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Válvula

Válvula
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Valvula Industrial.jpg
Aparato mecánico con el cual se puede detener o regular la circulación de líquidos o gases en conductos o tuberías.

Válvula. Es un dispositivo mecánico con el cual se puede iniciar, detener, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases, desde los más simples hasta los más corrosivos o tóxicos, mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos.

Características

Sus tamaños van desde una fracción de pulgada hasta 30 ft (9 m) o más de diámetro. Pueden trabajar con presiones que van desde el vació hasta mas de 20000 lb/in² (140 Mpa) y temperaturas desde las criogénicas hasta 1500 °F (815 °C).

En algunas instalaciones se requiere un sellado absoluto; en otras, las fugas o escurrimientos no tienen importancia

Tipos de válvulas

Pueden ser de varios tipos según sea el diseño del cuerpo y el movimiento del obturador y según la magnitud que regula.

De acuerdo al diseño y el movimiento del obturador

  • Válvula de Globo. Siendo de simple asiento, de doble asiento y de obturador equilibrado respectivamente.
  • Válvula en Ángulo. Permite obtener un flujo de caudal regular sin excesivas turbulencias y es adecuada para disminuirla erosión cuando esta es considerable por las características del fluido o por la excesiva presión diferencial.
  • Válvula de tres vías. Este tipo de válvula se emplea generalmente para mezclar fluidos, o bien para derivar un flujo de entrada dos de salida.
  • Válvula de Jaula. Consiste en un obturador cilíndrico que desliza en una jaula con orificios adecuados a las características de caudal deseadas en la válvula.
  • Válvula de Compuerta. Esta válvula efectúa su cierre con un disco vertical plano o de forma especial, y que se mueve verticalmente al flujo del fluido.
  • Válvula en Y. Es adecuada como válvula de cierre y de control. Como válvula todo-nada se caracteriza por su baja perdida de carga y como válvula de control presenta una gran capacidad de caudal.
  • Válvula de Cuerpo Partido. Es una modificación de la válvula de globo de simple asiento teniendo el cuerpo partido en dos partes entre las cuales esta presionado el asiento.
  • Válvula Saunders o de Diagragma. El obturador es una membrana flexible que a través de un vástago unido a un servomotor, es forzada contra un resalte del cuerpo cerrando así el paso del fluido.
  • Válvula de Compresión. Funciona mediante el pinzamiento de dos o más elementos flexibles, por ejemplo, un tubo de goma.
  • Válvula de Obturador excéntrico rotativo. Consiste en un obturador de superficie esférica que tiene un movimiento rotativo excéntrico y que esta unido al eje de giro por uno o dos brazos flexibles.
  • Válvula de obturador cilíndrico excéntrico. Tiene un obturador cilíndrico excéntrico que asienta contra un cuerpo cilíndrico.
  • Válvula de Mariposa. El cuerpo esta formado por un anillo cilíndrico dentro del cual gira transversalmente un disco circular.
  • Válvula de Bola. El cuerpo de la válvula tiene una cavidad interna esférica que alberga un obturador en forma de bola o esfera.
  • Válvula de Orificio Ajustable. El obturador de esta válvula consiste en una camisa de forma cilíndrica que esta perforada con dos orificios, uno de entrada y otro de salida y que gira mediante una palanca exterior accionada manualmente o por medio de un servomotor.
  • Válvula de Flujo Axial. Las válvulas de flujo axial consisten en un diagrama accionado reumáticamente que mueve un pistón, el cual a su vez comprime un fluido hidráulico contra un obturador formado por un material elastómero.

De acuerdo a la magnitud que regula

Válvulas reguladoras de caudal La palabra flujo expresa el movimiento de un fluido, pero también significa para nosotros la cantidad total de fluido que ha pasado por una sección de terminada de un conducto. Caudal es el flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de fluido que circula por una sección determinada del conducto en la unidad de tiempo. Estas válvulas influyen sobre la cantidad de circulación de aire comprimido; el caudal se regula en ambos sentidos de flujo.

Entre ellas se pueden citar:

  • Válvulas reguladoras de caudal de estrangulación constante. En esta válvula, la longitud del tramo de estrangulación es de tamaño superior al diámetro.
  • Válvula de restricción de turbulencia En esta válvula la longitud del tramo de estrangulación es de tamaño inferior al diámetro.
  • Válvulas reguladoras de caudal de estrangulación variable.
  • Válvula de estrangulación de accionamiento mecánico, actuando contra la fuerza de un muelle. Resulta más conveniente incorporar las válvulas de estrangulación al cilindro.
  • Válvula de estrangulación regulable.
  • Válvula reguladora de presión. Se usan para mantener una presión constante en la descarga, aunque en la entrada varíe el flujo o la presión. En general el funcionamiento de una válvula reguladora de presión es como sigue: en el tubo existe una presión (Pe) de entrada ,la (Ps) presión de salida, y la presión (Pd) que se ejerce sobre el diafragma. Si la válvula piloto está cerrada, tendremos Pe=Pd, por lo que el disco por su propio peso y la fuerza del resorte auxiliar permanecerá cerrado. Si la válvula piloto está abierta, se establece una corriente de agua y debido a la estrangulación se producirá un Pd menor que un Pe, por lo cual la válvula permanecerá abierta. El hecho de que la válvula piloto esté abierta, cerrada o estrangulada depende de la diferencia de presión entre Pe y Ps, por lo que deberá cumplir una función reguladora sobre el flujo, y consecuentemente, por medio de la estrangulación sobre la presión de la cara del diafragma. Las válvulas reguladoras de presión son más útiles en redes de distribución que enlíneas de abducción.
  • Válvulas reguladoras de nivel.

De acuerdo a sus usos

  • Válvulas industriales.
  • Válvula de asiento.
  • Válvula de camisa.
  • Válvula hidráulica, caso particular de válvulas industriales.
  • Llave o válvula de paso, caso de válvulas en instalaciones de edificios residenciales(o como para tanques GLP).
  • Válvula de alivio de presión, para casos de bloqueo (shutt off, en inglés) o de expansión térmica.
  • Válvula de retención o antirretorno.
  • Válvula rotatoria, usada en los instrumentos de viento-metal.
  • Válvulas de corazón.

Por analogía se denominan también válvulas los dispositivos que regulan el paso de electrones en determinadas circunstancias:

  • Válvulas termoiónicas

Válvula de control

La válvula automática de control generalmente constituye el último elemento en un lazo de control instalado en la línea de proceso y se comporta como un orificio cuya sección de paso varia continuamente con la finalidad de controlar un caudal en una forma determinada.

Partes de la válvula de control

Las válvulas de control constan básicamente de dos partes que son: la parte motriz o actuador y el cuerpo.

  • Actuador: También llamado accionador o motor , puede ser neumático, eléctrico o hidráulico, pero los más utilizados son los dos primeros, por ser las más sencillas y de rápida actuaciones. Aproximadamente el 90% de las válvulas utilizadas en la industria son accionadas neumáticamente.

Los actuadores neumáticos constan básicamente de un diafragma, un vástago y un resorte. Lo que se busca en un actuador de tipo neumático es que cada valor de la presión recibida por la válvula corresponda una posición determinada del vástago. Teniendo en cuenta que la gama usual de presión es de 3 a 15 lbs/pulg² en la mayoría de los actuadores se selecciona el área del diafragma y la constante del resorte de tal manera que un cambio de presión de 12 lbs/pulg², produzca un desplazamiento del vástago igual al 100% del total de la carrera.

  • Cuerpo de la válvula: este esta provisto de un obturador o tapón, los asientos del mismo y una serie de accesorios. La unión entre la válvula y la tubería puede hacerse por medio de bridas soldadas o roscadas directamente a la misma. El tapón es el encargado de controlar la cantidad de fluido que pasa a través de la válvula y puede accionar en la dirección de su propio eje mediante un movimiento angular. Esta unido por medio de un vástago al actuador.

Fuente

Enlace externo

  • Instrumentación industrial