Tipos de válvulas de compuerta de alta presión y principio de funcionamiento

¿Cómo funciona una válvula de compuerta de alta presión?

Una válvula de compuerta de alta presión funciona de forma manual o automatizada. El principio básico de funcionamiento sigue siendo el mismo tanto si la válvula es manual como automatizada: el actuador gira el vástago para iniciar/detener el flujo. La válvula se pone en marcha cuando el actuador gira varias vueltas en el sentido de las agujas del reloj. De este modo, el vástago convierte el movimiento giratorio en movimiento lineal. Este movimiento lineal hace que el disco de la válvula se mueva hacia arriba, dejando la válvula abierta. Con la válvula abierta, el fluido empieza a fluir a través de la válvula. La válvula detiene el flujo cuando el actuador gira en sentido antihorario, forzando al vástago y al disco a moverse hacia abajo. De este modo, el disco sella el orificio central de la válvula por donde fluye el líquido. En este estado, la válvula está cerrada y el caudal de líquido es nulo.

Figura: Funcionamiento de una válvula de compuerta de alta presión.

Tipos de válvulas de compuerta de alta presión

Válvula de compuerta de alta presión pasante

Este tipo de válvula se fabrica como una unidad con un orificio del tamaño del orificio en el disco. Cuando la válvula se pone en marcha, el disco se mueve hacia arriba, permitiendo que el orificio se alinee concéntricamente con la tubería conectada a la válvula. Este diseño permite un flujo de fluido suave y sin turbulencias y, por tanto, una baja pérdida de presión. Gracias a la baja pérdida de presión, esta válvula es adecuada para el transporte a larga distancia de fluidos como gas natural y petróleo crudo. El diseño de esta válvula permite que los asientos permanezcan limpios. Sin embargo, una cavidad en el disco de la válvula tiende a retener sólidos. La cavidad está diseñada con un tapón incorporado para ayudar a drenar los sólidos acumulados. Esta válvula es adecuada para su uso en el sistema de tuberías donde los cerdos limpian la acumulación de residuos o depósitos.

Figura: Válvula de compuerta de alta presión pasante

Válvula de compuerta de cuña de alta presión

Se trata de un tipo de válvula en el que el disco se diseña con forma de cuña en lugar de tener una superficie paralela. El desarrollo de la válvula con forma de cuña tiene como objetivo mejorar la carga de asiento suplementaria para permitir que el disco selle contra la alta presión de forma eficaz. Debido a este diseño, la válvula tiene un mayor grado de lograr la estanqueidad del asiento y por lo tanto asegura la fuga cero cuando la válvula se detiene.

Figura: Válvula de compuerta de cuña de alta presión.

Válvula de compuerta de alta presión de accionamiento manual

Es el tipo de válvula que se acciona manualmente. Una de las principales ventajas de esta válvula es su bajo coste en comparación con otras que están automatizadas. Además, el accionamiento manual de la válvula reduce los inconvenientes causados por un corte de corriente en las válvulas automatizadas. Así, haya o no haya corriente, la válvula seguirá funcionando. Además, en caso de emergencia, el operario podrá detener la válvula inmediatamente. Sin embargo, esta válvula plantea algunos riesgos al operario. Por ejemplo, cuando el fluido transportado es peligroso, cualquier pequeña fuga puede suponer un grave riesgo para la salud del operario. Además, el fluido a alta presión sigue siendo peligroso para el operario en caso de cualquier fuga leve.

Válvulas de compuerta de alta presión de accionamiento eléctrico

Las válvulas de compuerta de alta presión accionadas eléctricamente funcionan mediante un actuador eléctrico. El actuador eléctrico proporciona el par para abrir o cerrar el disco de la válvula. Funciona convirtiendo la energía eléctrica en energía mecánica. La energía mecánica es la responsable de girar el vástago de la válvula para crear un movimiento lineal en el disco para iniciar o detener el flujo de fluido según sea necesario. Esta válvula ayuda a automatizar los sistemas industriales, lo que redunda en una mayor eficacia. Estas válvulas también son ventajosas porque le ahorran el coste de tener un operario de válvulas. También reduce los costes asociados a las válvulas manuales, como las lesiones del operario. Además, las válvulas de compuerta de alta presión accionadas eléctricamente son muy limpias, lo que las hace adecuadas cuando se exige higiene. Sin embargo, en caso de corte del suministro eléctrico, la válvula no funcionará.

Figura: Válvula de compuerta de alta presión accionada eléctricamente.

Válvulas de compuerta de alta presión de accionamiento neumático

Se trata de una válvula de alta presión que se acciona mediante un actuador neumático. El actuador funciona mediante aire comprimido. El aire comprimido actúa sobre el pistón del actuador, provocando un movimiento giratorio. El movimiento rotativo se transmite al vástago. El vástago gira, haciendo que el disco de la válvula abra o cierre la válvula. El uso de aire como fluido de accionamiento hace que la válvula esté libre de contaminación.