Una válvula de compuerta se utiliza para iniciar o detener el flujo de fluidos en una tubería. Este dispositivo se basa en un placa deslizanteUna válvula de paso, llamada compuerta, que se mueve hacia arriba o hacia abajo para abrir o cerrar el paso. Cuando se abre completamente la válvula de compuerta, el flujo prácticamente no se bloquea, por lo que la presión baja muy poco. Encontrará estas válvulas en muchas industrias porque manejar altas presiones y crear un cierre hermético. Utilice siempre una válvula de compuerta para el control de encendido y apagado, no para ajustar el caudal, ya que la apertura parcial puede dañar la válvula.
Principales conclusiones
Las válvulas de compuerta funcionan moviendo una compuerta hacia arriba o hacia abajo. Esto abre o cierra el paso del fluido. Son ideales para abrir o cerrar el paso. No sirven para modificar la cantidad de caudal.
Cuando están completamente abiertas, las válvulas de compuerta dejan pasar el fluido con facilidad. Casi no hay pérdida de presión. Pueden soportar altas presiones y calor. Funcionan con muchos tipos de fluidos.
Existen distintos tipos de válvulas de compuerta. Entre ellas están las de cuña, las paralelas y las de cuchilla. Cada tipo es adecuado para un trabajo diferente. Elija una en función de la presión, el tipo de fluido y la frecuencia de uso.
Para utilizar correctamente una válvula de compuerta, ábrala y ciérrela lentamente. Esto ayuda a evitar daños. Limpia y engrasa el vástago a menudo para que dure más.
Las válvulas de compuerta se utilizan en muchas industrias. Entre ellas, el petróleo y el gas, el tratamiento de aguas y las centrales eléctricas. No las utilice para controlar la cantidad de caudal. Esto puede causar daños.
¿Cuáles son los fundamentos del funcionamiento de las válvulas de compuerta?
Las válvulas de compuerta funcionan levantando una compuerta fuera de la trayectoria del fluido. Se utilizan principalmente para iniciar o detener el flujo de líquido en una tubería, proporcionando un flujo rectilíneo con una restricción mínima.
Cómo funciona
Una válvula de compuerta se controla mediante mover una compuerta o cuña arriba y abajo dentro del cuerpo de la válvula. Al girar el volante o utilizar un actuador, la compuerta se eleva para dejar pasar el fluido o desciende para bloquear el paso. Este movimiento vertical diferencia a las válvulas de compuerta de otras válvulas, que pueden utilizar distintos métodos para controlar el caudal.
Las válvulas de compuerta utilizan una compuerta o cuña que se mueve hacia arriba y hacia abajo para abrir o cerrar el paso.
Puede accionarlas manualmente con un volante o una palanca, lo que funciona bien si no necesita ajustar la válvula con frecuencia.
Los actuadores eléctricos le permiten abrir o cerrar la válvula a distancia con un control preciso.
Los actuadores neumáticos utilizan presión de aire para un movimiento rápido y fiable, lo que resulta útil en lugares con aire comprimido.
Los actuadores hidráulicos utilizan la presión hidráulica para mover grandes compuertas con gran fuerza.
Consejo: El diseño de la válvula de compuerta la hace ideal para el servicio de apertura y cierre, no para ajustar el caudal. Debe utilizarla siempre en posición totalmente abierta o totalmente cerrada.
Cuando se quiere abrir una válvula de compuerta, normalmente girar el volante en sentido antihorario. Esta acción eleva la compuerta y permite que el fluido fluya libremente. Para cerrar la válvula, hay que girar el volante en el sentido de las agujas del reloj, lo que baja la compuerta y detiene el flujo. Gire siempre el volante lentamente y evite forzarlo. Esto ayuda a evitar daños en las piezas de la válvula.
Aquí están los principales pasos a seguir para accionar una válvula de compuerta:
Gire el volante o el actuador en sentido antihorario para elevar la compuerta y abrir la válvula.
Abra la válvula lenta y constantemente para evitar sobrecargas repentinas o problemas en el sistema.
Para cerrar, gire el volante o el actuador en el sentido de las agujas del reloj para bajar la puerta.
Cierre la válvula suavemente para evitar atascos o daños en la compuerta.
Asegúrese de que la válvula está completamente cerrada para evitar fugas.
Abierto vs. Cerrado
Cuando se abre completamente una válvula de compuerta, se crea un trayectoria recta del fluido. Este diseño significa que el fluido se enfrenta casi sin resistenciapor lo que la presión cae muy poco. La válvula permite el flujo en ambas direcciones, y usted no necesita preocuparse de qué manera usted la instala.
Las válvulas de compuerta ofrecen un paso recto con una resistencia al flujo casi nula cuando están abiertas.
La dirección del flujo no está restringida y la válvula funciona igual en ambas direcciones.
Sólo se necesita una pequeña fuerza para abrir o cerrar la válvula.
La válvula requiere más espacio para su instalación porque la compuerta recorre una gran distancia.
Al cerrar la válvula de compuerta, ésta presiona firmemente contra los asientos de la válvula. Esta acción sella el paso y detiene el flujo. La presión del fluido ayuda a crear un cierre hermético, pero la las superficies de sellado pueden desgastarse con el tiempo porque rozan entre sí durante el funcionamiento.
Las válvulas de compuerta no sirven para estrangular o ajustar el caudal. Si se deja la válvula parcialmente abierta, el caudal se vuelve turbulento, lo que puede dañar la compuerta y los asientos.
La válvula es idónea para aplicaciones en las que es necesario iniciar o detener completamente el flujo.
A continuación se muestra una tabla con los índices de fuga típicos para válvulas de compuerta correctamente cerradas de acuerdo con las normas del sector:
Tamaño de la válvula (NPS) | Fuga máxima de líquido (gotas/min) | Fuga máxima de líquido (ml/min) | Fuga máxima de gas (burbujas/min) | Fuga máxima de gas (ml/min) |
|---|---|---|---|---|
2 | 0 | 0 | 0 | 0 |
4 | 8 | 0.5 | 16 | 0.16 |
6 | 12 | 0.75 | 24 | 0.24 |
8 | 16 | 1 | 32 | 0.32 |
10 | 20 | 1.25 | 40 | 0.4 |
12 | 24 | 1.5 | 48 | 0.48 |
Según la Norma API 598una válvula de compuerta correctamente cerrada no debe dejar escapar ningún líquido o gas que se pueda ver. Este alto nivel de sellado hace que la válvula de compuerta sea una opción fiable para detener el flujo en muchos sistemas.
¿Cuáles son los principales componentes de una válvula de compuerta?
Una válvula de compuerta está formada principalmente por el cuerpo, la compuerta, el vástago, el bonete y el actuador. Estos componentes trabajan juntos para controlar el flujo de fluido a través de una tubería elevando o bajando la compuerta.
Cuerpo y puerta
El cuerpo y la compuerta son las partes principales de una válvula de compuerta. El cuerpo mantiene todo unido y se conecta a la tubería. La compuerta se mueve hacia arriba o hacia abajo para detener o dejar pasar el fluido. El material de estas piezas depende de su función y del fluido que haya en la tubería. A continuación figura una tabla en la que se enumeran los materiales más comunes y cómo se utilizan:
Material | Características y propiedades | Aplicaciones típicas |
|---|---|---|
Bronce | Alto contenido en plomo, bueno para vapor, aire, gas, HVAC, marina | Baja presión fabricaciónEntornos marinos |
Hierro fundido | Buena fundición, se corroe con el tiempo, baja resistencia a la tracción | Agua, aguas residuales, HVAC, subterránea, baja presión |
Acero fundido | Resistente, duro, de alta resistencia a la tracción y al impacto | Plantas industriales de alta temperatura y presión |
Hierro dúctil | Se utiliza para compuertas en válvulas de asiento elástico y metálico | Distribución de agua, sellado con anillos de bronce |
La forma en que está fabricada la puerta modifica su estanqueidad.. Una cuña flexible puede doblarse si la tubería se calienta o se somete a tensión. Esto ayuda a evitar fugas. Una cuña sólida es fuerte pero puede atascarse si el cuerpo de la válvula se dobla. Algunas compuertas tienen dos piezas, lo que se denomina cuña partida. Éstas ayudan con los cambios de calor pero pueden atrapar la suciedad y empeorar el sellado.
Vástago y actuador
El vástago une el volante o el accionamiento a la puerta. Al girar el volante, el vástago mueve la puerta hacia arriba o hacia abajo. Diferentes actuadores pueden facilitar o automatizar esta operación. Los principales tipos son los actuadores neumáticos, hidráulicos y eléctricos.. Los actuadores neumáticos utilizan presión de aire para moverse rápido y funcionar bien. Los actuadores hidráulicos utilizan la presión del fluido para un movimiento fuerte y cuidadoso, lo que es bueno para válvulas grandes. Los actuadores eléctricos utilizan motores y engranajes para un control limpio y exacto. Son habituales en sistemas que funcionan solos.
Consejo: Si mantienes el tallo limpio y aceitado, durará más. Con buenos cuidados, un tallo puede funcionar de 10 a 30 años..
Asientos y juntas
Los asientos y las juntas detienen las fugas cuando la válvula está cerrada. Los asientos metálicos están hechos de acero inoxidable, bronce o aleaciones de níquel. Estos metales son buenos para alta presión o calor y no se oxidan fácilmente. Para presiones más bajas o juntas más blandas, se utiliza caucho como EPDM o PTFE. El material elegido cambia la cantidad de calor y presión que puede soportar la válvula. Consulte esta tabla para ver los límites de temperatura para diferentes materiales de asiento y junta:
Los asientos blandos, como los de goma o PTFE, presionan contra la compuerta para conseguir un cierre hermético. Los asientos metálicos son mejores para trabajos duros, pero pueden no sellar tan herméticamente. La mejor elección depende del sistema, el fluido, la temperatura y la presión.
¿Cuáles son los distintos tipos de válvulas de compuerta?
Las válvulas Parallel y WedgeGate se presentan en varios tipos, entre ellos vástago ascendente (OS&Y), vástago no ascendente, cuña y paralelo. Cada tipo tiene características distintas adaptadas a diversas aplicaciones y entornos.
Existen dos diseños principales de válvulas de compuerta: paralelas y de cuña. Cada uno funciona mejor en trabajos diferentes. Consulte esta tabla para compárelos:
Aspecto | Válvula de compuerta de cuña | Válvula de compuerta paralela |
|---|---|---|
Diseño | El portón tiene forma de cuña y aprieta al cerrarse. | La puerta es plana y se asienta entre dos asientos para una circulación fluida. |
Rendimiento de sellado | Funciona bien con alta presión, calor y fluidos agresivos. | Bueno para baja presión y tuberías grandes, pero no tan fuerte a alta presión. |
Par de funcionamiento | Necesita más fuerza para abrirse y cerrarse. | Más fácil de usar y necesita menos fuerza. |
Resistencia a los fluidos | Tiene un poco más de resistencia debido a la forma de cuña. | Tiene menos resistencia, por lo que el fluido se mueve más fácilmente. |
Regulación del caudal | No sirve para cambiar el caudal; mejor totalmente abierto o cerrado. | Puede ajustar el caudal y es buena para uso frecuente. |
Usos típicos | Se utiliza para vapor, plantas químicas y centrales eléctricas. | Se utiliza para el suministro de agua, tuberías urbanas y sistemas que se abren y cierran mucho. |
Vida útil | Pueden desgastarse más rápido por la alta presión y el calor. | Dura más porque hay menos desgaste y el flujo es más suave. |
Nota: Elija una válvula de compuerta de cuña para alta presión o calor. Utilice una válvula de compuerta paralela para tuberías grandes o si la abre y cierra con frecuencia.
Las válvulas de compuerta paralelas son buenas en centrales eléctricas y tratamiento de aguas. Ellas no se atascan cuando las temperaturas cambian rápidamente. Las válvulas de compuerta de cuña pueden atascarse si se calienta o enfría rápidamente, pero sellan mejor cuando las cosas se ponen difíciles.
Válvula de guillotina
Las válvulas de guillotina tienen un puerta afilada y fina que atraviesa fluidos espesos o sucios. Estas válvulas se utilizan para lodos, fangos o fluidos con arena y sólidos. Estas son algunas de las características que hacen especiales a las válvulas de guillotina:
La puerta afilada corta los fluidos espesos o pegajosos.
Su robusto diseño permite trabajar con materiales rugosos y gruesos.
La apertura total permite que el fluido fluya sin apenas pérdida de carga.
Los asientos blandos ayudan a sellar herméticamente y detener las fugas.
Hecho de metales resistentes como el acero inoxidablehierro fundido o aleaciones especiales para trabajos duros.
Viene en diferentes estilos: unidireccional, bidireccional, wafer (pequeño) y estilo lug (fácil de quitar).
Verá válvulas de guillotina en plantas de aguas residuales, minería, papeleras y fábricas químicas. El acero inoxidable se utiliza a menudo porque no se oxida y dura más. Para sellar, Asientos de PTFE, EPDM o cerámica se utilizan para detener fugas y manipular fluidos ásperos.
Consejo: Las válvulas de guillotina son fáciles de reparar y no ocupan mucho espacio. Su sencillo diseño implica menos piezas que reparar o sustituir.
Tipos de tallo
El vástago une el volante o el accionamiento a la compuerta. Existen dos tipos principales: de vástago ascendente y de vástago no ascendente. Esta tabla muestra en qué se diferencian:
Característica | Válvula de compuerta de vástago ascendente | Válvula de compuerta de vástago no ascendente |
|---|---|---|
Movimiento del tallo | El tallo se queda dentro y sólo gira. | |
Espacio necesario | Necesita más espacio por encima de la válvula. | Cabe en espacios pequeños o subterráneos. |
Indicador de posición | Fácil de ver si está abierto o cerrado. | Debes mirar el asa para comprobarlo. |
Mantenimiento | Fácil de engrasar y revisar. | Más difícil de cuidar, los hilos están en el interior. |
Mejor uso | Bueno si necesitas ver la posición de la válvula. | Bueno para lugares estrechos o subterráneos. |
Elija un vástago ascendente si desea ver si la válvula está abierta o cerrada. Los vástagos no ascendentes son mejores para lugares pequeños o subterráneos. Recuerde, los vástagos ascendentes necesitan aceite porque las roscas están fuera. Los vástagos no ascendentes mantienen las roscas seguras pero son más difíciles de comprobar y engrasar.
¿Cuáles son las aplicaciones y ventajas de las válvulas de compuerta?
Las válvulas de compuerta se utilizan principalmente en aplicaciones que requieren un flujo rectilíneo de fluido con restricciones mínimas. Suelen encontrarse en sistemas de suministro de agua, oleoductos y gasoductos, y diversos procesos industriales.
Usos comunes
Estas válvulas se utilizan en muchos sectores. Sirven para iniciar o detener el flujo en tuberías. En el sector del petróleo y el gas, se utilizan para cierre de tuberías y control de caudal. Las plantas de tratamiento de agua las utilizan para mover el agua en los sistemas de ciudades y fábricas. Las centrales eléctricas las utilizan para controlar el vapor y cerrar partes para reparaciones. Las empresas mineras las utilizan para lodos espesos y fluidos con sólidos. La tabla siguiente muestra dónde se utilizan estas válvulas:
Industria | Aplicaciones comunes |
|---|---|
Petróleo y gas | Aislamiento de tuberías, control del flujo de procesos |
Petroquímica | Manipulación de productos químicos agresivos, sistemas de alta presión |
Tratamiento del agua | Regulación del caudal de agua en instalaciones municipales |
Generación de energía | Gestión del flujo de vapor, aislamiento en centrales eléctricas |
Minería | Manipulación de lodos abrasivos, fluidos con sólidos |
Beneficios
Cuando la válvula está totalmente abierta, el fluido se desplaza en línea recta. La abertura es tan ancha como la tubería, por lo que el fluido fluye con facilidad. Casi no hay pérdida de cargaque mantiene el buen funcionamiento del sistema. La válvula es resistente y puede soportar altas presiones y calor. Se puede utilizar con muchos fluidos, incluso aquellos con sólidos o productos químicos. Estas son algunas de sus principales ventajas:
Hay poca pérdida de presión porque el camino es ancho y despejado.
La válvula funciona en lugares con alta presión y calor.
Puede utilizarse para agua, aceite, vapor y lodos.
Las herramientas de limpieza pueden moverse por la tubería sin problemas.
La válvula dura mucho tiempo porque es sencilla y resistente.
Sella herméticamente, por lo que las fugas son menos probables.
Nota: El diseño de paso total ayuda a detener las turbulencias y la cavitación. Esto hace que su sistema sea más seguro y eficiente.
Limitaciones
Esta válvula no sirve para ajustar el caudal. Si la deja parcialmente abierta, el fluido puede agitarse y desgastar la compuerta y los asientos. Esto puede causar fugas y daños con el tiempo. La válvula es mejor para activar o desactivar el caudal, no para pequeños cambios. Estos son algunos de los principales límites:
La válvula no controla bien el caudal y no sirve para estrangular.
El flujo rápido cerca del asiento cuando está parcialmente abierto puede desgastarlo.
Las vibraciones pueden dañar las piezas internas y reducir la vida útil de la válvula..
Arreglar asientos o puertas desgastados es difícil y puede costar mucho.
Abrir la válvula parcialmente con frecuencia puede provocar fugas y hacer que falle.
Consejo: Si necesita controlar el caudal con exactitud, utilice una válvula de globo o de aguja..
¿Cómo funciona una válvula de compuerta y cómo elegir la adecuada?
Una válvula de compuerta funciona levantando una compuerta fuera de la trayectoria del fluido. Se utiliza para iniciar o detener el flujo y no es adecuada para regularlo. Al seleccionar una válvula de compuerta, hay que tener en cuenta factores como el tipo de fluido, la presión, la temperatura y la compatibilidad de los materiales.
Identificación de la posición de la válvula
Antes de empezar a trabajar, hay que saber si una válvula está abierta o cerrada. Varios métodos estándar le ayudan a comprobar la posición de forma segura y rápida:
Mira el tallo: Para las válvulas de vástago ascendente, el el vástago sobresale cuando está abierto. Si ve que el vástago está completamente levantado, la válvula está abierta. Para las válvulas sin vástago ascendente, cuente el número de vueltas del volante. Normalmente, de cuatro a seis vueltas completas en el sentido contrario a las agujas del reloj significa que la válvula está abierta.
Comprobar la dirección del volante: Cuando la maneta está alineada con el tubo, la válvula está abierta. Si la empuñadura se apoya en el tubo, la válvula está cerrada.
Medir la altura del tallo: Algunas válvulas tienen marcas o reglas. Según API 600, el vástago debe elevarse al menos 1,2 veces el diámetro de la válvula cuando está abierta.
Leer indicadores: Si el caudal coincide con lo esperado y la caída de presión es baja, la válvula está abierta. Si la presión es alta en un lado y baja en el otro, la válvula está cerrada.
Escucha el flujo: Un sonido suave y constante significa que la válvula está abierta. El silencio cerca de la válvula significa que está cerrada.
Consejo: Los indicadores de posición le facilitan el trabajo. Muestran si la válvula está abierta, cerrada o atascada. Se puede ver desde una sala de control o directamente en la válvula. Algunos indicadores incluso envían alarmas si la válvula no se mueve como debería. Esto le ayuda a detectar problemas a tiempo y a mantener la seguridad de su sistema.
Cuándo utilizar una válvula de compuerta
Debe elegir esta válvula cuando necesite iniciar o detener completamente el flujo. Funciona mejor en estas situaciones:
Usted quiere un camino completo y despejado para el fluido con casi ninguna pérdida de presión.
Necesita manejar altas presiones o altas temperaturas.
La válvula se utiliza sólo unas pocas veces al día, no para un ajuste constante.
Desea mover agua, aceite, vapor o lodos espesos.
Necesita una válvula que dure mucho tiempo y sea fácil de mantener.
Cuando elija una válvula, tenga en cuenta estos factores:
Adapte el tamaño de la válvula a sus necesidades de tubería y caudal.
Elija materiales resistentes a la corrosión y que soporten la temperatura del fluido.
Elija el tipo de tallo adecuado para su espacio y necesidades de mantenimiento.
Compruebe que las conexiones finales se adaptan a sus tuberías.
Busque válvulas que cumplan las normas industriales de seguridad y calidad.
Decida si necesita un funcionamiento manual o automático.
Equilibre el coste con la duración de la válvula y la facilidad de reparación.
Nota: No utilice esta válvula para controlar o estrangular el caudal.. Si necesita ajustar el caudal con frecuencia, elija una válvula de globo o de bola.
Puede confiar en las válvulas de compuerta para iniciar o detener el flujo en muchos sistemas. Cuando elija una válvula, compruebe la fuerza necesaria para accionarlo y busca etiquetas claras. Elija válvulas fáciles de mantener y limpiar. Utilice revestimientos para protegerlas contra el óxido y las incrustaciones. Para fluidos sucios, las válvulas de guillotina funcionan mejor. Siempre coinciden con el tamaño y el material de la válvula a las necesidades de su sistema. Si necesita ajustar el caudal con frecuencia, considere otros tipos de válvulas.
PREGUNTAS FRECUENTES
¿Para qué sirve una válvula de compuerta?
Una válvula de compuerta se utiliza para iniciar o detener el flujo de líquido en una tubería. Funciona mejor cuando se necesita un paso libre y completo para el fluido. No debe utilizarse para controlar la velocidad del caudal.
¿Se puede utilizar una válvula de compuerta para estrangular?
No, no debe utilizar una válvula de compuerta para estrangular. Si la deja parcialmente abierta, el caudal puede dañar la compuerta y los asientos. Utilícela siempre totalmente abierta o cerrada.
¿Cómo saber si una válvula de compuerta está abierta o cerrada?
Puede comprobar la posición del vástago. Si el vástago sobresale, la válvula está abierta. Si el vástago está hacia abajo, la válvula está cerrada. Algunas válvulas tienen marcas o indicadores que te ayudan a ver la posición.
¿Qué fluidos pueden pasar a través de una válvula de compuerta?
Agua
Aceite
Vapor
Lodos con sólidos
Puede utilizar válvulas de compuerta con muchos fluidos. Compruebe siempre el material de la válvula para asegurarse de que coincide con su tipo de fluido.
