Marinel Luna 19.07.013
Introducción
Una válvula se puede definir como un aparato mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación de líquidos o gases mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos. Las válvulas son unos de los instrumentos de control esenciales en la industria como tal debido a que su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases, desde los más simples hasta los más tóicos o corrosivos. Bomba hidráulica
Una bomba hidráulica es una máquina generadora que transforma la energía generalmente generalmente energía mecánica mecánica con la que es accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que mueve. !l fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. "l incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas seg#n el principio de $ernoulli. !n general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.
!iste una ambig%edad en la utilización del t&rmino bomba, ya que generalmente es utilizado para referirse a las máquinas de fluido que transfieren energía, o bombean fluidos incompresibles, y por lo tanto no alteran la densidad de su fluido de traba'o, a diferencia de otras máquinas como lo son los compresores, cuyo campo de aplicación es la neumática y no la hidráulica. (ero tambi&n es com#n encontrar el t&rmino bomba para referirse a máquinas que bombean otro tipo de fluidos, así como lo son las bombas de vacío o las bombas de aire. Válvula
)ecanismo que regula el flu'o de la comunicación entre dos partes de una máquina o sistema. *in embargo las tres acepciones siguientes se refieren a mecanismo que de'an pasar un fluido en un sentido y lo impiden en el contrario incluido el fluido el&ctrico. !n la industria, a menudo se refiere la palabra a estas #ltimas acepciones, pero en el lengua'e, ha tomado en muchas ocasiones el sentido de la primera acepción. +e este modo, podría definirse una válvula como un dispositivo mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación o paso de líquidos o gases mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos. La válvula es uno de los instrumentos de control más esenciales en la industria. +ebido a su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases, desde los más simples hasta los más corrosivos o tóicos. *us tamaños van desde unos milímetros hasta los - m o más de diámetro aunque en tamaños grandes suelen llamarse compuertas/. (ueden traba'ar con presiones que van desde el vacío hasta más de 01- )(a megapascales/ y temperaturas desde las criog&nicas hasta 00-- 2 3elvin/. !n algunas instalaciones se requiere un sellado absoluto4 en otras, las fugas o escurrimientos no tienen importancia.
La palabra flu'o epresa el movimiento de un fluido. (ara la cantidad total de fluido que pasa por una sección determinada de un conducto por unidad de tiempo, en castellano se emplea la palabra caudal.
Tipo de válvula
Las válvulas pueden clasificarse seg#n diferentes características5
•
6peratividad del obturador de la válvula
La forma como se desplaza el obturador define la geometría y modo de funcionamiento de la válvula.
•
Lineale !válvula de movimiento lineal"
!l vástago de la válvula empu'a el obturador mediante un movimiento lineal directo. La mayoría de estas válvulas están actuadas por un actuador lineal o multigiro tambi&n de movimiento lineal/. 7eneralmente las válvulas lineales pasan a ser de tipo multigiro cuando en vez de ser operadas por un actuador, lo son de forma manual. •
Multi#iro !válvula de movimiento lineal"
!l obturador se desplaza siguiendo un movimiento lineal provocado por el empu'e que hace su e'e al girar sobre una rosca. La operación es lenta, pero permite posicionar de forma precisa y estable el
obturador,
requisito
en
algunas
válvulas
de
control.
(ueden ser operadas manualmente o mediante un actuador tipo multigiro.
Valvular anular$ la válvula anular permite la regulación de presión y
caudal. 8o padece cavitación. (uede cerrar contra toda la presión. !l obturador tiene de forma cónica, se desplaza en la dirección aial de la tubería. !l fluido pasa rodeando el obturador.
Válvula de compuerta$ válvula que abre mediante el levantamiento
de una compuerta o cuchilla la cuál puede ser redonda o rectangular/ permitiendo así el paso del fluido. Lo que distingue a las válvulas de este tipo es el sello, el cual se hace mediante el asiento del disco en dos áreas distribuidas en los contornos de ambas caras del disco. Las caras del disco pueden ser paralelas o en forma de cuña. Las válvulas de compuerta no son empleadas para regulación. 9enta'as o
"lta capacidad.
o
:ierre herm&tico.
o
$a'o costo.
o
+iseño y funcionamiento sencillos.
o
(oca resistencia a la circulación.
+esventa'as
o
:ontrol deficiente de la circulación.
o
*e requiere mucha fuerza para accionarla.
o
(roduce cavitación con ba'a caída de presión.
o
+ebe estar cubierta o cerrada por completo.
o
La posición para estrangulación producirá erosión del asiento y del disco.
Válvula de dia%ra#ma$ se utilizan para el corte y estrangulación de
líquidos que pueden llevar una gran cantidad de sólidos en suspensión. !n las válvulas de diafragma se aísla el fluido de las partes del mecanismo de operación. !sto las hace idóneas en servicios corrosivos o viscosos, ya que evita cualquier contaminación hacia o del eterior. La estanqueidad
se
consigue
mediante
una
membrana
fleible,
generalmente de elastómero, pudiendo ser reforzada con alg#n metal, que se tensa por el efecto de un e'e;punzón de movimiento lineal, hasta hacer contacto con el cuerpo, que hace de asiento.
Las aplicaciones de este tipo de válvula son principalmente para presiones ba'as y pastas aguadas que a la mayoría de los demás equipos los corroerían y obstruirían. *on de rápida abertura.
=eir paso restringido/5 Las válvulas de diafragma tipo =eir, se pueden usar en servicios de apertura y cierre y regulación
o
*traight>ay paso directo/ tambi&n llamadas *traight;?hru. !stas válvulas de diafragma de paso directo solo se usan en servicios de apertura y cierre.
Válvula de #lobo$ las válvulas tipo globo a diferencia de las válvulas
de compuerta, permiten aplicarlas en regulación de fluidos y realizan un cierre herm&tico cuando cuenta con un asiento fleible. !n esta clase de válvulas el fluido no corre de manera directa y en una sola dirección como lo hacen en las válvulas de compuerta sino que el fluido entra y sube dentro del cuerpo de la válvula, es estrangulado por el embolo seg#n qu& tan abierta o cerrada se encuentre la válvula, y despu&s ba'a el fluido hacia la salida de la válvula. !n las válvulas globo,
el fluido hace una movimiento de columpio dentro donde choca con el embolo que regula cuanto fluido debe de pasar por la válvula. Las válvulas globo tienen la venta'a de regular, pero tienen la desventa'a de que al detener cierta parte del fluido para regularlo, generan una caída de presión dentro de la línea lo que debe de ser considerado en los cálculos t&cnicos para que esta clase de válvulas y otras circunstancias que hay dentro de la línea no impidan que el fluido deba de llegar hasta donde se requiere. Las válvulas de globo son más costosas que las compuertas y mucho menos comunes. (ueden ser fabricadas en casi cualquier material como en acero al carbón, acero inoidable, hierro, (9:, :(9:, bronce, acero for'ado y con etremos, roscados, bridados, soc3et =eld *=/, y $utt =eld.
Válvula de a#u&a$ La válvula de agu'a 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.
!l desplazamiento del vástago, si es de rosca fina, es lento y el hecho de que hasta que no se gira un buen n#mero 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. !s posible encontrar diseños con la disposición de los puertos de entrada y salida de la válvula de forma angular, recta -@/ o lineal -@/. !n centrales hidráulicas se utilizan las válvulas de agu'a como bypass a la válvula de mariposa o esf&rica de entrada a las turbinas. (rimero se opera con la válvula de agu'a, que puede traba'ar me'or que la principal a grandes diferencias de presión sin cavitación, y una vez que la válvula principal está a presiones equilibrada se realiza su obertura evitando un golpe de ariete de la instalación.
Válvula de cono %i&o$ es una válvula de libre descarga, tambi&n
conocida como válvula ell $unger
o válvula de :horro
Aet valve/. !stas válvulas se usan para descargar el agua a alta presión de los embalses o tuberías forzadas contra la atmósfera.
La válvula de chorro hueco está diseñada para disipar una gran cantidad de energía sin sufrir por cavitación o vibración. !l cono está fi'ado mediante álabes al cilindro interno de la válvula. !l cono tiene un ángulo de - aproimadamente y desvía el chorro de agua haciendo que tome una forma cónica hueca. !l
cilindro eterno se desliza
longitudinalmente lo que da apertura o clausura de la válvula. !l accionamiento se efect#a manualmente mediante barras roscadas que van unidas por medio de engrana'es al mecanismo de operación de la válvula. ?ambi&n se encuentran con cilindros hidráulicos accionados por aceite a presión. !l cono que figura en la válvula constituye una de las principales venta'as del dispositivo lo cual no necesita un disipador de energía, lo que representa una economía considerable en comparación con otras válvulas
ya que
cumplen las mismas funciones de regulación de descarga. La descarga de la válvula se controla mediante la variación del área que de'a libre el cilindro móvil en su desplazamiento. *in embargo el cilindro móvil tiene en su borde aguas arriba un sello anular que mantiene la presurización al momento que se cierre y no permite que haya fuga de agua en la válvula. *u uso más com#n es por descarga atmosf&rica. *in embargo en ciertos casos especiales en que el nivel de agua este por encima de la válvula, se colocara un codo aguas arriba evitando que la misma quede sumergida, pero el codo a utilizarse será de B- para evitar que el chorro de agua caiga sobre la caseta de operación de la válvula.
Válvula tipo pinch$ tambi&n conocidas como válvulas de pellizco o
válvulas de manguito fleible, la estanqueidad se consigue mediante la estrangulación de la misma conducción que es un tubo fleible llamado sleeve, el cual es el #nico componente en contacto con el medio. Cdóneas en servicios de líquidos pastasos y partículas sólidas en suspensión, evita el contacto con los mecanismos de la válvula y cualquier tipo contaminación hacia o desde el eterior. 7eneralmente la válvula pinch está limitada a traba'ar a ba'as presiones Las válvulas pinch pueden ser actuadas de forma mecánica o por presión. !n la válvulas actuadas mecánicamente, como la mostrada en figura superior, especialmente cuando mane'a fluidos abrasivos, es aconse'able un fuerte apriete en el cierre para prevenir la erosión del tubo fleible provocado por el líquido que va fugando. :omo venta'a sobre las válvulas mecánicamente actuadas, la sección de paso en cualquier posición operativa es siempre circular por lo que pueden pasar partículas de mayor volumen. (or el contrario difícilmente pueden
cerrar al 0--D, y son difíciles de contralar manualmente ya que en la operatividad de la válvula, la presión del mismo fluido en la conducción tambi&n afecta. !sto puede ser resuelto mediante un regulador de presión. !l tubo fleible es de elastómero generalmente reforzado. La selección del material se realiza de acuerdo a un compromiso de corrosión;resistencia ya que el elastómero va perdiendo sus propiedades resistivas en el tiempo en contacto con fluidos corrosivos. !l límite de fatiga debe estar dentro del n#mero de oberturas y cierres previstos para la válvula.
•
'uarto de #iro !válvula rotativa"
!l obturador y e'e tienen un giro de -@ a -@ desde la posición totalmente abierta
a
cerrada.
*on
válvulas
de
rápida
obertura.
(ueden ser operadas manualmente o mediante un actuador tipo cuarto de giro.
Válvula de bola$
conocida tambi&n como de EesferaE, es un
mecanismo de llave de paso que sirve para regular el flu'o de un fluido
canalizado y se caracteriza porque el mecanismo regulador situado en el interior tiene forma de esfera perforada. *e abre mediante el giro del e'e unido a la esfera o bola perforada, de tal forma que permite el paso del fluido cuando está alineada la perforación con la entrada y la salida de la válvula. :uando la válvula está cerrada, el agu'ero estará perpendicular a la entrada y a la salida. La posición de la manilla de actuación indica el estado de la válvula abierta o cerrada/. !ste tipo de válvulas no ofrecen una regulación precisa al ser de F de vuelta. *u venta'a es que la bola perforada permite la circulación directa en la posición abierta con una p&rdida de carga bastante más reducida que las de asiento, y corta el paso cuando se gira la maneta -G y cierra el conducto. 0 Las válvulas de bola manuales pueden cerrarse rápidamente, lo que puede producir un golpe de ariete. (or ello y para evitar la acción humana pueden estar equipadas con un servomotor ya sea neumático, hidráulico o motorizado. "tendiendo al n#mero de coneiones que posee la válvula, puede ser de dos o tres vías. Las válvulas con cuerpo de una sola pieza son siempre de pequeña dimensión y paso reducido. !ste tipo de construcción hace que la válvula tenga un precio reducido. Las válvulas con cuerpo de dos piezas suelen ser de paso estándar. !ste tipo de construcción permite su reparación. Las válvulas de tres piezas permiten desmontar fácilmente la bola, el asiento o el vástago ya que están situados en la pieza central. !sto facilita la limpieza de sedimentos y remplazo de partes deterioradas sin tener que desmontar los elementos que conectan con la válvula.
Válvula de maripoa$ es un dispositivo para interrumpir o regular el
flu'o de un fluido en un conducto, aumentando o reduciendo la sección de paso mediante una placa, denominada HmariposaI, que gira sobre un e'e. "l disminuir el área de paso, aumenta la p&rdida de carga local en la válvula, reduciendo el flu'o. !n el ámbito de las válvulas para uso en hidráulica, se distinguen por las siguientes características5 o
!stán en todos los casos contenidas al interior de la tubería4
o
?ienen una ba'a p&rdida de carga cuando están totalmente abiertas.
o
La relación entre el área de paso y el ángulo de giro de la mariposa no es lineal.
*on utilizadas en conductos de aire, tuberías para líquidos y en aplicaciones mecánicas, como en algunos tipos de motores t&rmicos.
9álvulas de mariposa de e'e centrado.
o
9álvulas de mariposa de e'e descentrado.
Las de e'e centrado tienen el cuerpo totalmente recubierto de un elastómero, normalmente !(+) y tienen la venta'a que &ste está protegido ante
la
posible
corrosión
del
fluido
vehiculado,
además
de
ser
bidireccionales. Las de e'e descentrado se utilizan sobre todo en industria petroquímica puesto que para servicios de agua convencionales no están recomendadas. *in embargo pueden hacer cierres con seguridad fuego metal;metal/ o utilizarse en servicios de regasificación ;J-- G:/, estas necesidades con las de e'e centrado no se pueden cubrir.
Válvula macho !(lu# Valve"$ conocidas por su nombre ingl&s E(lug
valvesE por el obturador. !l obturador puede ser cilíndrico o cónico. "unque las válvulas de bola son de alguna forma un tipo de válvula macho, son tratadas como otra clase. La válvula de macho se usa en servicio de aperturaKcierre y desviación de flu'os, ya que pueden tener una configuración multipuerto. (ueden ser utilizadas en fluidos con sólidos en suspensión.
Las válvulas de EmachoE tipo lift están diseñadas para levantar el obturador al inicio de maniobrar la válvula, protegiendo así las superficies de sellado obturador;asiento del desgaste por rozamiento.
http$))***.valvia.com)inde+,e.php
'oncluione
Las válvulas desempeñan un papel muy importante en el desarrollo del ser humano. ya que se utilizan en distintas actividades como la industrial que ayuda en el desarrollo de un país y por lo tanto me'ora la condición de vida sus habitantes, no tan solo en la industria si no que tambi&n en nuestra vida cotidiana como la cantidad de agua que llega a nuestra agua ya que está regulada por válvulas de agua que se cierran o se abre y que mantienen un nivel constante de agua, destacando otras actividades podría ser la regulación de gases para evitar una eplosión, en si las válvulas son parte de la vida cotidiana de los seres humanos.
