¿Qué es una válvula de tapón excéntrica?
Se trata de un tipo de válvula de tapón diseñada con un medio tapón. Este tipo de válvula es adecuado para su uso en aplicaciones que necesitan una fricción mínima y altas fuerzas de asiento desde la posición de apertura hasta la de cierre. Las válvulas de obturador excéntrico se utilizan en una gran variedad de aplicaciones como aire, lodos, lodo y agua limpia y sucia, entre otras. Los fabricantes de válvulas de obturador excéntrico diseñan estas válvulas como modificaciones de las válvulas de bola o de cono. Estas válvulas están diseñadas de manera que sólo la mitad del cono o la bola se utiliza para cerrar el flujo de fluido. Cuando la válvula de obturador excéntrico está en la posición de apertura total, su obturador está hecho para estar fuera del flujo de fluido y empotrado en el cuerpo. La rotación del obturador excéntrico en el asiento produce un movimiento como el de una leva mecánica. Esto ayuda a la válvula de obturador excéntrico a forzar el obturador contra la superficie del asiento para un cierre hermético. Este diseño ayuda a que estas válvulas funcionen bien en aplicaciones de lodos y fangos. Cuando la válvula se abre, el fluido fluye a través del paso hueco de la válvula. Las válvulas de obturador excéntrico tienen un diseño sencillo y económico. Las válvulas de obturador excéntrico son manuales o accionadas, según el tipo de aplicación y las preferencias del cliente.
Figura: Válvula de tapón excéntrico.
Componentes de la válvula de obturador excéntrico
Cuerpo de la válvula
Es la parte principal de una válvula de obturador excéntrico que se utiliza para alojar todas las piezas internas. El cuerpo está fabricado con materiales metálicos resistentes como el acero inoxidable, el acero al carbono, la fundición y la fundición dúctil, entre otros. El uso de estos materiales metálicos fuertes ayuda a que el cuerpo de la válvula sea fuerte para soportar la presión del fluido. El cuerpo de la válvula también contiene los puertos de la válvula donde el fluido entra y sale de la válvula.
Actuador/volante
El actuador es un componente utilizado para proporcionar la fuerza necesaria para abrir y cerrar la válvula de obturador excéntrico. El actuador se utiliza para las válvulas de obturador excéntrico automáticas o semiautomáticas. Los fabricantes de válvulas de obturador excéntrico también diseñan estas válvulas para uso manual en el que la válvula tiene un volante en el que el operador de la válvula aplica el par para abrir o cerrar el flujo de fluido.
Vástago
El vástago es un componente de una válvula de obturador excéntrico que conecta el accionamiento/volante y el obturador de la válvula. El vástago se encarga de transmitir la fuerza aplicada en el volante al obturador para que éste pueda dar un cuarto de vuelta y así abrir o cerrar el paso del fluido. El vástago está fabricado con roscas que le permiten girar.
Asiento
Es un componente de una válvula de obturador excéntrico que se coloca entre el cuerpo de la válvula y el obturador para evitar la fuga de líquido cuando la válvula está cerrada. El asiento también sirve como superficie de asiento donde se apoya el obturador de la válvula cuando se cierra. Los fabricantes de válvulas de obturador excéntrico diseñan el asiento con diferentes materiales que hacen que la válvula sea adecuada para su uso a diferentes niveles de temperatura.
Junta
La junta es un componente que se coloca entre las superficies de contacto de la válvula y la tubería para mejorar el sellado sin fugas de líquido. El tipo de material utilizado para fabricar la junta determina el área de aplicación y el nivel de temperatura.
Embalaje
Se trata de un componente utilizado en una válvula de obturador excéntrico que ayuda a evitar la fuga de líquido entre el vástago de la válvula y la tapa superior.
¿Cómo funciona una válvula de tapón excéntrica?
Una válvula de tapón excéntrica funciona girando el tapón un cuarto de vuelta de 90o grados. Este cuarto de vuelta ayuda a cerrar o abrir el flujo de fluido. Para abrir una válvula de obturador excéntrico, el volante se gira 90o grados en sentido contrario a las agujas del reloj. Esto hace que el obturador gire un cuarto de vuelta y deje abierto el paso del fluido, lo que permite el flujo del mismo a través de la válvula de obturador excéntrico. El fluido sigue fluyendo a través de la válvula mientras el obturador no sea forzado a volver a su posición de asiento. Para cerrar la válvula de obturador excéntrico, se gira la manivela o el volante en el sentido de las agujas del reloj durante un cuarto de vuelta. Esto obliga al obturador a volver a la posición de asiento en la que bloquea el paso del fluido asegurando un flujo nulo del mismo. Para el estrangulamiento, el volante se gira en un ángulo de 45o grados, lo que hace que el tapón se abra ligeramente permitiendo una cierta cantidad de flujo de fluido. Sin embargo, el proceso de estrangulamiento provoca una gran caída de presión y, por tanto, un bajo rendimiento.
Figura: Funcionamiento de una válvula de tapón excéntrico válvula abierta (izquierda) y válvula cerrada (derecha).
Tipos de válvulas de macho excéntrico
Válvula de tapón excéntrica de extremo roscado
Se trata de una válvula de obturador excéntrico que está diseñada con roscas en los puertos de la válvula para su conexión a la tubería. Los fabricantes de válvulas de obturador excéntrico con extremo roscado diseñan estas válvulas para su uso en aplicaciones de media presión. Estas válvulas son de tamaño reducido en comparación con las del tipo atornillado. Las válvulas de obturador excéntrico están diseñadas con rosca macho o hembra. Una válvula con rosca macho se conecta a una tubería con rosca hembra y viceversa. Las válvulas de obturador excéntrico con extremo roscado son más pequeñas y ligeras en comparación con las del tipo con bridas o con pernos. Estas válvulas pueden abrirse para limpiarlas, repararlas y realizar el mantenimiento necesario.
Válvula de macho excéntrico con bridas
Se trata de una válvula de tapón excéntrica que está diseñada con bridas en ambos extremos de los puertos. La válvula y la tubería se conectan mediante pernos y tuercas. La tubería y la válvula tienen bridas del mismo tamaño. Las bridas de ambas válvulas y tuberías tienen agujeros donde se insertan los pernos para mantener la válvula y la tubería juntas. Los fabricantes de válvulas de tapón excéntricas diseñan este tipo de válvulas para su uso en lugares donde hay una alta presión y donde el espacio de instalación no es limitado. Estas válvulas pueden utilizarse en diferentes rangos de temperatura dependiendo de los materiales utilizados para fabricar las piezas internas como el obturador, el asiento, los anillos y las juntas. Las válvulas de obturador excéntrico con bridas están libres de fugas de fluido debido a su alta resistencia y a los sellos herméticos mejorados por el uso de varios pernos y tuercas. Las válvulas de obturador excéntrico con bridas tienen la desventaja de ser más pesadas que otros tipos de válvulas. El elevado peso se debe al uso de pernos y tuercas y bridas que añaden peso a las demás partes de la válvula.
Válvula de obturador excéntrico con extremo soldado
Se trata de una válvula de tapón excéntrico que se conecta a la tubería mediante el método de soldadura. El método de soldadura significa que la válvula y la tubería están soldadas. Este método es muy fiable, ya que garantiza la ausencia de fugas de fluido. Las válvulas de obturador excéntrico con extremo soldado son adecuadas para su uso en aplicaciones de alta presión, ya que garantizan la ausencia de fugas. Estas válvulas también pueden utilizarse en aplicaciones de alta temperatura para garantizar la ausencia de fugas de vapor. Los fabricantes de válvulas de obturador excéntrico con extremos soldados recomiendan el uso de estas válvulas en aplicaciones peligrosas, como en ácidos y productos inflamables o muy calientes. El método de soldadura garantiza que los fluidos peligrosos no puedan filtrarse, asegurando que no haya daños en el medio ambiente ni lesiones en el operador de la válvula. Las válvulas de obturador excéntrico de extremo soldado no pueden repararse ni limpiarse mientras están en el campo debido al elemento de conexión de la soldadura. Estas válvulas se recomiendan para su uso en aplicaciones en las que la limpieza o reparación de la válvula no se realizará con frecuencia.
Factores que hay que tener en cuenta al seleccionar una válvula de macho excéntrico
Tipo de medio de comunicación
Los fabricantes de válvulas de obturador excéntrico diseñan estas válvulas para trabajar en diferentes aplicaciones que van desde fluidos corrosivos y viscosos hasta fluidos no corrosivos y de baja viscosidad. El uso de la válvula para el fluido o medio adecuado, tal y como recomienda el fabricante de la válvula de obturador excéntrico, ayuda a mejorar la vida útil y a reducir los costes de reparación y mantenimiento.
Presión y velocidad del fluido
Los fabricantes de válvulas de tapón excéntricas diseñan una válvula para su uso a una presión y velocidad específicas. El uso de la válvula para una presión muy alta de la recomendada puede causar fugas de fluido a través de las conexiones de la válvula. Además, una velocidad de fluido muy elevada provoca vibraciones o ruidos más fuertes de lo normal. Por lo tanto, la presión y la velocidad del fluido deben coincidir con los valores recomendados por el fabricante de la válvula de obturador excéntrico.
Temperatura de funcionamiento
Los fabricantes de válvulas de obturador excéntrico fabrican estas válvulas con diferentes materiales que pueden soportar distintos niveles de temperatura. Algunos materiales como el caucho y el plástico se utilizan para fabricar componentes como los asientos y los anillos que pueden soportar bajas temperaturas por debajo de 60o C. Las temperaturas muy altas necesitan una válvula de obturador excéntrico en la que las partes internas están hechas de materiales metálicos como el acero, el latón y el bronce, entre otros. El uso de la válvula para un rango de temperatura incorrecto puede causar daños en las piezas internas o puede hacer que el fluido reaccione con los componentes de la válvula y, por lo tanto, causar daños.
Aplicaciones de las válvulas de macho excéntrico
Ventajas de las válvulas de macho excéntrico
Desventajas de las válvulas de macho excéntrico
Solución de problemas de las válvulas de enchufe excéntricas
La válvula de tapón excéntrico no se abre
La válvula no se cierra
Fuga de fluidos internos
Fuga de fluidos externos
Resumen
Una válvula de obturador excéntrico es un tipo de válvula que se utiliza para abrir y cerrar el flujo de fluidos en diferentes aplicaciones. Los fabricantes de válvulas de obturador excéntrico diseñan este tipo de válvula con un medio tapón de forma esférica o cónica. Cuando la válvula de obturador excéntrico está en su posición de cierre total, el medio obturador se desplaza fuera de la trayectoria del flujo de fluido y se empotra en el cuerpo. Cuando la válvula se abre, el fluido fluye a través de la válvula a través de un pasaje hueco. Para cerrar el paso del fluido a través de una válvula de obturador excéntrico, el volante se gira en el sentido de las agujas del reloj durante un cuarto de vuelta, forzando al obturador a apoyarse en la superficie de asiento e impidiendo así el paso del fluido.
Las válvulas de obturador excéntrico son de varios tipos que incluyen válvulas de obturador excéntrico de extremo roscado, válvulas de obturador excéntrico de extremo embridado y válvulas de obturador excéntrico de extremo soldado, entre otras. Los factores que se tienen en cuenta antes de comprar una válvula de obturador excéntrico son el tipo de medio, la temperatura de funcionamiento y la presión y velocidad del fluido. Los fabricantes de válvulas de obturador excéntrico diseñan estas válvulas para su uso en aplicaciones como alimentos y bebidas, petróleo y gas, centrales eléctricas de vapor, tratamiento de aguas residuales, suministro de agua limpia, fabricación de productos químicos e industrias de papel y pulpa, entre otras. Las ventajas de utilizar válvulas de obturador excéntrico son su versatilidad, su aplicación en lodos y fangos, su ausencia de fugas, su alta resistencia, su diseño sencillo y su rapidez de funcionamiento.
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