Válvula de globo

La válvula de globo se usa para cortar el flujo del medio y es adecuada para ocasiones en las que es necesario estrangularla con frecuencia. El más utilizado es en la producción química.

El disco de la válvula y el asiento de la válvula son las partes de sellado de la válvula de globo. Para cerrar la válvula herméticamente, la superficie coincidente del disco de la válvula y el asiento de la válvula debe pulir, y los materiales resistentes a la corrosión y al desgaste como Stellite 6 y acero inoxidable también se pueden soldar en la superficie de sellado. El disco de la válvula y el vástago de la válvula de globo tienen una conexión flexible diseñada para facilitar el ajuste del disco y el vástago de la válvula.

Tabla de contenidos

1. Tipos de válvulas de globo

2. Construcción de una válvula de globo y principios de funcionamiento

3. Rendimiento y aplicación de la válvula de globo

4. Instalación y uso de válvula de globo

5. Guía de selección de válvula de globo

6. Problemas habituales y mantenimiento de la válvula de globo

7. Conclusión

1. Tipos de válvulas de globo

A. Basado en el patrón de perforación

Válvula de globo con brida recta

            ※ Recto / Patrón en TEE / Válvula de globo con cuerpo en Z

La trayectoria del flujo de entrada y salida del medio de la válvula de globo con patrón en T es de 180 ° en la misma dirección. Este diseño tiene un bajo coeficiente de flujo y caída de presión. Se basa en el vástago de la válvula para desplazar el disco de la válvula hacia la superficie de sellado del asiento de la válvula, cerrando completamente el flujo. Durante el proceso de apertura / cierre, la fricción entre las superficies de sellado es pequeña, lo que minimiza el desgaste. El grado de altura de estrangulamiento es mínimo y el rendimiento del proceso es óptimo. En comparación con la válvula de compuerta, la estructura de la válvula de globo es sencilla y es más fácil de mantener. Es la válvula más utilizada en la industria.

Válvula de globo tipo Y

           ※ Válvula de globo tipo Y

El vástago de la válvula y la ruta de flujo de la válvula de globo tipo Y forman un cierto ángulo, y la superficie de sellado del asiento de la válvula y la ruta de flujo de entrada y salida también tienen un cierto ángulo. El cuerpo de la válvula puede ser integral o dividido. La válvula de globo tipo Y de cuerpo dividido utiliza dos cuerpos de válvula para intercalar el asiento de la válvula entre ellos, lo que es conveniente para el mantenimiento. La válvula de globo tipo Y no cambiará la dirección del flujo. Es la resistencia al flujo más pequeña entre las válvulas de globo. La superficie de sellado del asiento y el disco de la válvula se puede soldar con aleación dura para resistir la erosión y la corrosión. Es muy adecuado para tuberías de producción de alúmina y también es adecuado para tuberías con medio de lechada.

Válvula de globo en ángulo

           ※ Válvula de globo en ángulo

La mayor ventaja de la válvula de globo en ángulo es que la válvula se puede instalar en el ángulo correcto del sistema de tuberías, lo que ahorra codos de 90 ° y es fácil de operar. Por lo tanto, este tipo de válvula es más adecuada para su uso en sistemas de producción de amoníaco sintético y sistemas de refrigeración en plantas de fertilizantes químicos.

     B. Otros tipos de válvulas de globo

Válvula de globo de fuelle

           ※ Válvula de globo de fuelle

La válvula de globo de fuelle también se llama válvula de globo de sello de fuelle. Está diseñado mediante soldadura automática por rodillo para formar una barrera metálica entre el medio fluido y la atmósfera para asegurar cero fugas del vástago de la válvula. La válvula de globo de fuelle utiliza una estructura de fuelle, y el extremo inferior de los fuelles de acero inoxidable está soldado al vástago de la válvula para evitar que el fluido del proceso corroa el vástago de la válvula. El otro extremo del fuelle se instala entre el cuerpo de la válvula y el bonete para formar un sello estático. Se adopta el diseño de doble sello. Si falla el fuelle, la empaquetadura del vástago actuará como sello secundario. Los fuelles están soldados al vástago para mantener un rendimiento de funcionamiento estable y evitar la vibración del vástago causada por la vibración del obturador de la válvula. Es adecuado para medios que requieren circunstancias de vacío como vapor, inflamables, explosivos, aceite térmico, alta pureza, tóxicos y atc.

Válvula de émbolo

           ※ Válvula de globo de émbolo

Este tipo de válvula de émbolo es un sello radial, que se realiza mediante dos anillos de sellado cargados por resorte encajados en el émbolo pulido. Los dos anillos de sello cargados por resorte están separados por un collar, y la carga aplicada al bonete a través de los pernos de conexión del cuerpo de la válvula y el bonete presiona firmemente el anillo de sello cargado por resorte alrededor del émbolo para asegurar un sellado hermético. La combinación de materiales de la válvula es acero al carbono para el cuerpo, acero inoxidable Cr13 para el émbolo y grafito flexible para el anillo de sellado, que se puede utilizar para agua, vapor, oleoductos; si el cuerpo y el émbolo están hechos de acero inoxidable resistente a los ácidos, con anillo de sellado de PTFE, es adecuado para medios corrosivos ácidos y alcalinos.

Las ventajas de la válvula de globo de émbolo son un sellado confiable, una vida útil prolongada y un mantenimiento sencillo. La desventaja es la baja velocidad de apertura / cierre. Este tipo de válvula se usa ampliamente en sistemas de construcción urbana, tuberías de agua y vapor en sistemas de calefacción urbana.

Válvula de aguja

            ※ Válvula de globo de aguja

La válvula de globo tipo aguja se utiliza para un control de flujo preciso. El disco y el vástago de la válvula suelen estar integrados. Tiene una sonda en forma de aguja de alta precisión combinada con el asiento de la válvula. Además, el paso de la rosca del vástago de la válvula de globo de tipo aguja es menor que el de la rosca del vástago de la válvula de globo general. En circunstancias normales, el tamaño del orificio del asiento de la válvula de globo de aguja es menor que el tamaño de la tubería. Por lo tanto, generalmente se limita a su uso en tuberías con un diámetro nominal pequeño, principalmente utilizadas como válvulas de muestreo.

Válvula de globo de tres vías

           ※ Válvula de globo de tres vías

El cuerpo de la válvula de globo de tres vías tiene tres vías de flujo, también se puede diseñar para cuatro vías; la válvula de globo de tres vías puede reemplazar la junta de tres vías y tres válvulas de globo ordinarias en la tubería para desviar, desviar o combinar el flujo. La válvula de globo de tres vías tiene un sellado de alto rendimiento que prolongará la vida útil y evitará fugas. Por lo tanto, puede reducir el costo de mantenimiento.

2. Construcción de una válvula de globo y principios de funcionamiento

La válvula de globo está construida con un cuerpo de válvula, disco / tapón de la válvula, bonete, vástago, etc. Las partes de apertura y cierre de la válvula de globo tienen forma de disco, la superficie de sellado es plana o cónica y el disco se mueve linealmente a lo largo la línea central del fluido. El tipo de operación del vástago incluye el tipo de elevación (el vástago de la válvula se gira hacia arriba y hacia abajo con el volante con el volante en su ubicación) y el tipo de vástago giratorio y de elevación (el volante y la varilla de la válvula giran y se mueven hacia arriba / abajo juntos, la contratuerca está colocada en el cuerpo de la válvula)

La válvula de globo solo es adecuada para un funcionamiento completamente abierto y completamente cerrado, y no es adecuada para regular y estrangular. La válvula de globo es una válvula sellada a la fuerza, cuando la válvula está cerrada, se debe aplicar presión al disco / tapón para establecer un sellado hermético. Cuando el medio ingresa a la válvula desde debajo del disco de la válvula, la resistencia que la fuerza operativa necesita superar es la fricción del vástago de la válvula y el empaque y la fuerza generada por la presión del medio. Cuando la fuerza para cerrar la válvula es mayor que la fuerza para abrir la válvula, se debe aumentar el diámetro del vástago para evitar que el vástago se deforme y doble.

Con la introducción de la válvula de globo sellada a presión, la dirección del flujo medio de la válvula de globo se cambia a la cavidad de la válvula desde arriba del disco de la válvula. Bajo esta circunstancia, la presión del medio causará que la fuerza de cierre de la válvula disminuya y la fuerza de apertura de la válvula aumente, por lo que se puede reducir el diámetro del vástago en consecuencia. Al mismo tiempo, bajo la acción del medio , este tipo de válvula tiene un sellado relativamente hermético.

3. Rendimiento y aplicación de la válvula de globo

      A. Ventajas de la válvula de globo

1. Carrera más corta (en comparación con una válvula de compuerta).
2. Buena capacidad de cierre, menor fricción entre las superficies de sellado y mayor vida útil.
3. Capacidad de estrangulamiento de moderada a buena.
4. Disponible en tipo T, tipo Y y patrones de ángulo, cada uno ofrece capacidades únicas.
5. La válvula se puede utilizar como válvula de retención cuando el disco no está unido al vástago.

     B. Desventajas de la válvula de globo

1. Mayor tamaño y mayor caída de presión (en comparación con una válvula de compuerta)
2. La estructura de la válvula de globo es compleja y es difícil de fabricar y mantener.
3. Requiere mayor fuerza o un actuador más grande para abrir / cerrar la válvula (con presión debajo del asiento)
4. Las válvulas de globo generalmente no son adecuadas para medios con partículas, alta viscosidad y fácil coquización.

     C. Aplicación de válvula de globo

Las válvulas de globo se utilizan a menudo en tuberías que deben abrirse y cerrarse por completo, y las tuberías de vapor se utilizan con mayor frecuencia. La conexión entre la válvula de globo y la tubería puede ser de tipo soldada o de brida

4. Instalación y uso de válvula de globo.

1. Las válvulas de globo operadas por volante se pueden instalar en cualquier posición de la tubería.
2. El volante y el mecanismo accionado no están permitidos para la elevación.
3. La dirección del flujo del medio debe estar en línea con la dirección de la flecha que se muestra en el cuerpo de la válvula.

5. Guía de selección de válvula de globo

1. Las válvulas de globo deben usarse en tuberías o dispositivos con medio de alta temperatura y alta presión. Tales como centrales térmicas, centrales nucleares, tuberías de alta temperatura y alta presión en sistemas petroquímicos.
2. En tuberías donde la resistencia al flujo y la pérdida de presión no son una preocupación.
3. Las válvulas de globo de tamaño pequeño son adecuadas para reemplazar válvulas de aguja, válvulas de instrumentos, válvulas de muestreo, válvulas de manómetro, etc.
4. Adecuado si el requisito de precisión de regulación no es un problema y el diámetro nominal es inferior a 50 mm
5. Para fertilizantes químicos pequeños y fertilizantes químicos grandes en la industria sintética, se deben usar válvulas de globo de ángulo de alta presión o válvulas de mariposa de ángulo de alta presión con una presión nominal de 1500LB o 2500LB
6. En el taller de desiliconización producido por el método Bayer de alúmina y la tubería de fácil coquización, se puede utilizar la válvula de globo tipo T o la válvula de mariposa tipo T con cuerpo derramado con asiento de aleación dura soldada.
7. En el sistema de suministro de agua y calefacción en la construcción urbana, el paso nominal a través de las tuberías más pequeñas se puede seleccionar como válvula de globo, válvula de equilibrio o válvula de globo de émbolo, si el paso nominal a través de la tubería es inferior a 150 mm.

6. Problemas comunes y mantenimiento de la válvula de globo

A. La válvula está pasando.

1. Compruebe si hay partículas sólidas, como escombros o escamas de vapor en el medio, han desgastado el disco de la válvula o el asiento de la válvula.
2. Las partículas sólidas están acolchadas entre el disco de la válvula o el asiento de la válvula,
3. El vástago de la válvula y el disco de la válvula no están bien conectados, por lo que el disco de la válvula no tiene un contacto estrecho con la deflexión del asiento de la válvula.
4. corrosión del vástago o tuerca del vástago, etc.

B. La válvula no funciona / no se puede abrir o cerrar.

1. Compruebe si hay residuos entre el vástago de la válvula y la tuerca del vástago de la válvula o si el contacto no es bueno.
2. El vástago de la válvula y el disco de la válvula están separados
3. El vástago de la válvula y la tuerca del vástago de la válvula están corroídos.
4. El disco de la válvula está sometido a una presión inversa excesiva y un empaque demasiado apretado, etc.

 C．Fuga parcial de empaque.

Es causado principalmente por la pérdida de relleno del empaque o daño a la estructura de la lámina de relleno. Por lo tanto, debe prestar atención a los siguientes problemas durante la operación:

1. Las válvulas de globo no deben usarse en tuberías de líquidos donde se forman fácilmente depósitos o cristales. Incluso si se usa en vapor, aire comprimido, tuberías de vacío o tuberías de líquido que necesitan regular el flujo, se debe instalar un filtro en frente de la válvula para garantizar que el medio esté limpio cuando fluya hacia la válvula.
2. Al cerrar la válvula, si se encuentra que el disco de la válvula está obstruido, no debe cerrarse violentamente para evitar que el disco de la válvula se desvíe o que los escombros dañen el sello: apertura y cierre rápidos varias veces para eliminar los escombros. Si las medidas tomadas son ineficaces, deben ser desmanteladas y revisadas.
3. Lubrique con frecuencia el vástago y la tuerca del vástago y limpie los desechos (especialmente las válvulas de agua y vapor) para evitar la oxidación o los desechos que causan la falla de la válvula.
4. Si encuentra que el sello de la válvula, la superficie de la junta o el empaque está suelto, el empaque o empaque debe reemplazarse a tiempo para evitar daños al disco de la válvula, el asiento de la válvula o varias superficies de la junta bajo un medio de alta velocidad (como vapor o aire comprimido) .
5. En vista de las razones anteriores, la válvula de deshidratación de la tubería de vapor debe estar cerrada. No utilice vapor para evitar que la válvula se congele y se agriete. La conexión corta entre la válvula y la tubería debe ser lo más corta posible.
6. La válvula de globo cambia la holgura de la ruta de flujo al levantar y bajar el disco. La ruta de flujo en la válvula no está en el mismo centro horizontal. Durante la instalación, preste atención a la dirección de la flecha en el cuerpo de la válvula (la dirección del flujo es baja adentro y alta afuera). De lo contrario, fluye desde arriba del disco de la válvula, lo que hace que el disco de la válvula resista la presión inversa. Resultando que la válvula sea difícil de abrir. Cuando se fuerza a abrir, la válvula se dañará debido a una fuerza excesiva. Sin embargo, en tuberías de baja presión, diámetro pequeño y distancias cortas, algunas requieren dos válvulas de globo consecutivas, una de las cuales se instala en la parte delantera y la otra en reversa. La ventaja de esta configuración facilitará la sustitución del empaque de la válvula.
7. Al reemplazar el empaque de la válvula, la presión debe liberarse a través de la salida. Aflojar la brida del prensaestopas puede causar lesiones graves si la válvula todavía está bajo presión.
8. Para las válvulas de globo no ascendentes, cuando las válvulas están completamente abiertas, el volante debe dejarse media vuelta para evitar que se abra y cierre accidentalmente durante la siguiente operación, y una fuerza excesiva puede dañar la válvula.
9. El funcionamiento es el mismo que el de otras válvulas, no se puede abrir y cerrar rápidamente para evitar el fenómeno de “golpe de ariete” en la tubería.

7. Resumen

La válvula de globo se utiliza principalmente para cortar los flujos de la tubería. En comparación con la válvula de compuerta, el rendimiento de regulación de la válvula de globo es mejor, la altura de apertura es pequeña, el tiempo de cierre es corto, la fabricación y el mantenimiento son fáciles. La superficie de sellado no es fácil de desgastar y rayar, el rendimiento del sellado es bueno y la vida útil es larga. El diseño de la estructura del cuerpo de la válvula de la válvula de globo es más complicado, por lo tanto, la resistencia al flujo es grande y el consumo de energía es grande; es adecuado para medios como vapor y productos de petróleo, y no es adecuado para medios con gran viscosidad, partículas, coquización y precipitación. Las válvulas de globo de presión media y alta y las válvulas de globo de gran diámetro se pueden utilizar como una estructura equilibrada. El producto extendido de la válvula de globo es la válvula de estrangulamiento, controlando la presión y el flujo del medio con el cambio de la ruta del flujo. Excepto que las partes de apertura y cierre son de tipo cono aerodinámico, el resto es igual que la válvula de globo.