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

¿Cómo funciona una válvula de globo de alta presión?

Una válvula de globo de alta presión funciona mediante un volante manual o un actuador. La válvula se pone en marcha cuando el volante gira en el sentido de las agujas del reloj. El principio de funcionamiento es el mismo tanto si la válvula se acciona manualmente como si está automatizada. Un componente denominado vástago transmite el par aplicado en el volante al disco. El vástago gira a medida que se desplaza hacia arriba y, de este modo, el disco de la válvula se desplaza hacia arriba. Este proceso deja abierto el interior de la válvula, permitiendo el paso del fluido. El flujo de fluido se detiene cuando el volante gira en sentido contrario a las agujas del reloj. Como tal, el vástago gira en la misma dirección mientras se mueve hacia abajo. El movimiento descendente del vástago hace que el disco se desplace hacia abajo hasta su posición de asiento. En esta posición, el disco de la válvula sella completamente el paso del caudal, asegurando que ningún fluido fluya a través de la válvula. En el caso de la estrangulación, una ligera rotación del volante obliga al disco de la válvula a moverse ligeramente hacia arriba, dejando la válvula parcialmente abierta.

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

Tipos de válvulas de globo de alta presión

Válvula de globo de alta presión en forma de Z

La válvula de globo de alta presión con patrón en Z es uno de los tipos de válvula más comunes. Esta válvula también se conoce como válvula de patrón estándar. Tiene un asiento plano que permite que el disco y el vástago se muevan normalmente en la dirección del flujo del fluido. La resistencia al flujo en esta válvula es muy alta en comparación con otras válvulas. El aumento de la resistencia al flujo provoca una caída de presión elevada. Por lo tanto, es aconsejable comprar esta válvula para si el área de aplicación no se verá gravemente afectada por la baja caída de presión. Sin embargo, esta válvula servirá muy bien cuando se trate de estrangular.

Figura: Válvula de globo de alta presión en T.

Válvula de globo de alta presión de escuadra

Se trata de una válvula única diseñada para girar el flujo de medios en un ángulo de 90 grados^o sin que la tubería utilice ningún codo. Al igual que otras válvulas, el disco de la válvula se mueve hacia arriba para abrir el flujo de medios y hacia abajo a la posición de asiento cuando está cerrando la válvula. Una de las principales ventajas de esta válvula es que puede servir como válvula y también como codo de tubería, reduciendo así el coste del sistema de tuberías.

Figura: Válvula de globo de alta presión en ángulo.

Válvula de globo de alta presión en Y

Esta válvula también se conoce como válvula de globo de alta presión de patrón oblicuo. Está diseñada como una alternativa para la caída de alta presión común en otras válvulas de globo. La válvula está diseñada de tal forma que el vástago y el asiento de la válvula se encuentran en un ángulo de 45^o grados. Este diseño conduce a una trayectoria de flujo recto cuando la válvula está completamente abierta, lo que resulta en una baja resistencia al flujo de fluido. Tiene una baja resistencia al flujo, lo que ayuda a reducir la caída de presión. La válvula puede permanecer parcialmente abierta durante mucho tiempo sin sufrir erosión.

Figura: Válvula de globo de alta presión en Y.

Válvulas de globo de alta presión con bridas

Se trata de válvulas con extremos de brida. Los extremos con brida están destinados a contener los orificios que ayudan a conectar la válvula a la tubería. El extremo de la tubería que se va a conectar también debe tener un extremo embridado del mismo tamaño que la válvula. Los fabricantes de válvulas de globo de alta presión diseñan estas válvulas con bridas gruesas para garantizar que puedan soportar la gran resistencia necesaria para fijar la válvula y la tubería. Este tipo de válvula es fácil de montar y desmontar de la tubería. También es muy fiable a la hora de garantizar cero fugas gracias a su gran resistencia. Sin embargo, es pesada. El aumento de peso se debe a los extremos embridados y al número de tornillos y tuercas utilizados.

Figura: Válvula de globo de alta presión con bridas.

Válvula de globo de alta presión con extremo soldado

Se trata de válvulas que se conectan a la tubería mediante soldadura. El método de soldadura se utiliza principalmente cuando el fluido transportado por el sistema de tuberías es muy peligroso. Así, cualquier pequeña fuga puede provocar pérdidas considerables al medio ambiente o al personal de la tubería. La válvula está diseñada con un extremo a tope o un extremo de encaje. Los extremos se insertan en la tubería y se utiliza una máquina de soldar para unir la válvula y la tubería. Este tipo de conexión es muy fiable para productos de alta presión, alta temperatura, inflamables y corrosivos. Sin embargo, una vez que la válvula está conectada a la tubería, es imposible desmontarla a menos que la soldadura se retire correctamente.

Figura: Válvula de globo de alta presión de extremo soldado.

Válvula eléctrica de globo de alta presión

Se trata de una válvula de globo de alta presión que funciona mediante un actuador eléctrico. Un actuador eléctrico funciona con energía eléctrica. La energía eléctrica procedente de la red eléctrica alimenta un motor en el actuador. El motor hace girar su eje convirtiendo la energía eléctrica en energía mecánica. La energía mecánica proporciona el par o movimiento giratorio que el vástago de la válvula necesita para mover el disco y abrir o cerrar el paso del fluido. Esta válvula puede ser automatizada o semiautomatizada. Es una válvula con altos niveles de higiene ya que no aporta suciedad. Teniendo en cuenta su nivel de limpieza, la válvula puede utilizarse en aplicaciones que exigen altos niveles de higiene. Sin embargo, esta válvula depende de la electricidad, por lo que, en caso de corte del suministro eléctrico, afecta negativamente al funcionamiento de la planta.

Figura: Válvula eléctrica de globo de alta presión.

Válvula neumática de globo de alta presión

Se trata de una válvula que funciona mediante un actuador neumático. El actuador funciona mediante aire comprimido. Sin embargo, este actuador necesita una fuente de energía para comprimir el aire, por lo que requiere electricidad. El aire comprimido actúa sobre un pistón dentro de un cilindro creando un movimiento rotatorio. Este movimiento se transmite al vástago de la válvula, forzando al disco a abrir o cerrar el paso del fluido. Esta válvula puede automatizarse para reducir los costes de mano de obra y la posibilidad de que el operario se lesione. La válvula es muy limpia, por lo que resulta adecuada si se exigen altos niveles de higiene.

Figura: Válvula neumática de globo de alta presión.