Tipos de Válvulas

Todo fluido, al ser transportado por medio de tuberías, requiere un control de flujo, un método que impida su retorno y que libere el exceso de presión cuando esta sobrepase ciertos límites de seguridad. Para cumplir estas funciones se utilizan las válvulas. La elección de las válvulas es simple. Se debe tener en cuenta su capacidad, la clase de fluido, la temperatura del fluido, la clase y el tipo de tubería en la cual se debe instalar, la forma de realizar las conexiones, la manera como se va a operar y, finalmente, las facilidades para su buen manejo. Entre las distintas variedades de válvulas están las siguientes:

Válvulas de retención o válvula check.

La función principal de esta válvula es evitar el cambio de dirección del fluido que se conduce a través de la tubería. Hay de dos tipos distintos, conocidos como válvulas de retención a bisagra y de retención horizontal.

Válvulas de compuerta.

Permite el paso del flujo en posición completamente abierta y lo restringe en la posición completamente cerrada, con la mínima pérdida de carga posible. Cuando la válvula está en posición abierta, no solo facilita el paso del fluido en línea recta sino que, además, la sección mantiene la misma área de la tubería a la cual está unida

Válvulas de globo.

Las válvulas de globo sirven para regular o limitar el paso de un fluido. Están construidas de tal modo que cuando el fluido pasa, producen un cambio en la dirección e incrementan su resistencia al paso en forma gradual, según la posición de cierre. Para diámetros mayores de 12 pulgadas, estas válvulas son poco usadas, debido al gran esfuerzo que requieren para ser operadas bajo alta presión. En diámetros menores a una pulgada, para regular el flujo con mayor precisión, se usa otra versión de la válvula de globo, que tiene un vástago de forma cónica. Este es muy alargado y se conoce con el nombre de válvula de aguja.

Válvulas reguladoras de presión.

Se utilizan cuando es necesario reducir la presión, manteniéndola en valores prefijados, al margen de la cantidad de fluido que pasa a través de ellas.

Válvulas reguladoras de caudal.

Las válvulas reguladoras de caudal funcionan de manera similar a las reguladoras de presión, reduciendo y manteniendo el caudal de salida. En las plantas de tratamiento, estas válvulas son muy utilizadas en diámetros mayores de seis pulgadas para mantener constante el caudal de operación de los filtros rápidos de este tipo.

Válvulas de alivio de presión.

Se utilizan en tanques de presión, calderas, etcétera, donde es necesario evitar que un exceso de presión pueda causar daño en las instalaciones. Están reguladas para una determinada presión de apertura. Permanecen cerradas en funcionamiento normal y solo se abren si el fluido sobrepasa la presión requerida, liberando el exceso.

Válvula reguladora de altitud.

Se utiliza principalmente para mantener el nivel del agua en los reservorios, de modo que el ingreso se interrumpa apenas el nivel llegue a la altura deseada.

Válvula de purga de aire.

El aire acumulado en los puntos altos provoca la reducción del flujo de agua, produciendo un aumento de pérdida de carga y una disminución del caudal. Para evitar esta acumulación es necesario instalar válvulas de aire. Estas pueden ser de accionamiento automático o manual.

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Los tipos de válvulas en la industria

Las válvulas son los instrumentos de control más importantes y esenciales en la industria. Las válvulas se definen como un elemento de una línea de operación que controla de alguna forma el flujo total, parcial o nulo de un fluido.

El diseño y materiales de las válvulas dependerá del fluido a regular, sean líquidos o gases, corrosivos o tóxicos, o los más simples. Existe una gran variedad de diseños, de acuerdo a su uso y en una variedad de materiales, apropiados para cada aplicación en particular. Su tamaño va desde una fracción de pulgada hasta 30 ft (9 m) o más de diámetro. Pueden trabajar con presiones que van desde el vació hasta más de 20,000 lb/in² (140 Mpa) y temperaturas desde las criogénicas hasta 1,500 °F (815 °C).

Algunos tipos de válvulas usadas en la industria, son:

Proveedores de válvulas

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Suministros Industriales y Proyectos de Ingeniería (SUINPI) proporciona a la industria mexicana en todos sus segmentos el servicio de comercialización y puesta en marcha de proyectos. SUINPI se distingue por obtener las principales representaciones de válvulas, tubería, conexiones, automatización y refrigeración.

Dentro de su gama de productos, se encuentran las válvulas, entre las que destacan:

Válvulas de Compuerta, Globo, retención fundidas, forjadas en tamaños de ½” a 52” servicios de presión desde 150 a 2,500 libras, rangos de materiales desde fundido convencional o acero forjado hasta material de aleaciones especiales como monel, inconel, hastelog. Todas las válvulas de SUINPI están certificadas en ISO 9000 APIGA, CE , API 607, PEMEX, CFE. Aprobadas en las listas de las compañías líderes en el mundo. Incluyendo válvulas de bola flotante y truninon de ½” a 36” fundidas y forjadas.

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Las válvulas macho

Las válvulas macho poseen un dispositivo de cierre u obturador que está formado por una especie de tapón troncocónico el cual gira sobre el eje central.

La apertura del obturador se efectúa girando sobre su propio eje, mediante una palanca, hasta hacer coincidir la ventana del mismo con los del cuerpo de la válvula.

Su accionamiento suele ser muy rápido ya que al igual que la de mariposa basta un cuarto de vuelta de la palanca para pasar de la posición cerrada a la abierta y viceversa.

Su pérdida de carga en posición abierta es muy pequeña y suelen emplearse en instalaciones poco vigiladas, ya que al colocarse sin palanca de accionamiento no se puede alterar su posición.

Las válvulas que carecen de engrase, deben contar con un dispositivo accionado por palanca, que despegue el macho del cuerpo antes de proceder a su giro. Después de éste, se acciona dicha palanca en sentido contrario para bloquear el macho contra el cuerpo.

Tanto la lubricación como el anterior mecanismo pueden obviarse si se recubre con teflón la superficie del cuerpo que roza con el macho.

Características de las válvulas macho

El accionamiento de estas válvulas (por llave o por palanca) es muy rápido y las pérdidas de carga en posición abierta son pequeñas.

Aplicaciones de las válvulas macho

Como las válvulas de compuerta, se emplean sobre todo en posiciones totalmente abiertas o cerradas. Tienen sobre éstas las ventajas de su gran rapidez de accionamiento y de su mayor hermetismo.

Se aplican pues, en diámetros nunca grandes, para dar paso o cortar el flujo. Para regulación del caudal se usan menos, y especialmente para gases.

Los grifos se utilizan universalmente en líneas de aire comprimido y poco frecuente para vapor o agua.

Las válvulas de macho no sirven con altas temperaturas, pues se agarrotaría el obturador debido a las dilataciones desiguales.

En cuanto a las válvulas de tres y cuatro vías son aplicables en regulación para mezclas y reparto de flujos.

Tipos de válvulas macho

- Según la sección de paso.

- Según el sistema de lubricación.

- Según el número de ventanas.

El siguiente diagrama muestra las principales partes de una válvula macho lubricada:

A continuación se muestra una válvula macho revestida :

1.- Cuerpo 2.- Tapa 3.- Macho 4.- Bonete 5.- Sello del vástago 6.- Arandela de empuje 7.- Dispositivo antiestático 8.- Perno del bonete 9.- Perno de la tapa 10.- Arandela de presión 11.- Anillo soporte 12.- Copa de sello 13.- Forro o camisa

A continuación una válvula macho de camisa revestida :

Y finalmente una válvula macho no lubricada:

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