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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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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Las Válvulas Mariposa

Las válvulas de mariposa sirven para aplicaciones de baja presión. Su diseño es sencillo y se suelen usar para controlar el flujo y regularlo.

Se caracterizan por ser de operación rápida, ya que sólo requieren un cuarto de vuelta para pasar de la posición de cerrado a la posición de abierto, teniendo además una pequeña caída de presión dado a que no alteran la dirección del fluido.

Suelen emplearse para servicios de poca presión. Utilizándose en todos los servicios con agua, exceptuando aquellos en los que sea necesario un estrangulamiento extremo, dado a que el desgaste excesivo del forro interior acorta la vida de la válvula, éste forro suele ser un elastómero.

Suelen ser adecuadas para servicios corrosivos y para instalaciones en las que se quiera conseguir ahorros importantes, a causa de su simplicidad de diseño y a su limitación de superficie de contacto con el fluido. Solamente tres componentes están en contacto con el fluido: forro, disco y eje, por lo que solo estas partes han de ser resistentes a la corrosión.

Existen dos tipos de válvulas, aquellas que poseen el elastómero reemplazable y las que poseen el elastómero integral. En estas últimas existe una unión muy fuerte entre el cuerpo y el elastómero, asegurando la retención máxima del mismo en posición. Válvulas de este tipo son adecuadas para servicios de vacío. El elastómero reemplazable tiene como única ventaja el poder cambiarlo con facilidad.

Las válvulas de mariposa se fabrican con el disco solidario al eje.

Características de las válvulas de mariposa

Estas válvulas provocan pequeñas pérdidas de carga, tanto si se hayan en posición entreabierta, como enteramente abiertas.

En posición cerrada no siempre consiguen un cierre hermético. A este respecto, se obtienen buenos resultados si el cierre se consigue haciendo presionar el disco sobre un forro interior de Buna N.

Aplicaciones de las válvulas de mariposa

Se emplean para servicios de regulación e interrupción. Se aplican especialmente para regulación de flujos de agua y aire a poca presión, en tuberías de gran diámetro.

Las válvulas de mariposa con asiento de hule son bien aceptadas para utilizarse en instalaciones de Agua y de Tratamiento de Agua recirculada en todo el mundo.

El diseño WALHORTH®, cumple con todos los requisitos de AWWA C-504-87. El sello hermético a prueba de fuga, su facilidad de instalación y su facilidad de operación a la máxima presión diferencial ejemplifican la "Calidad del Diseño" de manufactura por la que ha sido conocido WALWORTH® en la industria de las válvulas desde 1842.

Este diseño para trabajo pesado proporciona a los usuarios en la industria, una vida de servicio confiable, de largo plazo y de calidad.

La válvula de mariposa WALWORTH®, se recomienda para utilizarse en aplicaciones de regulación, así como en aplicaciones de abierto/cerrado. Con dicha versatilidad, recomendamos un análisis cuidadoso en busca del tamaño apropiado, operación y vida de servicio.

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