Válvulas de Control
Válvulas de Control | Profesor: Jonathan Koza
Contenido 1.
Válvula de control.......................................................................................................... 3
2.
Válvula de asiento.........................................................................................................3
3.
Válvula anti retorno........................................................................................................4
4.
Válvula de mariposa......................................................................................................5
5.
Válvulas tipo compuerta................................................................................................5
6.
Válvula tipo esférica.......................................................................................................6
7.
Válvula multivía.............................................................................................................7
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1.Válvula de control La definimos como un dispositivo mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación (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. Debido 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 tóxicos. Sus tamaños van desde unos milímetros hasta los 90 m o más de diámetro (aunque en tamaños grandes suelen llamarse compuertas). Pueden trabajar con presiones que van desde el vacío hasta más de 140 MPa (mega pascales). La palabra flujo expresa el movimiento de un fluido. La cantidad total de fluido que pasa por una sección determinada de un conducto por unidad de tiempo se denomina caudal.
2.Válvula de asiento La válvula de asiento (también llamada "de globo" o "de colisa") es una válvula que consiste en un agujero, generalmente redondo u oval, y un tapón cónico, por lo general en forma de disco, colocado en el extremo de una varilla, también llamado "vástago de la válvula". El vástago desplaza a la válvula a través de una guía. Sirve tanto para regular el paso de un elemento como para la función de todo o nada.
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El elemento de cierre apoya sobre un anillo de asiento, de sección circular. A medida que el elemento de cierre se aproxima al asiento, la sección de paso se reduce y por tanto aumenta la pérdida de carga disminuyendo el caudal. En algunas aplicaciones, la diferencia de presión ayuda a cerrar la válvula, y en otra ayuda a abrirla. Las válvulas de asiento son de construcción muy robusta y resistente, para uso industrial en válvulas de control direccional. Por lo general son muy tolerantes con los contaminantes del aire (óxido, polvo, etc.). También se caracterizan por permitir altos caudales, y una alta velocidad de operación. La válvula se maneja con un actuador que a su vez trabaja sobre el vástago de la válvula, despegando el disco de su asiento para abrirla (en el caso de las válvulas normalmente cerradas) y permitir el paso del fluido, o para apoyar el disco en el asiento y cerrarla (en el caso de las válvulas normalmente abiertas), e impedir el paso del fluido o gas. El actuador puede estar mandando por un sistema hidráulico, mecánico, manual, o mediante un electroimán. Cuando el actuador deja de aplicar fuerza sobre la válvula, un resorte devuelve la válvula propiamente dicha a su posición original (en el caso de las válvulas normalmente cerradas), haciendo que el disco de la válvula entre en contacto con el asiento; la presión del fluido dentro del cuerpo de la válvula ayuda a mantenerla cerrada. En el caso de las válvulas normalmente abiertas, la presión del fluido ayuda al resorte a separar la válvula del asiento, abriendo el paso nuevamente. Usualmente, las válvulas incorporan distintos materiales sobre las superficies que sellan el paso de los fluidos. El material utilizado para estos sellos incluyen varios tipos de gomas, plásticos u otros polímeros, los cuales son seleccionados de acuerdo a las condiciones en las que trabajará la válvula, dependiendo de las presiones de trabajo, temperaturas extremas, compuestos químicos del gas o fluido que debe pasar a través de la válvula, condiciones ambientales, etc.
3.Válvula anti retorno Las válvulas anti-retorno, también llamadas válvulas de retención, válvulas uniflujo o válvulas check, tienen por objetivo cerrar por completo el paso de un fluido en
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Válvulas de Control | Profesor: Jonathan Koza circulación -bien sea gaseoso o líquido- en un sentido y dejar paso libre en el contrario. Tiene la ventaja de un recorrido mínimo del disco u obturador a la posición de apertura total. El flujo del fluido que se dirige desde el orificio de entrada hacia el de salida tiene el paso libre, mientras que en el sentido opuesto se encuentra bloqueado. También se las suele llamar válvulas unidireccionales. Las válvulas anti-retorno son ampliamente utilizadas en tuberías conectadas a sistemas de bombeo para evitar golpes de retorno, principalmente en la línea de descarga de la bomba.
4.Válvula de mariposa Una válvula de mariposa es un dispositivo para interrumpir o regular el flujo de un fluido en un conducto, aumentando o reduciendo la sección de paso mediante una placa, denominada «mariposa», que gira sobre un eje. Son utilizadas en conductos de aire, tuberías para líquidos y en aplicaciones mecánicas, como en algunos tipos de motores térmicos. La no linealidad entre el ángulo girado y el área de paso hace que este tipo de válvula no sea recomendable para regulación de presión o caudal, siendo preferible su empleo en situaciones de corte o apertura total del flujo.
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5.Válvulas tipo compuerta Considerada como una de las válvulas más utilizadas para fines de bloqueo, las válvulas de compuerta tienen una forma constructiva que permite pasar al fluido en línea recta a través del cuerpo con el obturador en la posición totalmente abierta, sufriendo una resistencia mínima y consecuentemente tendrá una baja pérdida de carga. El obturador, que puede tener forma de disco o de cuña, actúa a través de un vástago que queda montado en la tapa de la válvula, promoviendo por medio de una rosca propia, movimientos de translación del disco o de la cuña, en sentido ascendente y descendente, perpendiculares a la trayectoria del fluido, abriendo y cerrando, respectivamente la válvula. La válvula de compuerta es indicada para operar en servicios donde no haya necesidad de operaciones frecuentes, visto que el movimiento de translación del obturador es muy lento y por lo tanto, se deben utilizar de preferencia en las condiciones de abierta o cerrada en su totalidad. Se recomienda no utilizar las válvulas de compuerta en servicios de regulación y/o estrangulamientos, pues en estos casos el impacto del fluido con el obturador parcialmente abierto, causará vibraciones y ruidos indeseables, así como podrá causar erosión en las superficies de los asientos y del obturador, perdiendo la posibilidad de impedir el paso del fluido una vez cerrada por completo.
6.Válvula tipo esférica Una válvula de bola o válvula de esfera, es un mecanismo de llave de paso que sirve para regular el flujo de un fluido canalizado y se caracteriza porque el mecanismo regulador situado en el interior tiene forma de esfera perforada. Se abre mediante el giro del eje 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. Cuando la válvula está cerrada, el agujero estará perpendicular a la entrada y a la salida. La posición de la manija de actuación indica el estado de la válvula (abierta o cerrada).
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Válvulas de Control | Profesor: Jonathan Koza Este tipo de válvulas no ofrecen una regulación precisa al ser de ¼ de vuelta. Su ventaja es que la bola perforada permite la circulación directa en la posición abierta con una pérdida de carga bastante más reducida que las de asiento, y corta el paso cuando se gira la manija 90° y cierra el conducto.
Las válvulas de bola manuales pueden cerrarse rápidamente, lo que puede producir un golpe de ariete. Por ello y para evitar la acción humana pueden estar equipadas con un servomotor ya sea neumático, hidráulico o motorizado. Las válvulas con cuerpo de una sola pieza son siempre de pequeña dimensión y paso reducido. Este tipo de construcción hace que la válvula tenga un precio reducido.
7.Válvula multivía Una válvula multivía es la que tiene varias entradas y salidas, de modo que puede, mediante un mecanismo conveniente, distribuir el flujo de un fluido por unos caminos (conducciones) u otros, según convenga a la instalación a la que sirve. Normalmente se clasifican por el número de vías de que disponen, pero también por el tipo de acción que realizan. Por el número de vías:
Válvula de dos vías: las válvulas o llaves de paso, tienen siempre una salida y una entrada, es decir, dos vías.
Válvula de tres vías: en este caso tiene tres entradas/salidas. Los mecanismos de actuación de la válvula pueden, bien dirigir el flujo del fluido por una u otra salida, según convenga; tomar fluido de una u otra entrada, también según convenga. También mezclar, o separar, fluidos de dos direcciones o de dos procedencias, en proporciones
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Válvulas de Control | Profesor: Jonathan Koza determinadas. Cuando mezclan fluidos de dos entradas en una sola salida, se llaman mezcladoras, cuando separan fluidos entre dos salidas, se llaman partidoras.
Válvula de cuatro vías: Tiene cometidos parecidos a la anterior, pero con cuatro vías, de modo que, tanto puede conmutar las entradas y las salidas entre las vías, como mezclar fluidos provenientes de las entradas hacia las salidas.
Válvulas de más vías. En este caso suelen ser válvulas de manejo manual y sirven para dirigir entradas y salidas en distintos usos
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