerrar y evitar la liberación adicional de fluido después de que se hayan restablecido las condiciones normales.
La válvula de control es una parte crítica del lazo de control. La válvula de control manipula el control de un fluido, como gas, vapor, agua o compuestos químicos para compensar la alteración de la carga y mantiene el proceso regulado variable lo más cerca posible del punto de ajuste deseado.
Las plantas de proceso consisten en cientos, o incluso miles, de lazos de control, todos conectados en red para producir un producto para ser ofrecido a la venta. Cada uno de estos lazos de control está diseñado para mantener algunas variables importantes del proceso como la presión, flujo, nivel, temperatura, etc. dentro de un rango de operación requerido para asegurar la calidad del producto final. Cada uno de estos lazos recibe y crea internamente perturbaciones que afectan negativamente en el proceso, y la interacción de otros lazos en la red proporciona perturbaciones que influyen en la variable del proceso.
Partes de una Válvula de Control
Para reducir el efecto de estas variaciones de carga, los sensores y transmisores recopilan información sobre la variable del proceso y su relación con algún punto de ajuste deseado. Un controlador entonces procesa esta información y decide qué debe hacerse para que la variable del proceso vuelva a estar donde debe estar después de que ocurra una perturbación de carga. Cuando se han realizado todas las mediciones, comparaciones y cálculos, algún tipo de elemento de control final debe implementar la estrategia seleccionada por el controlador.
Principios de Operación
El elemento de control final más común en las industrias de control de procesos es la válvula de control. La válvula de control manipula un fluido como gas, vapor, agua o compuestos químicos, para compensar la perturbación de la carga y mantener la variable del proceso regulado lo más cerca posible del punto de ajuste deseado.
Las válvulas de control pueden ser la parte más importante, pero a veces la más descuidada, de un lazo de control. La razón es usualmente la falta de familiaridad del ingeniero de instrumentos con las muchas facetas, terminologías y áreas de las disciplinas de ingeniería tales como mecánica de fluidos, metalurgia, control de ruido y diseño de tuberías y recipientes que pueden estar involucrados dependiendo de la severidad de las condiciones de servicio.
Cualquier lazo de control normalmente consiste en un sensor de la condición del proceso, un transmisor y un controlador que compara la «variable del proceso» recibida del transmisor con el «punto de ajuste», es decir, la condición del proceso deseada. El controlador, a su vez, envía una señal correctiva al «elemento de control final», la última parte del lazo y el «músculo» del sistema de control del proceso. Mientras que los sensores de las variables del proceso son los ojos, el controlador el cerebro, el elemento de control final son las manos del bucle de control. Esto lo convierte en la parte más importante, y a veces la menos comprendida, de un sistema de control automático. Esto se debe, en parte, a nuestro fuerte apego a los sistemas electrónicos y a las computadoras, causando cierta negligencia en la comprensión y el uso apropiado de todo el hardware importante.
Las válvulas de control regulan automáticamente la presión y/o el caudal, y están disponibles para cualquier presión. Si diferentes sistemas de planta operan hasta y en combinaciones de presión y temperatura que requieren válvulas Clase 300, algunas veces (cuando el diseño lo permite), todas las válvulas de control elegidas serán Clase 300 por su capacidad de intercambio. Sin embargo, si ninguno de los sistemas excede los rangos para las válvulas Clase 150, esto no es necesario.
Las válvulas de globo se utilizan normalmente como válvulas de control, y sus extremos suelen estar embridados para facilitar el mantenimiento. Dependiendo de su tipo de alimentación, el disco es movido por un actuador hidráulico, neumático, eléctrico o mecánico. La válvula modula el caudal mediante el movimiento de un obturador de la válvula en relación con la(s) conexión(es) situada(s) en el cuerpo de la válvula. El obturador de la válvula está unido a un vástago de la válvula, que a su vez está conectado al accionamiento.
Disposición de la válvula de control
La imagen de abajo muestra cómo se puede usar una válvula de control para controlar la tasa de flujo en una línea. El «controlador» recibe las señales de presión, las compara con la caída de presión para el flujo deseado y si el flujo real es diferente, ajusta la válvula de control para aumentar o disminuir el flujo.
Se pueden hacer arreglos comparables para controlar cualquiera de las numerosas variables del proceso. La temperatura, la presión, el nivel y el caudal son las variables controladas más comunes.
Válvulas Reguladora o Reductora de Presión para Agua con Piloto
La válvula reductora de presión reduce automáticamente una presión alta de entrada a una presión estable aguas abajo, sin importar los cambios de rangos de flujo y/o la variación de presión de entrada. Esta es una válvula precisa operada por piloto regulador capaz de mantener presión aguas abajo a un límite predeterminado. Cuando la presión aguas abajo excede el punto de ajuste del piloto de control, la válvula principal y el piloto se cierran herméticamente. Si se agrega una válvula de retención en la configuración y existe un regreso de presión, la presión aguas abajo es admitida en la cámara principal en la tapa cerrando la válvula para prevenir el flujo inverso.
Válvulas de Alivio para Agua con Piloto
La válvula de control de alivio rápido funciona para control de seguridad, fue diseñada para proteger el sistema mediante la liberación de los picos de presión a la atmósfera rápidamente causado por cambios repentinos en la velocidad de agua porque las bombas se ponen fuera de servicio frecuentemente en agua en la línea de elevación de la red. Cuando la presión de la red va más allá del punto seteado, la válvula se abre por sí misma rápidamente y protege el sistema por liberando la sobrepresión. Cuando la presión de la línea disminuye a la normalidad, de forma lenta y automática no causando un aumento de presión.
Válvulas Sostenedoras de Presión para Agua con Piloto
Válvulas de Caudal Mínimo o Válvula de Recirculación Automática para Protección de Bombas
Las válvulas de protección de la bomba son necesarias para garantizar el caudal mínimo de una bomba en todo momento. Esto protege la bomba contra el sobrecalentamiento, la cavitación y, finalmente, la destrucción. Si el flujo que pasa por la bomba cae por debajo de un determinado nivel, el sistema de derivación se abre y el fluido se recircula proporcionando el flujo mínimo requerido para la bomba.
Las válvulas de protección de bombas funcionan de forma modulante. Si la descarga aumenta a través de los siguientes procesos, la cantidad de fluido recirculado por el bypass se reduce automáticamente y viceversa. Esto aumenta la eficiencia de todo el sistema y optimiza la economía en la operación de baja carga.
La protección de la bomba funciona completamente sobre la tecnología de válvulas internas. El volumen en el que el proceso disminuye se mide independientemente de la presión, la cantidad devuelta a través del bypass se adapta automáticamente.
Las Válvulas Pinch son la solución ideal para aislar y regular productos abrasivos, corrosivos y fibrosos. También algunos las nombran válvula de pellizco se utiliza como válvula de aislamiento o de regulación para emulsiones, lodos, polvos, materiales gaseosos, aire comprimido, polvo, granulados, pellets, etc.
Las válvulas pinch con accionamiento manual y de control se accionan bajo la fuerza de un mecanismo y un actuador. También mediante un actuador eléctrico o neumático.
Las válvulas pinch son operadas por aire comprimido se suministran directamente con aire comprimido/fluido.
Características de la Válvula Pinch
Las válvulas Pinch se caracterizan por un flujo libre de producto, garantizado por el paso nominal de prácticamente todos los diámetros. Entre sus ventajas se encuentran la mínima resistencia a la fricción y la no obstrucción, y cambiando el manguito volvemos a tener una vávula casi completamente en el sentido hidráulico.
Otras ventajas se encuentran en su construcción ligera y compacta, lo que significa que son fáciles de instalar.
Sectores de la industria
Las válvulas Pinch se pueden utilizar en una gran variedad de aplicaciones debido a la amplia gama de materiales utilizados para el cuerpo y las bridas/tapas finales del manguito de una válvula pinch, como por ejemplo aluminio, acero, acero inoxidable, plástico, por ejemplo POM o PVC, así como un manguito desmontable en diferentes grados de elastómero (NBR, EPDM, IIR, FPM, silicona, etc.).
Algunos empresas que pueden utilizarlas son:
Tecnología de transporte, para aislar, dosificar y regular sólidos / materiales a granel de todo tipo
Transporte de vacío, para sellar / aislar polvos, granulados, fibras, pastillas, píldoras, etc.
Industria química, para dosificar / aislar colorantes, pigmentos, aditivos, fertilizantes, etc.
Industria plástica, para regular, sellar y dosificar granulados, polvos, pellets, etc.
Industria cerámica, como válvula de cierre para sólidos, lodos, etc.
Tecnología ambiental, para el sellado de aguas residuales, polvos, lodos, etc.
Plantas de tratamiento de aguas, como válvula de corte y/o control de cal, suspensiones, etc.
Ingeniería de planta y recubrimiento en polvo, para aislar y dosificar polvos, pinturas, etc.
Industria de la construcción y cemento, como válvula de cierre para cemento, hormigón, arena, grava, yeso, mortero, etc.
Industria automotriz, para el sellado de la línea de descarga de materiales a granel de todo tipo
Silos cerealeros, como componente de un silo para la protección contra el sobrellenado, el cierre de la línea de admisión, distribución, descarga, etc.
Industria minera, para el aislamiento y la regulación durante la extracción de minerales, menas, carbón, etc.
Ferrocarriles y trenes, como válvula de cierre de heces y aguas grises para sistemas de inodoros de vacío, etc.
Sistemas de dosificación, para aditivos, colorantes, pastas, etc.
Industria alimenticia, para dosificar y aislar puré, cebada, pulpa, salsas, jarabes, sabores, especias, harina, sal, azúcar, frutos secos, frutas, verduras, café en grano/polvo, residuos de matadero, etc.
También llamada en otros países como válvulas de bola, pero en Argentina es llama válvula esférica, es una válvula en la que el obturador llamada bola o esfera gira alrededor de un eje en ángulo recto con el dirección del flujo. Es una de las válvulas más utilizadas en el mercado por su gran versatilidad, para uso ON-OFF o regulación de caudal, con distintas características constructivas y materiales. En posición abierta, el fluido pasa a través del obturador.
También llamada en otros países como válvulas de bola, pero en Argentina es llama válvula esférica, es una válvula en la que el obturador llamada bola o esfera gira alrededor de un eje en ángulo recto con el dirección del flujo. Es una de las válvulas más utilizadas en el mercado por su gran versatilidad, para uso ON-OFF o regulación de caudal, con distintas características constructivas y materiales. En posición abierta, el fluido pasa a través del obturador.
Partes y Funcionamiento
Es una válvula de ¼ de giro, es decir 90°C siendo de accionamiento rápido.
Posee una bola o esfera de cierre, de allí proviene su nombre, pueden poseer cuerpo en acero fundido en ASTM A216 Gr. WCB ó acero inoxidable AISI 316 ó ASTM CF8M, asiento flotante PTFE / RPTFE ó asiento metálico, flotante ó tipo Trunnion con esfera guiada de cierre con guía superior e inferior, cierre block and bleed (cierre con bloqueo y purga) para uso en gas o petróleo con cuerpo único, dos cuerpos y tres cuerpos.
Con vástagos en diferentes materiales, por ejemplo AISI 361, SAE 4140 ENP, ASTM A182 F316, con esferas también pudiendo citar en ASTM A105 ENP, ASTM A351 CF8M, AISI 316, ASTM A351 CF3M, CF8, AISI 304, AISI 316L, con dos tipos de pasos de fluido: paso total y paso reducido.
Algunas características constructivas a proveer: vástago inexpulsable, junta de vástago autoajustable, dispositivo antiestático, tope independiente de palanca y placa base para automatización.
Con extremos soldables socket weld (a enchufe) SW ó butt weld BW (a tope), roscados NPT ó BSP y bridadas.
En diversas series (rating) o clases: Serie 150, Serie 300, Serie 600, Serie 900, 1000 WOG, Serie 1500, Serie 2500, también existen ratings de presiones superiores.
Conexiones rápidas triclamp, rosca danesa y groove.
Conexiones especiales fondo de tanque tuerca con doble virola, unión doble, hot tap.
Diámetros desde ¼” hasta 48”
Presiones hasta 350 bar para usos media y baja presión.
Materiales del cuerpo en bronce, acero carbono y acero inoxidable con vástago inexpulsable.
Accionamientos manuales, eléctricos, neumáticos o hidráulicos.
Para válvulas esféricas de alta presión son válvulas de diseño sólido y eficiente de esta válvula se encuentra validado por las exigencias de los ensayos específicos que aseguran la estanqueidad del producto de alta presión.
Algunos tipos de conexiones de válvulas esféricas
* Hay otros tipos.
Pueden poseer además normas API 6D, API 607, ABS 5351, ANSI B16.10, API 598 y ASME / ANSI B16.34 con presiones de 621 Bar para la serie ASME 2500 y 372 Bar para la serie ASME 1500 y rayados de bridas según MSS SP6
Algunos materiales de cuerpos para válvulas esféricas más usados
Bronce forjado ASTM B283-C37700
Bronce fundido ASTM B-62
Acero forjado ASTM A-105
Acero fundido ASTM A216 Gr. WCB
Acero inoxidable AISI 304
Acero inoxidable forjado A182 F304
Acero inoxidable fundido CF8
Acero inoxidable AISI 316
Acero inoxidable forjado ASTM A182 F316
Acero inoxidable fundido ASTM A351 CF8M
Acero inoxidable AISI 304
Acero inoxidable forjado A182 F304
Acero inoxidable fundido CF8
Acero al carbono para baja temperatura ASTM A352 LCB y ASTM A350 LF2
Monel ASTM A494 Gr. M-35-1
Alloy 20 ASTM A744 Gr. CN7M
Hastelloy C ASTM A494 Gr. CW-6M
Asientos metálicos de válvulas esféricas
Asiento metálico circular metal B
Asiento metálico caracterizado
Asiento metálico circular inoxidable
Asiento metálico c/inserto de CFILL
Asiento metálico c/inserto de TR
Asiento metálico c/inserto de Nylon
Asiento metálico c/inserto de Devlon
Asientos blandos de válvulas esféricas
PTFE virgen
PTFE reforzado con grafito
PDR08
Acetal
CFILL
PTFE-R (Teflón reforzado)
PTFE (Teflón Virgen)
UHMWPE
High Perfill (Peek)
Delrin
Lubetal
Nylon
Opcionales
Extensor de vástago
Traba candado / precinto
Diseño antifuego fire safe
Accionamiento a volante y cadena
Extensor de eje del operador
Servicio criogénico
Automatización
Válvulas Esféricas Asiento Esfera Flotante
En una válvula esférica de asiento flotante, la esfera se mantiene en la posición por la compresión de los dos asientos elastoméricos contra la bola. La esfera queda libre para flotar dentro del cuerpo de la válvula.
Este tipo de diseño de válvula es capaz de cierre bidireccional. La válvula flotante es muy difícil de operar cuando la presión aguas arriba es muy alta.
Válvulas Esféricas Asiento Esfera Trunnion o Guiada
La válvula esférica trunnion (o de muñón) es una forma de válvula de cuarto de vuelta que utiliza una esfera hueca, perforada y fija/apoyada para controlar el flujo a través de ella. Este tipo de asiento está disponible para todos los tamaños y para todas las clases de presión.
El trunnion (del francés antiguo «trognon», tronco) es una protuberancia cilíndrica utilizada como punto de montaje o de giro. Asociado en primer lugar a los cañones, es un importante desarrollo militar.
El vástago montado en el asiento tipo trunnion absorbe el empuje de la presión de la línea, previniendo el exceso de fricción entre la bola y los asientos, por lo que incluso con la presión de trabajo nominal completa el torque se mantiene bajo.
Doble block and bleed – Doble bloqueo y purgado (Válvulas DBB)
Estas válvulas reemplazan las técnicas tradicionales existentes empleadas por los ingenieros de tuberías para generar una configuración de doble bloqueo y purga en la tubería. Dos válvulas de bloqueo y una válvula de purga son como una unidad, o un múltiple, para ser instaladas para un aislamiento positivo. Utilizadas para el servicio de procesos críticos, las válvulas DBB son para sistemas de alta presión o procesos de fluidos tóxicos/peligrosos. Las aplicaciones que utilizan las válvulas DBB incluyen drenaje de instrumentos, conexión de inyección química, aislamiento de sellado químico y aislamiento de manómetros. Las válvulas DBB hacen el trabajo de tres válvulas separadas (2 aislamientos y 1 purga) y requieren menos espacio y tienen menos peso.
Aplicaciones para una válvula de doble bloqueo y purga
Las válvulas de doble cierre y purga se utilizan más comúnmente en la industria del petróleo y el gas, pero también pueden ser útiles en muchas otras industrias. Se utiliza cuando se requiere purgar la cavidad de la válvula, donde la tubería necesita aislamiento para el mantenimiento, o para cualquiera de estos otros escenarios:
Prevenir la contaminación del producto
Retirar el equipo del servicio para su limpieza o reparación
Calibrar la medición
Servicio de líquidos cerca de vías fluviales
Transmisión y almacenamiento
Inyección química y muestreo
Aislar la instrumentación como los indicadores de presión y los medidores de palanca
Vapor de proceso primario
Tener en cuenta al seleccionar una válvula de doble bloqueo y purga
Como con cualquier válvula, durante la selección, uno debe considerar las propiedades del fluido, la presión, la temperatura. Sin embargo, quizás lo más importante es cómo se utilizará la válvula. Con un número de configuraciones ofrecidas, considere cuál de éstas se ajustará mejor a su proceso y necesidades.
Actuadores Neumáticos para Válvulas Esféricas
Los actuadores neumáticos más utilizados son del tipo doble efecto y simple efecto, este último presenta resortes para que el actuador vuelva sin uso del aire a su posición original. No sólo pueden utilizados para válvulas mariposas sino con otras con accionamiento a 90 grados. Algunas marcas poseen indicador visual superior de posición para saber su estado de apertura o cierre. Los actuadores neumáticos además pueden ser del tipo on off ó modulante, pero también existen línea de actuadores neumáticos de yugo escocés para altos torques con piñón y cremallera.
Actuadores Hidráulicos para Válvulas Esféricas
Actuadores hidráulicos gas hidráulicos (gas-over-oil), actuadores de gas a alta presión (high pressure gas) y actuadores electrohidráulicos.
Aparte de los diseños de 1/4 de vuelta, la mayoría de estos rangos ofrece versiones para aplicaciones en válvulas con movimientos lineales. Muchos de estos actuadores son diseñados para aplicaciones críticas con respuestas «fail safe» de alta velocidad, o cierres de emergencia ESD (emergency shut down) en sitios hostiles, incluyendo aplicaciones submarinas a profundidades de cientos de metros. Uso aprobado en sistemas de seguridad SIL2 y SIL3.
Electroválvulas para Válvulas Esféricas
Las electroválvulas o válvulas solenoides son muy utilizadas para operar el aire comprimido para la utilización en los actuadores neumáticos. Las más utilizados pero habiendo muchos otros, son las válvulas de solenoide 3 vías y 2 posiciones completa con o sin NAMUR y las válvulas de Solenoide 5 vias y 2 posiciones completa con o sin NAMUR, con conectores para tubos de 6mm u 8mm y silenciador largo de bronce.
Tipos:
Válvula Solenoide 5/2 1/4 rosca BSP con bobina 110V
Válvula Solenoide 5/2 1/4 rosca BSP con bobina 12V
Válvula Solenoide 5/2 1/4 rosca BSP con bobina 24V
Válvula Solenoide 5/2 1/4 rosca BSP con bobina 220V
Válvula Solenoide 3/2 1/8 rosca BSP con bobina 12V
Válvula Solenoide 3/2 1/8 rosca BSP con bobina 24V
Válvula Solenoide 3/2 1/4 rosca BSP con bobina 24V
Válvula Solenoide 3/2 1/4 rosca BSP con bobina 12V
Válvula Solenoide 3/2 1/4 BSP 220V
Tenemos toda la línea de conectores, silenciadores y tubos.
Caja reductora con volante con piñón y cremallera
Las cajas reductoras cumplen dos funciones principales, pudiendo buscar una o ambas. La primera claramente es reducir el torque de operación debido al piñón y cremallera, es decir cada caja posee una relación de vueltas realizadas de entrada y salida. Es decir el usuario debe hacer menos fuerza de operación para abrirla o cerrarla, además debe romperse el torque de la misma presión interna del fluido. La segunda función pero menos requerida es que el operador este obligado a realizar un cierre lento y así reducir el golpe de ariete sobre el fluido dentro de la tubería. Por tal motivo, encontramos muchas veces que en diámetros no muy grandes de válvulas la solicitud que las válvulas posean caja reductora.
Actuadores Eléctricos para Válvulas Esféricas
Hay distintas opciones y calidades según cada necesidad. Lo importante es conocer el ambiente, la exigencia, el lugar donde estará instalado, el nivel de criticidad y la vida útil necesaria.
Actuadores eléctricos de ¼ de vuelta Modelo de ¼ vuelta para válvulas con 90 grados de rotación ó multivuelta para válvulas con movimiento lineal, del tipo ON-OFF ó modulante, en diferentes torques, tensiones y frecuencia, 12V, 24V, 48V, 110Vca, 220Vca, 380Vca, monofásicos ó trifásicos, con distintas ventajas para diferentes tipos de necesidades.
Son equipos de alto rendimiento para la automatización de válvulas y compuertas. Es común combinar un actuador multivuelta a una caja reductora para proveer una salida de ¼ vuelta, o para multiplicar el torque de salida del actuador. Muchos poseen control electrónico de corte por torque para limitación y desconexión en caso de bloqueo para evitar daños, también poseen cambio de posición manual quedando así liberado el motor para operación manual, otros poseen contactos adicionales para transmisión de señal abierto/cerrado. Existen para los modelos de bajos torques opcionales en multivoltage. Es importante definir el IP de estanqueidad según la exigencia que tendrá en el medio ambiente donde se desempeñe.
Video de Actuadores Eléctricos para Válvulas Esféricas
Limit Switch Box – Caja Límites para Válvulas Esféricas
Son dispositivos eléctricos, neumáticos o mecánicos situados al final del recorrido de un elemento móvil, como por ejemplo una cinta transportadora, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito. Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos (NA o NO en inglés), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operación que cumplan al ser accionados, de ahí la gran variedad de finales de carrera que existen en mercado.
Son dispositivos eléctricos, neumáticos o mecánicos situados al final del recorrido de un elemento móvil, como por ejemplo una cinta transportadora, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito. Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos (NA o NO en inglés), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operación que cumplan al ser accionados, de ahí la gran variedad de finales de carrera que existen en mercado.
Posicionador para Válvulas Esféricas
Para las válvulas totalmente automatizadas, los posicionadores serían el cerebro de las válvulas y controlan sus movimientos. Debido a su memoria pueden decirnos si la válvula se comporta como debería o si por el contrario tiene alguna enfermedad, como puedes ser: erosión en asiento y/o obturador, desgaste de la empaquetadura o alguna fuga en el aire de alimentación.
Pequeñas variaciones en el perfil de regulación de la válvula, nos dan información de su estado. Los resultados del diagnóstico los podemos representar en forma de curva para compararlos con perfiles de diagnósticos anteriores, representativos del buen funcionamiento de la válvula. Con la comparación nos avanzamos a posibles desviaciones en su comportamiento. Un objetivo es desarrollar el diagnóstico preventivo, hasta el punto de poder predecir el cambio de las piezas desgastadas. Para ello es necesario conocer a la perfección cómo se comunican las válvulas y saber interpretar correctamente los pequeños detalles.
Válvulas Esféricas API 6D
La norma API 6D especifica los requisitos y da recomendaciones para el diseño, fabricación, prueba y documentación de válvulas esféricas, retención, esclusas y tapón para su aplicación en sistemas de tuberías.
Las válvulas de aire en los sistemas de tuberías cumplen dos funciones principales. La primera es la liberación del aire acumulado que sale de la solución dentro de una tubería presurizada. Este aire resultará en la formación de burbujas y bolsas de aire, las cuales se reunirán en puntos altos localizados a lo largo del perfil de la tubería. Esta acumulación de aire ocurrirá cuando la flotabilidad de la burbuja sea mayor que la energía para transportar la burbuja con el líquido. La válvula de aire que se utiliza para liberar este aire libre se conoce como válvula de liberación de aire.
La segunda función de una válvula de aire es admitir aire en el sistema cuando la presión interna de la tubería cae por debajo de las presiones atmosféricas. Al admitir aire en la tubería a medida que se desarrolla la condición de vacío interno, la magnitud de la presión de vacío puede reducirse y como resultado ayudar a prevenir que la tubería experimente una excesiva deflexión y/o colapso, así como ayudar a prevenir la formación de una condición de vacío total en la cual se pueden formar cavidades de vapor a partir de la vaporización del fluido. La válvula de aire utilizada en esta situación es una válvula de aire y vacío. La válvula de aire y vacío también se utiliza para descargar grandes volúmenes de aire del sistema de tuberías cuando la tubería se llena inicialmente y después de la separación de la columna de agua.
Las válvulas de aire pueden contribuir a mejorar la eficiencia del sistema de agua.
Las válvulas cuchillas, también conocidas como válvulas guillotina o extrachatas, puede proveerse con extremos wafer o tipo lug, accionamiento manual ó actuada, pudiendo ser unidireccional ó bidireccional, con vástago ascendente, cuerpo en acero fundido A216WCB ó inoxidable CF8M, asiento en Vitón, EPDM, PTFE, acero inoxidable u otras materiales especiales.
Son apropiadas para una gran variedad de aplicaciones, por ejemplo, para las industrias mineras, celulosas y metalúrgicas, para el procesamiento de minerales ó para el tratamiento de aguas y aguas residuales.
La válvula cuchilla ha sido desarrollada para hacer frente a los medios que transportan partículas, lodos y aguas residuales. Las razones de su éxito en estas aplicaciones están relacionadas con el precio (generalmente hecho en estilo oblea con menos material), la compactibilidad (cara corta a cara), la resistencia a la abrasión debido al material de la hoja de acero inoxidable y varios revestimientos en el cuerpo, generalmente sin ranura inferior donde las partículas puedan quedar atrapadas.
Debido a que el álabe generalmente no tiene soporte en su recorrido, los rangos de presión y los tamaños son limitados.
Válvulas cuchillas con extremos wafer o tipo lug, pueden tener accionamiento manual ó con actuada, pudiendo ser unidireccional ó bidireccional, con vástago ascendente, cuerpo en hierro fundido siendo lo más utilizado o acero fundido ASTM A216 Gr. WCB ó acero inoxidable CF8M (AISI 316), asiento en Vitón, EPDM, PTFE, acero inoxidable u otras materiales especiales.
Partes de una Válvula Cuchilla
La válvula cuchilla es un componente que utiliza una cuchilla para cortar a través de la obstrucción de líquidos pesados, mientras que una válvula de compuerta de deslizamiento es un componente que utiliza una placa de deslizamiento para manipular o controlar mejor el flujo de material seco a granel. Las válvulas de compuerta de cuchilla fueron diseñadas originalmente para su uso en la industria de la pulpa y el papel.
Trabajan levantando una puerta redonda o rectangular fuera de la trayectoria del medio. Las superficies de sellado entre la compuerta y los asientos son planas, por lo que las válvulas de compuerta de cuchilla se utilizan a menudo cuando se necesita un flujo de fluido en línea recta y una restricción mínima.
El cierre de la cuchilla deslizante está diseñada para cerrar y estrangular en servicio de lodos de alto contenido de sólidos y/o abrasivos difíciles. Disponible con un volante o automatizada, y tiene la habilidad única de operar en una columna estática de partículas sólidas y polvos.
Diámetros disponibles entre 2” a 24” (mayores diámetros consultar disponibilidad)
Opcionales:
Sensores indicadores de final de carrera limit switch (mecánicos, magnéticos e inductivos)
Electroválvulas a solenoide para comando remoto, modulantes (para control)
Posicionadores neumáticos ó electroneumáticos 4-20mA
cabezales con interfase de control AS-I o PNP 24Vcc
Es una válvula muy utilizada para uso apertura/cierre ó regulación de caudal (no presión), posee diferentes tipos materiales para sus cuerpos, discos y asientos cada uno con sus distintas características, el disco concéntrico es el tipo estándar, siendo el más utilizado.
También es una válvula de ¼ de giro, es decir 90°C siendo de accionamiento rápido y de fácil actuación mediante un actuador neumático ó eléctrico. Muchas de ellas tienen las salidas normalizadas tipo ISO 5211
https://www.sis.se/api/document/preview/921676
Puede fabricarse con asientos plásticos, metálicos, con elastómeros, reforzadas en teflón para alta corrosión para sus diversos procesos y aplicaciones.DESCARGAR
Para cualquier tipo de válvula a seleccionar lo importante es realizar un correcto análisis del sistema y composición química de fluidos y así seleccionar correctamente la metalurgia y elastómeros a ser utilizados. Conocer fehacientemente la resistencia química de los materiales seleccionados nos dará mayor idea de la duración y vida útil de la válvula seleccionada.
Materiales de los discos
Hierro fundido dúctil o nodular
Revestimiento en Halar
Ebonita
Acero inoxidable CF8 o AISI 304
Acero inoxidable CF8M o AISI 316
Acero inoxidable pulido espejo
Bronce aluminio
Teflón
Noridur
Noriclor
Uranus B6
Hastalloy
Materiales de los asientos
EPDM
EPDM con peróxido
BUNA
NBR
Caucho natural
Nitrilo carboxílico
Carboxílico blanco
Polietileno clorusulfonado
Hypalon
Vitón ácido
Vitón calor
UPVC Plástico
CPVC Plástico
Epiclorhidina
Silicona alta temperatura
Caucho natural polibutadieno
Caucho nitrilo hidrogenado HNBR.
También pero en menor medida, se utiliza el disco excéntrico o también llamado off set, pudiendo ser del tipo de doble o triple excéntrica dependiendo la función, éstas ofrecen mayor vida útil y performance.
Tipo de asiento elástico (reemplazable o vulcanizado), doble excentricidad alta performance, triple excentricidad asiento metálico.
Accionamiento: tipo manual con palanca o reductor y volante, con actuador neumático, hidráulico y eléctrico.
Opcionales de Provisión
Sensores indicadores de final de carrera limit switch (mecánicos, magnéticos e inductivos)
Electroválvulas a solenoide para comando remoto, modulantes (para control)
Posicionadores neumáticos ó electroneumáticos 4-20mA
Cabezales con interfase de control AS-I o PNP 24Vcc
Válvulas mariposas con diámetros disponibles entre 2” a 24” (mayores consultar disponibilidad):
Montaje entre Bridas serie ASME 150 tipo Wafer o Lug
Asientos de EPDM / BUNA
Cuerpo de fundición de hierro pintado con pintura epoxi para evitar corrosiones
Disco de acero inoxidable ASTM A276/479 Gr. 316 / 304, ASTM A351 CF8 / CF8M
Eje de acero inoxidable ASTM A276/479 Gr. 316 / 304, ASTM A351 CF8 / CF8M
Tipos de Conexiones de Válvulas Mariposas
Actuadores Neumáticos para Válvulas Mariposas
Los actuadores neumáticos más utilizados son del tipo doble efecto y simple efecto, este último presenta resortes para que el actuador vuelva sin uso del aire a su posición original. No sólo pueden utilizados para válvulas mariposas sino con otras con accionamiento a 90 grados. Algunas marcas poseen indicador visual superior de posición para saber su estado de apertura o cierre. Los actuadores neumáticos además pueden ser del tipo on off ó modulante, pero también existen línea de actuadores neumáticos de Yugo Escocés para altos torques con piñón y cremallera.
Actuadores Hidráulicos para Válvulas Mariposas
Actuadores hidráulicos, Gas Hidráulicos (Gas-Over-Oil), Actuadores de Gas a Alta Presión (High Pressure Gas) y Actuadores Electro-Hidráulicos.
Aparte de los diseños de ¼ de vuelta, la mayoría de estos rangos ofrece versiones para aplicaciones en válvulas con movimientos lineales. Muchos de estos actuadores son diseñados para aplicaciones críticas con respuestas «fail safe» de alta velocidad, o cierres de emergencia ESD (Emergency Shut Down) en sitios hostiles, incluyendo aplicaciones submarinas a profundidades de cientos de metros. Uso aprobado en sistemas de seguridad SIL2 y SIL3.
Electroválvulas para Válvulas Mariposas
Las electroválvulas o válvulas solenoides son muy utilizadas para operar el aire comprimido para la utilización en los actuadores neumáticos. Las más utilizados pero habiendo muchos otros, son las válvulas de Solenoide 3 vías y 2 posiciones completa con o sin NAMUR y las válvulas de Solenoide 5 vias y 2 posiciones completa con o sin NAMUR, con conectores para tubos de 6mm u 8mm y silenciador largo de bronce.
Tipos:
Válvula Solenoide 5/2 1/4 rosca BSP con bobina 110V
Válvula Solenoide 5/2 1/4 rosca BSP con bobina 12V
Válvula Solenoide 5/2 1/4 rosca BSP con bobina 24V
Válvula Solenoide 5/2 1/4 rosca BSP con bobina 220V
Válvula Solenoide 3/2 1/8 rosca BSP con bobina 12V
Válvula Solenoide 3/2 1/8 rosca BSP con bobina 24V
Válvula Solenoide 3/2 1/4 rosca BSP con bobina 24V
Válvula Solenoide 3/2 1/4 rosca BSP con bobina 12V
Válvula Solenoide 3/2 1/4 BSP 220V
Tenemos toda la línea de conectores, silenciadores y tubos.
Caja reductora con volante con piñón y cremallera
Las cajas reductoras cumplen dos funciones principales, pudiendo buscar una o ambas. La primera claramente es reducir el torque de operación debido al piñón y cremallera, es decir cada caja posee una relación de vueltas realizadas de entrada y salida. Es decir el usuario debe hacer menos fuerza de operación para abrirla o cerrarla, además debe romperse el torque de la misma presión interna del fluido. La segunda función pero menos requerida es que el operador este obligado a realizar un cierre lento y así reducir el golpe de ariete sobre el fluido dentro de la tubería. Por tal motivo, encontramos muchas veces que en diámetros no muy grandes de válvulas la solicitud que las válvulas posean caja reductora.
Actuadores Eléctricos para Válvulas Mariposas
Hay distintas opciones y calidades según cada necesidad. Lo importante es conocer el ambiente, la exigencia, el lugar donde estará instalado, el nivel de criticidad y la vida útil necesaria.
Actuadores eléctricos de ¼ de vuelta Modelo de ¼ vuelta para válvulas con 90 grados de rotación ó multivuelta para válvulas con movimiento lineal, del tipo ON-OFF ó modulante, en diferentes torques, tensiones y frecuencia, 12V, 24V, 48V, 110Vca, 220Vca, 380Vca, monofásicos ó trifásicos, con distintas ventajas para diferentes tipos de necesidades.
Son equipos de alto rendimiento para la automatización de válvulas y compuertas. Es común combinar un actuador multivuelta a una caja reductora para proveer una salida de ¼ vuelta, o para multiplicar el torque de salida del actuador. Muchos poseen control electrónico de corte por torque para limitación y desconexión en caso de bloqueo para evitar daños, también poseen cambio de posición manual quedando así liberado el motor para operación manual, otros poseen contactos adicionales para transmisión de señal abierto/cerrado. Existen para los modelos de bajos torques opcionales en multivoltage. Es importante definir el IP de estanqueidad según la exigencia que tendrá en el medio ambiente donde se desempeñe.
Video de Actuadores Eléctricos para Válvulas Mariposas
Limit Switch Box – Caja Límites para Válvulas Mariposas
Son dispositivos eléctricos, neumáticos o mecánicos situados al final del recorrido de un elemento móvil, como por ejemplo una cinta transportadora, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito. Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos (NA o NO en inglés), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operación que cumplan al ser accionados, de ahí la gran variedad de finales de carrera que existen en mercado.
Son dispositivos eléctricos, neumáticos o mecánicos situados al final del recorrido de un elemento móvil, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito. Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos (NA o NO en inglés), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operación que cumplan al ser accionados, de ahí la gran variedad de finales de carrera que existen en mercado.
Posicionador para Válvulas Mariposas
Para las válvulas totalmente automatizadas, los posicionadores serían el cerebro de las válvulas y controlan sus movimientos. Debido a su memoria pueden decirnos si la válvula se comporta como debería o si por el contrario tiene alguna problema, como puedes ser: erosión en asiento y/o el disco,, desgaste de la empaquetadura o alguna fuga en el aire de alimentación.
Pequeñas variaciones en el perfil de regulación de la válvula, nos dan información de su estado. Los resultados del diagnóstico los podemos representar en forma de curva para compararlos con perfiles de diagnósticos anteriores, representativos del buen funcionamiento de la válvula. Con la comparación nos avanzamos a posibles desviaciones en su comportamiento. Un objetivo es desarrollar el diagnóstico preventivo, hasta el punto de poder predecir le cambio de las piezas desgastadas. Para ello es necesario conocer a la perfección como se comunican las válvulas y saber interpretar correctamente los pequeños detalles.
Válvulas Mariposas High Perfomance, doble o de triple excentricidad
Las válvulas de mariposas de doble excentricidad se diseñan y fabrican según los requerimientos de cada aplicación. Las dimensiones entre caras son según API 609. También se diseñan con dimensiones cara a cara individuales. La selección de materiales individuales permite un alto grado de flexibilidad. Las válvulas pueden ser operadas por diferentes tipos de actuadores. Las conexiones de los actuadores se rigen por los estándares internacionales.
Características de Válvulas Mariposas High Performance
Totalmente libre de fricción en el sistema de cierre. La geometría del asiento de la válvula asegura operatividad sin desgaste debido a que el cierre del disco contacta con el cierre del asiento únicamente al final de la posición de rotatividad de 0º
No se produce el desgaste típico de los sistemas de cierre laminares.
El asiento es de cierre compacto gira con el disco de manera simétrica
El asiento de cierre es muy fácil de cambiar.
El asiento de la válvula está disponible en acero inoxidable o con ejecuciones endurecidas.
No existe par de rotura en la apertura de la válvula, lo que capacita óptimamente para servicios de regulación.
El eje construido en una sola pieza lo que asegura una larga vida de funcionalidad de la empaquetadura. Esta característica es muy importante en aplicaciones donde se realicen un altísimo número de operaciones (apertura/cierre).
Válvulas Mariposas Bridadas
Válvulas Mariposas Roscadas o con Clamps para uso sanitario
Las válvulas de retención son usadas para prevenir o impedir el retorno del fluido, también llamadas antiretorno o check valve en inglés. Pueden ser instaladas en posición horizontal o vertical, dependiendo la necesidad. Son válvulas para impedir el paso del fluido en una dirección determinada, y no retorno, mientras el sentido del fluido es el correcto, la válvula de retención se mantiene abierta, cuando el fluido pierde velocidad o presión la válvula de retención tiende a cerrarse, evitando así el retroceso del fluido.
Dependiendo de los diámetros y condiciones de servicio, las mismas pueden estar equipadas con palanca y contrapeso ó palanca, contrapeso y amortiguador para modificar el tiempo de cierre. Para servicios especiales, cuando es necesario un cierre muy rápido, pueden ser equipadas con actuador neumático.
Algunos materiales pueden ser bronce, hierro fundido o acero fundido ASTM A216 gr. WCB, A217 WC6, A217 WC9, A217 C5, A217 C12, A352 LCB, A352 LCC, en acero inoxidable CF8, CF8M, internos según API 600 y hierro fundido nodular. Hay opciones en plástico para aplicaciones especiales o corrosivas.
También las de tipo cuerpo bridado a clapeta ó a bola ó wafer para instalar entre bridas del tipo simple check ó dúo check (doble clapeta).
Para las válvulas a clapeta, su robustez y cierre hermético hacen que éstas válvulas sean adaptables a las más altas exigencias de servicio. La junta cuerpo bonete puede ser plana, macho‐hembra ó tipo ring joint. Los detalles constructivos pueden variar en función de las dimensiones y series.
Con conexiones roscadas BSP / BSPT / NPT y Socket Weld SW Butt Weld BW (hasta 2″), para soldar butt weld BW y extremos bridados RF/FF/RTJ (Ring Joint) entre bridas tipo Wafer
En diámetros desde ½” a 48”
Algunos tipos de conexiones de válvulas retención
* Hay otros tipos.
ASME B16.20 – ASME B16.5 y ASME B16.25. Con conexiones roscadas BSP / BSPT / NPT y Socket Weld SW Butt Weld BW (hasta DN2″), para soldar butt weld BW y bridadas RF / FF – RTJ (Ring Joint) – Entre Bridas (Wafer). Se pueden actuar con accionamientos manuales, neumáticos, eléctricos ó hidráulicos.
Válvulas de Retención a Clapeta
Son generalmente las más robustas y muy utilizadas en la industria en general. En caso de reemplazar una existente es importante conocer la distancia entre bridas, también conocido como face to face. Puede fabricarse en distintos tipos de materiales y versiones según la necesidad de cada cliente. Puede ser previstas con bridas, para soldar o roscadas. También pueden proveerse con brazo para cierre lento.
Partes de una Válvula Retención
Válvulas Retención Duo Check tipo Wafer
Se definen como duo check ya que está diseñada como dos clapetas con accionamiento automático a resorte de acero inoxidable. Generalmente se provee con cuerpo en hierro fundido dúctil EN-GJL-250 (GG-25) pero puede proveerse en acero fundido o acero inoxidable AISI 316. Los asientos puede ser en BUNA N o VITON. Las mismas se instalan entre bridas, pudiendo ser bajo norma ANSI B16.5 Clase 150 o bien en ISO 7005-2 PN10.
Válvulas Retención a Clapeta Simple Check
Pueden ser de cuerpo angosto o cuerpo pesado, dependiendo la necesidad. También llamada single check en inglés, es decir una clapeta. Es una válvula con una menor pérdida de carga pero mayor turbulencia y fatiga sobre eje en caso de una alta velocidad del fluido.Generalmente se provee en acero inoxidable AISI 316.
Válvulas Retención a Disco
Estas válvulas poseen un resorte interno que se destraba con una presión mínima de funcionamiento, son menos utilizadas pero es requerida para fluidos limpios sin restos o granulometría o una densidad muy baja. Tiene alta pérdida de carga.
Válvulas Retención a Bola
Son válvulas de retención que poseen una bola interna en distintos materiales, generalmente es muy utilizada para fluidos con sólidos en suspensión ya que es más difícil que se trabe la clapeta por algún resto o basura que obstruya el cierre de la válvula de retención. En la mayoría se proveen con tapa abulonada para una correcta inspección y mantenimiento.
Es una válvula en la que el movimiento del obturador es lineal y en el área de asiento en dirección del flujo, las válvulas globo son unidireccionales, comúnmente utilizadas como válvulas de regulación, aptas para la regulación de fluidos para tener un mayor control del flujo, vienen en diferentes características constructivas y distintas aplicaciones con empaquetadura grafitadas ó con fuelle metálico, paso recto o en ángulo, con o sin indicador de posición.
Las válvulas de globo están diseñadas principalmente para detener, iniciar y regular el flujo. El disco de una válvula de globo puede ser totalmente removido del paso de flujo o puede cerrar completamente el paso de flujo.
Las válvulas de globo convencionales pueden utilizarse para servicios de aislamiento y estrangulación. Aunque estas válvul presenta unas caída de presión ligeramente más alta que las válvulas de paso recto (por ejemplo, esclusa, cuchilla, esférica, etc.), pueden utilizarse cuando la caída de presión a través de la válvula no es un factor de control preponderante.
Debido a que toda la presión del sistema ejercida sobre el disco se transfiere al vástago de la válvula, el límite de tamaño práctico para estas válvulas es DN12” (DN300). Las válvulas de globo de tamaño superior a 12” (DN 300) son una excepción y no la regla. Las válvulas más grandes requerirían que se ejercieran enormes fuerzas sobre el vástago para abrir o cerrar la válvula bajo presión. Se han fabricado y utilizado válvulas de globo en tamaños hasta DN48” (DN 1200).
El rango de control de flujo, la caída de presión y el servicio deben ser considerados en el diseño de la válvula para evitar fallos prematuros y asegurar un servicio satisfactorio. Las válvulas sometidas a servicios de estrangulamiento de alta presión diferencial requieren un ajuste de válvula especialmente diseñado.
Generalmente la máxima presión diferencial a través del disco de la válvula no debe exceder el 20 por ciento de la máxima presión aguas arriba o 200 psi (1380 kPa), la que sea menor. Las válvulas con guarnición especial pueden diseñarse para aplicaciones que excedan estos límites de presión diferencial.
Los materiales con las que se pueden fabrican son bastante variantes, lo más usados son acero fundido ASTM A216 Gr. WCB, A217 Gr. WC6, A217 Gr. WC9, A217 Gr. C5, A217 Gr. C12, A352 LCB, A352 LCC, en acero inoxidable ASTM CF8, CF8M, internos según API 600 y hierro fundido nodular.
Trim internos según API 600 de Válvulas Globo
Algunos tipos de conexiones de válvulas Globo
Con conexiones roscadas BSP / BSPT / NPT y Socket Weld SW Butt Weld BW (hasta 2″), para soldar butt weld BW y extremos bridados RF/FF/RTJ (Ring Joint) entre bridas tipo Wafer
En diámetros desde ½” a 48”
Diseñadas de acuerdo a ASME 16.34 / BS 1873
ASME B16.20 – ASME B16.5 y ASME B16.25.
En diversas series (rating) o clases: Serie 150, Serie 300, Serie 600, Serie 900, Serie 1500 y Serie 2500, también exiten ratings de presiones superiores.
Con conexiones roscadas BSP / BSPT / NPT y Socket Weld SW Butt Weld BW (hasta DN2″), para soldar butt Weld y bridadas RF / FF – RTJ (Ring Joint)
Accionamientos manuales, neumáticos, eléctricos ó hidráulicos.
Ventajas:
Buena capacidad de cierre
Capacidad de aceleración de moderada a buena
Carrera más corta (comparada con una válvula esclusa)
Disponible en patrones en T, en Y y en ángulo, cada uno de los cuales ofrece capacidades únicas
Fácil de mecanizar o volver a revestir los asientos
Con el disco no fijado al vástago, la válvula puede ser utilizada como válvula de retención.
Desventajas:
Mayor caída de presión (en comparación con una válvula esclusa)
Requiere una mayor fuerza o un accionamiento más grande para asentar la válvula (con presión bajo el asiento)
Aceleración del flujo bajo el asiento y cierre del flujo sobre el asiento
Aplicaciones típicas de las válvulas de globo
Sistemas de agua de refrigeración en los que es necesario regular el flujo
Sistema de aceite combustible donde se regula el flujo y la estanqueidad es importante
Ventilación de alto y bajo punto de drenaje cuando la estanqueidad y la seguridad son consideraciones importantes
Agua de alimentación, alimentación de productos químicos, extracción de aire del condensador y sistemas de drenaje de extracción
Purgadores y desagües de calderas, purgadores y desagües de vapor principales y desagües de calentadores
Sellos y drenajes de la turbina
Sistema de aceite lubricante para turbinas y otros
Ventajas y Desventajas de las Válvulas Globo
Partes de una Válvula Globo
El diseño de la válvula de globo en forma de T es el tipo de cuerpo más común, con un diafragma en forma de Z. El ajuste horizontal del asiento permite que el vástago y el disco se desplaza perpendicularmente a la línea horizontal. Este diseño tiene el menor coeficiente de flujo y la mayor caída de presión. Se utilizan en servicios de estrangulamiento severos, como en las líneas de desviación alrededor de una válvula de control. Las válvulas de globo en T también se pueden utilizar en aplicaciones donde la caída de presión no es una preocupación y se requiere estrangular.
La válvula de globo suelen tener vástago ascendente, y los tamaños más grandes son de la construcción exterior de tornillo y yugo. Los componentes de la válvula de globo son similares a los de la válvula de esclusa. Este tipo de válvula tiene asientos en un plano paralelo o inclinado a la línea de flujo.
El mantenimiento de la válvula de globo es relativamente fácil, ya que los discos y los asientos son fácilmente restaurados o reemplazados. Esto hace que las válvulas de globo sean especialmente adecuadas para servicios que requieren un mantenimiento frecuente de la válvula. En el caso de las válvulas de accionamiento manual, el menor recorrido de los discos ofrece ventajas en el ahorro de tiempo del operario, especialmente si las válvulas se ajustan con frecuencia.
La principal variación en el diseño de las válvulas de globo está en los tipos de discos empleados. Los discos con obturador tienen una configuración larga y cónica con una amplia superficie de apoyo. Este tipo de asiento proporciona la máxima resistencia a la acción erosiva del flujo de fluido. En el disco de composición, el disco tiene una cara plana que se presiona contra la abertura del asiento como una tapa. Este tipo de disposición del asiento no es tan adecuado para la estrangulación por presión diferencial alta.
En las válvulas de globo de hierro fundido, el disco y los anillos de asiento suelen ser de bronce. En las válvulas de globo de acero para temperaturas de hasta 399°C el asiento está generalmente hecho de acero inoxidable y, por lo tanto, proporciona resistencia en caso de rigidez mecánica y al desgaste por roce. Las caras de contacto son normalmente tratadas térmicamente para obtener valores de dureza diferencial. También se utilizan otros materiales de guarnición, incluyendo aleaciones con base de cobalto.
La superficie de asiento está rectificada para asegurar un contacto total de la superficie de apoyo cuando la válvula está cerrada. Para las clases de presiones inferiores, la alineación se mantiene mediante una contratuerca larga de disco. Para presiones más altas, las guías de los discos se funden en el cuerpo de la válvula. El disco gira libremente sobre el vástago para evitar el engrane de la cara del disco y el anillo del asiento. El vástago se apoya en un plato de empuje endurecido, eliminando el engrane del vástago y del disco en el punto de contacto.
Dirección del flujo de las válvulas de globo
Para aplicaciones con baja temperatura, las válvulas de globo se instalan normalmente de forma que la presión está bajo el disco. Esto contribuye a una fácil operación y ayuda a proteger la empaquetadura.
Para aplicaciones con servicio de vapor a alta temperatura, las válvulas de globo se instalan de forma que la presión esté por encima del disco. De lo contrario, el vástago se contraerá al enfriarse y tenderá a levantar el disco del asiento.
Válvula Globo con Fuelle Metálico
El fuelle es larga duración diseñado y probado para aplicaciones de alta presión/temperatura.
Reducción de las fugas del prensaestopas.
El uso de fuelles reduce las fugas de los componentes del prensaestopas.
Las cero fugas en el vástago eliminan la pérdida de medio y satisfacen las regulaciones ambientales.
El mantenimiento cero resulta en menores costos de operación.
Fácil mantenimiento. Las válvulas son efectivas para reducir los costos de mantenimiento ya que la empaquetadura del prensaestopas no necesita ser retorcida regularmente.
Mantiene la calidad del líquido.
El vástago de la válvula y los componentes del prensaestopas están sellados con fuelles para evitar el contacto con los líquidos de las tuberías.
Temperatura +300 °C
Aplicaciones más usadas:
Vapor
Agua sobrecalentada
Agua caliente
Agua fría
Sistemas de aire presurizado
Transferencia de amoníaco y aceite
Líquidos sin propiedades de acidez o alcalinidad
Válvula Globo con Asiento en Ángulo o Angular
Es una modificación de la válvula de globo con patrón T básica. Los extremos de esta válvula de globo están en un ángulo de 90 grados, y el flujo de fluido se produce con un solo giro de 90 grados. Tienen un coeficiente de flujo ligeramente inferior al de las válvulas de globo con patrón en Y. Se utilizan en aplicaciones que tienen períodos de flujo pulsante debido a su capacidad de manejar el efecto de slugging de este tipo de flujo.
Válvula Globo de Asiento Inclinado
Es una alternativa para la alta caída de presión, inherente a las válvulas de globo. El asiento y el vástago tienen un ángulo aproximado de 45 grados, lo que proporciona un paso de caudal más recto en la apertura total y ofrece la menor resistencia al flujo. Pueden abrirse durante largos periodos de tiempo sin que se produzca una erosión severa. Se usan extensamente para estrangular durante operaciones estacionales o de arranque. Pueden ser varillas para remover escombros cuando se usan en líneas de drenaje que normalmente están cerradas.
