Válvula de bola encamisada

¿Qué es una válvula de bola encamisada?

Las válvulas de bola encamisadas son válvulas de bola que tienen camisas que ayudan a calentar o enfriar el medio de flujo para evitar el agarrotamiento o la cristalización. Las válvulas de bola encamisadas para aplicaciones de calentamiento tienen buenas camisas de calentamiento para proporcionar aceite o vapor a alta temperatura sobre el cuerpo de la válvula y las partes de la bola para mantener el medio en el estado requerido. Esto se utiliza sobre todo en medios como el azufre líquido y el betún. Las válvulas de bola encamisadas tienen camisas que cubren el cuerpo desde un extremo de la brida hasta el otro. El cuerpo de la válvula se modifica añadiendo bridas sobredimensionadas. Por ejemplo, una válvula de bola encamisada con un diámetro nominal de 2 pulgadas tendría una brida de 3 pulgadas de diámetro. La brida sobredimensionada ayuda a dejar suficiente espacio libre para los pernos. Las válvulas de bola encamisadas se utilizan para manejar medios muy viscosos que pueden solidificarse fácilmente a temperatura ambiente.

Algunos de los fluidos que pueden utilizarse como medio de calentamiento en las válvulas de bola encamisadas son el aceite fluido térmico, el vapor y el agua caliente. Todas las válvulas de bola encamisadas se prueban después de construir o soldar las camisas al cuerpo de la válvula. La válvula de bola encamisada estándar se fabrica con materiales de acero al carbono y acero inoxidable fundidos. Las válvulas de bola encamisadas también pueden fabricarse con otros materiales especiales a petición del cliente. Las conexiones que se pueden utilizar entre la válvula y la tubería incluyen conexiones de extremo roscado y de extremo embridado. Las válvulas de bola encamisadas pueden accionarse manualmente o mediante actuadores de válvulas (eléctricos y neumáticos).

Figura: Válvula de bola encamisada.

Componentes de una válvula de bola encamisada

Cuerpo de la válvula

Es el componente de una válvula de bola encamisada que alberga todas las piezas internas. El cuerpo de la válvula está hecho de materiales resistentes, como el acero al carbono y el acero inoxidable, para mejorar la resistencia de la válvula y evitar la corrosión. El cuerpo de la válvula contiene los puertos de entrada y salida de la válvula de bola enchaquetada. También contiene los drenajes de entrada y salida de los medios de calefacción o refrigeración.

Actuador/manija

El actuador es un componente utilizado para la válvula de bola encamisada automática. El actuador se encarga de proporcionar el par necesario cuando la válvula debe abrirse o cerrarse. Las válvulas de bola encamisadas manuales utilizan un mando en forma de volante o palanca manual. El operador de la válvula es necesario en una válvula de bola encamisada manual. El operador se encarga de proporcionar el par necesario cuando la válvula tiene que abrirse o cerrarse.

Bola

Es el componente de una válvula de bola encamisada que se utiliza para permitir o bloquear el flujo de fluido. La bola tiene un orificio en su sección central por donde fluye el fluido cuando está en modo abierto.

Vástago

Un vástago es el componente de una válvula de bola encamisada que se utiliza para conectar la bola de la válvula al actuador o al mando. El vástago se encarga de transmitir el par de torsión del actuador/maneta a la bola para que ésta pueda girar y permitir o bloquear el flujo de fluido.

Chaquetas

Las camisas están soldadas o construidas en el cuerpo de la válvula para que los medios necesarios para calentar o enfriar el fluido puedan circular por la válvula emitiendo calor o absorbiéndolo.

Asientos

Los asientos son componentes utilizados en las válvulas de bola encamisadas para sostener la bola en su lugar. Los asientos se colocan entre la bola y el cuerpo y también evitan las fugas de fluido en el cuerpo.

Embalaje

La empaquetadura se refiere a las juntas utilizadas en el vástago de la válvula para evitar la fuga de fluidos.

Recorte

Las guarniciones se refieren a los componentes internos de la válvula bola encamisada, como los asientos, la superficie de asiento, las juntas, las juntas tóricas y la bola.

Figura: Componentes de una válvula de bola encamisada.

¿Cómo funciona una válvula de bola encamisada?

Una válvula de bola encamisada funciona utilizando una bola con un orificio en su sección central. Para abrir una válvula de bola encamisada, la manilla se gira un cuarto de vuelta en sentido contrario a las agujas del reloj. El movimiento de rotación aplicado en la maneta para las válvulas manuales se transmite a través del vástago de la válvula a la bola de la misma. Esto hace que la bola gire durante el mismo cuarto (90^o grados). Cuando la bola gira 90^o grados hace que el orificio sea colineal con la tubería. De este modo, el fluido fluye a través de la válvula hacia la siguiente sección de la tubería. El mismo principio de funcionamiento se aplica a una válvula de bola encamisada accionada. La única diferencia entre la válvula accionada y la manual es que la accionada utiliza un actuador para proporcionar la fuerza de rotación necesaria para abrir o cerrar la válvula. Para cerrar la válvula de bola encamisada, la manilla/actuador gira 90^o grados en el sentido de las agujas del reloj, lo que hace que la bola gire en la misma dirección. Esto hace que el orificio de la bola bloquee el flujo de fluido al volverse perpendicular a la tubería. Para garantizar que el fluido que fluye a través de la válvula se mantenga con la viscosidad requerida, se hace pasar un medio caliente a través de las camisas de la válvula. Esto ayuda a liberar calor en el medio. Este calor ayuda a reducir la viscosidad del medio para que no se adhiera a la válvula de bola encamisada o a la tubería. Estos medios incluyen el betún muy espeso, el jabón y los polímeros, entre otros.

Figura: Funcionamiento de una válvula de bola encamisada.

Tipos de válvulas de bola encamisadas

Válvula de bola encamisada de una sola pieza

Se trata de una válvula de bola encamisada que se compone de una sola pieza de cuerpo fundido. Las válvulas de bola encamisadas de una pieza están libres de fugas de fluido, ya que las válvulas se prueban después de su fabricación para garantizar que las juntas soldadas no tengan imperfecciones. Las válvulas de bola encamisadas de una pieza son las más baratas, ya que consumen menos material en comparación con otras válvulas del mismo tamaño. Sin embargo, las válvulas de bola encamisadas de una pieza no pueden abrirse para su limpieza o reparación. Estas válvulas se desechan cuando se rompen.

Figura: Válvula de bola encamisada de una pieza.

Válvula de bola encamisada de dos piezas

Se trata de una válvula de bola encamisada que consta de dos piezas del cuerpo. Una de las dos piezas tiene el cuerpo de la válvula y una junta final y la otra pieza consiste en el embellecedor y la segunda junta. Las válvulas de bola enchaquetadas de dos piezas pueden inspeccionarse, limpiarse y repararse sobre el terreno, a diferencia de sus homólogas de una sola pieza. Sin embargo, para reparar o limpiar una válvula de bola encamisada de dos piezas es necesario retirar la válvula de la tubería.

Figura: Válvula de bola encamisada de dos piezas.

Válvula de bola encamisada de tres piezas

Una válvula de bola encamisada de tres piezas es una válvula de bola que consta de tres piezas. Las tres piezas se mantienen unidas mediante pernos y tuercas para formar un cuerpo sin fugas. Las válvulas de bola encamisadas de tres piezas permiten retirar los componentes centrales, como el vástago, la bola y los asientos, de la tubería sin necesidad de retirar la válvula de bola encamisada de la tubería. Esta característica hace que una válvula de bola encamisada de tres piezas sea eficiente para la limpieza de los sólidos acumulados, la sustitución de la bola, la empaquetadura del prensaestopas y los asientos. Sin embargo, las válvulas de bola enchaquetadas de tres piezas son más caras que las de una o dos piezas.

Figura: Válvula de bola encamisada de tres piezas.

Válvula de bola encamisada de tres vías

Se trata de una válvula de bola encamisada con tres puertos. Los tres puertos se utilizan como válvulas mezcladoras o válvulas de desviación. Existen dos configuraciones de válvulas de bola encamisadas de tres vías: en forma de L y en forma de T. La configuración en forma de L de una válvula de bola encamisada se utiliza para desviar el fluido de una dirección a otra. La configuración en forma de T de una válvula de bola encamisada de tres vías se utiliza para mezclar y desviar corrientes de fluido. Cuando la configuración en forma de T se utiliza para mezclar fluidos, obtiene dos corrientes de fluido de dos puertos que se mezclan y salen como una sola corriente de fluido. Cuando la configuración en forma de T se utiliza para desviar fluidos, obtiene fluido del puerto de entrada y el fluido se divide en dos corrientes que fluyen a través de los dos puertos de salida.

Figura: Válvula de bola encamisada de tres vías.

Características de las válvulas de bola enchaquetadas

• Las válvulas de bola encamisadas tienen camisas de calefacción o refrigeración.
• Las válvulas de bola encamisadas tienen un alto rendimiento.
• Están libres de lubricación.
• Estas válvulas deben tener un diseño sencillo.
• Las válvulas de bola encamisadas deben tener una baja caída de presión.
• Deben ser rápidos en la acción.
• Las válvulas de bola encamisadas deben tener una alta resistencia y ser resistentes al fuego.

Aplicaciones de las válvulas de bola encamisadas

• Las válvulas de bola encamisadas se utilizan en aplicaciones alimentarias como la producción de aceite vegetal, salsa y chocolate, entre otras.
• Se utilizan en el procesamiento de azufre fundido o líquido.
• Estas válvulas se utilizan en la producción de fertilizantes.
• Las válvulas de bola encamisadas se utilizan en el trasiego de betún y alquitrán de hulla.
• Se utilizan en la producción de productos de caucho.
• Las válvulas de bola encamisadas se utilizan en la fabricación de productos de polímero.
• Las válvulas de bola encamisadas se utilizan en los procesos de fabricación de jabón.
• Se utilizan en la fabricación de pintura y tinta.

Ventajas de las válvulas de bola encamisadas

• Las válvulas de bola encamisadas se pueden limpiar, inspeccionar y reparar.
• Las válvulas de bola encamisadas pueden utilizarse en diferentes industrias para distintas aplicaciones.
• Estas válvulas son ignífugas.
• Las válvulas de bola encamisadas son duraderas.
• Tienen un diseño compacto y sencillo.
• Pueden accionarse manualmente o mediante un actuador, según las preferencias del usuario.
• Las válvulas de bola encamisadas tienen una estanqueidad perfecta sin fugas de líquido.
• Las válvulas de bola encamisadas son fuertes para aplicaciones de alta temperatura y alta presión.

Desventajas de las válvulas de bola enchaquetadas

• Las válvulas de bola encamisadas son más caras en comparación con otras válvulas de bola.
• Las válvulas de bola encamisadas funcionan dependiendo de la disponibilidad de calor para cambiar la viscosidad del fluido. En ausencia de calor, la válvula puede no funcionar.
• Estas válvulas trabajan con fluidos viscosos que tienden a provocar el bloqueo de la válvula.

Solución de problemas de la válvula de bola enchaquetada

La válvula de bola encamisada no funciona con suavidad

• Hay sólidos o lodos en la válvula. Limpie el interior de la válvula. Además, sustituya la bola, los asientos y los ejes si es necesario.
• Bola corroída por el medio. Sustituya la bola por otra de material resistente a la corrosión.
• El fluido se adhiere a los asientos y a la bola. Limpie el interior de la válvula de bola enchaquetada. Sustituya los asientos y la bola si es necesario.
• Asientos deformados por la alta temperatura. Sustituir los asientos por otros de alta resistencia al calor. Si es necesario, sustituya la válvula de bola enchaquetada.

Fuga de fluido exterior

• El rendimiento de la junta de la empaquetadura se reduce gradualmente cuando fluye un medio a alta temperatura o cuando la frecuencia de funcionamiento de la válvula es alta. Sustituya la empaquetadura del prensaestopas. Además, intente apretar ligeramente las tuercas y los tornillos de la empaquetadura.
• El rendimiento de sellado de la empaquetadura se reduce debido a una presión anormal en la cavidad. Sustituya la bola de la válvula por otra con un orificio para liberar la presión anormal.
• Los asientos y las bolas se dañan por el lodo y los sólidos del fluido. El interior limpio de la válvula de bola de la chaqueta. Reemplace los asientos o la bola según sea necesario.

Fugas en el asiento

• Bola corroída por el líquido. Sustituya la bola por otra resistente a la corrosión.
• Los asientos se han deformado por las altas temperaturas. Sustituya los asientos por otros de alta resistencia al calor o sustituya la válvula de bola enchaquetada.

Resumen

Una válvula de bola encamisada es un tipo de válvula de bola con camisas construidas o soldadas en el cuerpo de la válvula. Las camisas se utilizan para calentar o enfriar el medio que fluye a través de la válvula para evitar la cristalización o el agarrotamiento. Las válvulas de bola encamisadas utilizadas en aplicaciones de calefacción están diseñadas con camisas de calentamiento que ayudan a proporcionar vapor o aceite a alta temperatura sobre el cuerpo de la válvula y las piezas de ajuste para asegurar que el medio de la tubería mantiene la viscosidad requerida. Las válvulas de bola con camisa están diseñadas con bridas sobredimensionadas para ayudar a mejorar el espacio libre suficiente para atornillar a la tubería. Las válvulas de bola encamisadas pueden ser accionadas por un actuador o manualmente. Los distintos tipos de válvulas de bola encamisadas incluyen válvulas de bola encamisadas de una pieza, válvulas de bola encamisadas de dos piezas, válvulas de bola encamisadas de tres piezas y válvulas de bola encamisadas de tres vías. Las características de las válvulas de bola encamisadas son, entre otras, que son ignífugas, con camisa de calefacción/refrigeración, de alto rendimiento, de rápida actuación y sin lubricación. Las válvulas de bola encamisadas se utilizan en diversas aplicaciones, como las industrias alimentarias, el procesamiento de azufre fundido o líquido, la producción de fertilizantes, el procesamiento de caucho, la fabricación de jabón, la producción de polímeros y el procesamiento de betún, entre otras. Algunas de las ventajas de utilizar una válvula de bola encamisada son la versatilidad, la durabilidad, la rapidez de apertura y cierre, la alta resistencia, la resistencia al fuego, la posibilidad de reparación, el diseño compacto y sencillo y la estanqueidad .