Válvula de bola de vástago ascendente

¿Qué es una válvula de bola de vástago ascendente?

La válvula de bola de vástago ascendente es un tipo de válvula de bola con un vástago largo que se eleva por encima del cuerpo de la válvula. Una válvula de bola de vástago ascendente se utiliza para aplicaciones de flujo de fluido de encendido y apagado. Las válvulas de bola de vástago ascendente son en su mayoría totalmente metálicas y resistentes al fuego. Las válvulas de bola de vástago ascendente tienen un amplio rango de temperaturas de entre -200^o C y 815^o C. Las válvulas de bola de vástago ascendente están diseñadas de manera que el movimiento de la bola y el asiento no crea fricción y la válvula necesita un pequeño par de torsión para abrirse y cerrarse. Las válvulas de bola de vástago ascendente son adecuadas para aplicaciones que necesitan cero fugas de fluido y que están sujetas a un funcionamiento frecuente. Las válvulas de bola de vástago ascendente se utilizan en el aislamiento crítico de diferentes aplicaciones. Estas válvulas se utilizan en diversas aplicaciones como agua, ácidos, disolventes y gas natural, entre otras. Estas válvulas utilizan un principio de inclinación y giro que elimina el rozamiento. El roce es la principal causa de desgaste y fallo de la válvula en la mayoría de las válvulas de bola. Las válvulas de bola de vástago ascendente no tienen rozamiento de la junta al abrirse y cerrarse, lo que hace que duren más tiempo.

Figura: Válvula de bola de vástago ascendente.

Componentes de una válvula de bola de vástago ascendente

Hay varias partes de una válvula de bola de vástago ascendente. Entre las partes principales se encuentran las siguientes.

Volante/actuador

El volante se utiliza en las válvulas de bola de vástago ascendente manuales y es donde el operador de la válvula aplica el par para abrir/cerrar la válvula. Cuando la válvula está automatizada, utiliza un actuador que proporciona el par a la bola para abrir/cerrar la válvula.

Cuerpo/carcasa

El cuerpo también se conoce como carcasa de la válvula y es el componente de una válvula de bola de vástago ascendente que se utiliza para dar cobertura a todas las partes internas de la válvula.

Capó

El bonete es un componente que se coloca encima del cuerpo de la válvula para cubrir las partes internas de la misma. El bonete se conecta al cuerpo mediante pernos y tuercas.

Vástago

Un vástago es el componente de una válvula de bola de vástago ascendente que se utiliza para conectar el volante o el actuador a la bola. El vástago transmite el par del actuador o del volante a la bola para que ésta pueda abrirse o cerrarse.

Bola

La bola también se conoce como núcleo de la válvula. La bola tiene un orificio en su centro por el que pasa el fluido.

Asiento

Se trata de un componente colocado entre la bola y el cuerpo para evitar la fuga de fluidos y apoyar la bola.

Figura: Componentes de una válvula de bola de vástago ascendente.

¿Cómo funciona una válvula de bola de vástago ascendente?

La válvula de bola de vástago ascendente funciona utilizando un movimiento de rotación, así como la acción de la leva para producir un sello perfecto. La válvula de bola de vástago ascendente funciona girando el volante varias veces en el caso de las válvulas manuales. Para abrir la válvula de bola de vástago ascendente, el volante se gira varias veces. Esto hace que el orificio de la bola gire y se alinee con la tubería y entonces el fluido comienza a fluir. Para cerrar la válvula de bola de vástago ascendente, el volante se gira en el sentido de las agujas del reloj o el actuador hace girar el vástago para las válvulas de bola actuadas. La rotación del vástago hace girar la bola en el sentido de las agujas del reloj, lo que hace que el orificio de la bola se vuelva perpendicular a la tubería. En este caso, el fluido no puede fluir a través de la válvula ya que está bloqueado por la bola. La bola en una válvula de bola de vástago ascendente se mantiene en un lugar alejado del asiento utilizando el vástago de la válvula, lo que ayuda a eliminar la abrasión y hace que la válvula utilice un pequeño par de torsión para abrir/cerrar en relación con otras válvulas de bola.

Tipos de válvulas de bola de vástago ascendente

Válvula de bola de vástago ascendente de entrada lateral

Las válvulas de bola de vástago ascendente de entrada lateral son válvulas que tienen dos o tres piezas del cuerpo. Las piezas de las válvulas de bola de vástago ascendente de entrada lateral se ensamblan desde sus lados utilizando pernos y tuercas. Cada pieza de una válvula de bola de vástago ascendente de entrada lateral se fabrica mediante el método de forjado. El método de forja ayuda a eliminar los defectos asociados a las válvulas fabricadas mediante el método de fundición. Una de las principales ventajas de una válvula de bola de vástago ascendente de entrada lateral es que es fácil de montar y que los componentes internos se pueden alinear fácilmente. Además, las válvulas de bola de vástago ascendente de entrada lateral pueden inspeccionarse, limpiarse y repararse.

Figura: Válvula de bola de vástago ascendente de entrada lateral.

Válvula de bola de vástago ascendente de entrada superior

Se trata de una válvula de bola de vástago ascendente que se monta desde el lado superior de la válvula. En esta válvula de bola de vástago ascendente, el operador de la válvula puede acceder a los asientos de la válvula y a la bola fácilmente desde la parte superior durante la reparación y el mantenimiento sin tener que retirar la válvula de la tubería. Las válvulas de bola de vástago ascendente de entrada superior se fabrican mediante el método de fundición. Esto hace que la válvula se someta a pruebas no destructivas para garantizar que no tiene ningún defecto de fundición que pueda causar fugas cuando la válvula está en uso. La válvula bola de vástago ascendente de entrada superior tiene dos piezas, una en la parte inferior y otra en la superior. Las dos piezas se mantienen unidas mediante pernos y tuercas, lo que facilita el desmontaje de estas válvulas para su reparación, limpieza e inspección.

Figura: Válvula de bola de vástago ascendente de entrada superior.

Válvula de bola de vástago ascendente manual

Son válvulas de bola de vástago ascendente que se accionan mediante un volante. Como su nombre indica, las válvulas de bola de vástago ascendente manuales necesitan que el operario de la válvula esté presente cada vez que ésta deba abrirse o cerrarse. El operador de la válvula aplica un par de torsión en el volante para abrir/cerrar la válvula. Cuando el volante de una válvula de bola de vástago ascendente se gira en el sentido contrario a las agujas del reloj, la válvula se abre. Cuando el volante de la válvula de bola de vástago ascendente manual se gira en el sentido de las agujas del reloj, cierra la válvula. Los sentidos de cierre y apertura están indicados en el volante. Una de las ventajas de una válvula de bola de vástago ascendente manual es que también puede automatizarse si el usuario lo considera necesario. Además, las válvulas de bola de vástago ascendente manuales son más baratas que las automáticas.

Válvula de bola de vástago ascendente accionada

Se trata de una válvula de bola de vástago ascendente que se acciona mediante un actuador. El trabajo del actuador es proporcionar el par necesario para abrir o cerrar la válvula de bola de vástago ascendente. El actuador proporciona un movimiento rotatorio a la válvula de bola que provoca su operación de apertura/cierre. Las válvulas de bola de vástago ascendente actuadas pueden ser totalmente automáticas o semiautomáticas. Una de las ventajas de una válvula de bola de vástago ascendente actuada es que puede funcionar sin un operador de la válvula. Las válvulas de bola de vástago ascendente con actuadores son adecuadas cuando el par necesario para abrir la válvula es muy alto. Sin embargo, las válvulas de bola de vástago ascendente actuadas son caras, a diferencia de sus homólogas manuales. Los actuadores que pueden utilizarse en las válvulas de bola de vástago ascendente son actuadores hidráulicos, neumáticos y eléctricos.

Características de una válvula de bola de vástago ascendente

Las válvulas de bola de vástago ascendente son antiabrasivas

La superficie de la bola está endurecida, lo que ayuda a cumplir con el rendimiento del sello incluso en medios severos.

Fuerza mecánica de cuña

Las válvulas de bola de vástago ascendente tienen un bisel de leva en el extremo inferior del vástago de la válvula destinado a proporcionar una fuerza de cuña para mantener el asiento y la bola apretados.

Guías de vástago dobles

Las válvulas de bola de vástago ascendente están diseñadas con ranuras de guía del vástago para deslizarse a lo largo de un pasador guía rígido para controlar la elevación del vástago y girar suavemente.

Autolimpieza

Las válvulas de bola de vástago ascendente son tales que cuando la bola se desvía del asiento, el fluido fluye 360^o grados a lo largo de la superficie de sellado, lo que ayuda a aclarar las impurezas.

No hay desgaste en la válvula de bola de vástago ascendente

El diseño de un vástago ascendente es tal que la bola gira lejos del asiento. Esto ayuda a eliminar la fricción entre la bola y el asiento común en otras válvulas de bola.

Pequeño par de giro

La válvula de bola de vástago ascendente emplea un diseño que hace que la superficie de sellado esté libre de fricción, lo que reduce el par necesario para abrir y cerrar la válvula.

Aplicaciones de las válvulas de bola de vástago ascendente

• Las válvulas de bola de vástago ascendente se utilizan en aplicaciones de gas natural
• Se utilizan en las plantas siderúrgicas para controlar los gases de los hornos.
• Se utilizan en las industrias de la pulpa y el papel.
• Las válvulas de bola de vástago ascendente se utilizan en la industria petrolera.
• Se utilizan en las centrales eléctricas de vapor
• Industrias químicas para abrir/cerrar el flujo de compuestos necesarios.

Ventajas de las válvulas de bola de vapor ascendente

• Las válvulas de bola de vástago ascendente no experimentan desgaste entre el asiento y la bola, lo que las hace libres de abrasión.
• Las válvulas de bola de vástago ascendente requieren un par de torsión bajo para abrirse/cerrarse en relación con otras válvulas de bola porque no tienen rozamiento entre la bola y el asiento.
• Las válvulas de bola de vástago ascendente son autolimpiables, lo que reduce las posibilidades de acumulación de partículas.
• Las válvulas de bola de vástago ascendente pueden abrirse para su inspección, reparación y mantenimiento.
• Las válvulas de bola de vástago ascendente tienen un flujo de fluido óptimo porque sus aberturas mejoran el alto coeficiente de flujo. Esto ayuda a mejorar la eficiencia del bombeo y a reducir los problemas de erosión.
• Estas válvulas son duraderas porque se pueden reparar para volver a utilizarlas cada vez que se estropean.
• Las válvulas de bola de vástago ascendente son versátiles porque se pueden utilizar en diferentes industrias para diferentes aplicaciones.
• Estas válvulas pueden ser manuales o accionarse mediante un actuador, según las preferencias del cliente.
• Las válvulas de bola de vástago ascendente son fáciles de abrir o cerrar.

Desventajas de las válvulas de bola de vástago ascendente

• Las válvulas de bola de vástago ascendente son más caras en relación con otras válvulas de bola de las mismas funciones.
• Las válvulas de bola de vástago ascendente son más pesadas que otras válvulas de bola.
• Estas válvulas deben instalarse en posición vertical.

Solución de problemas de las válvulas de bola de vástago ascendente

Fugas a través de las conexiones de las válvulas

• Junta desgastada. Sustituya la junta.
• Pernos y tuercas sueltos. Apriete los pernos y tuercas.
• Exceso de presión del fluido. Asegúrese de que la presión nominal de la válvula coincida con la presión del fluido.

Válvula de bola de vástago ascendente que experimenta fugas a través del asiento

• Asiento dañado. Sustituya el asiento.

Fuga a través del balón

• Bola dañada. Sustituya la bola.
• Suciedad en el orificio de la bola. Limpie y/o sustituya la bola.

La válvula de bola de vástago ascendente es difícil de girar

• Vástago roto. Sustituya el vástago.
• Bloqueo de la bola. Eliminar los sedimentos que bloquean la válvula.
• Alta presión de aplicación. Asegúrese de que la presión del fluido no supere la presión nominal de la válvula.

Funcionamiento ruidoso o golpe de ariete

• Alta velocidad del fluido o tamaño incorrecto de la válvula. Compruebe que la válvula utilizada es adecuada para ese caudal de fluido.

Resumen

Una válvula de bola de vástago ascendente es un tipo de válvula de bola. El vástago ascendente tiene un vástago largo que se eleva por encima del cuerpo de la válvula. La válvula de bola de vástago ascendente es una válvula de bola de apertura y cierre. Esta válvula puede utilizarse en una amplia gama de temperaturas que van desde -200^o C hasta 815^o C. Los fabricantes de válvulas de bola de vástago ascendente diseñan la válvula de tal manera que la bola y el asiento no se rozan entre sí, lo que las libera del desgaste por abrasión. Por ello, las válvulas de bola de vástago ascendente necesitan un par de torsión bajo para abrirse o cerrarse en comparación con otras válvulas de bola. Las válvulas de bola de vástago ascendente están fabricadas con materiales metálicos fuertes para ayudarlas a ser mecánicamente fuertes y resistentes a las altas temperaturas. Algunos de los tipos de válvulas de bola de vástago ascendente son las válvulas de bola de vástago ascendente manuales, las válvulas de bola de vástago ascendente actuadas, las válvulas de bola de vástago ascendente de entrada superior y las válvulas de bola de vástago ascendente de entrada lateral. Las válvulas de bola de vástago ascendente se utilizan en diferentes aplicaciones como el petróleo, el gas natural, las industrias químicas, las industrias del papel y la pulpa, y las industrias de generación de energía de vapor, entre otras. Las ventajas de las válvulas de bola de vástago ascendente incluyen la autolimpieza, la rapidez de apertura/cierre, la versatilidad, la durabilidad, el bajo par de torsión, la posibilidad de limpiar, inspeccionar y reparar sobre el terreno, la ausencia de abrasión y la gran resistencia. Sin embargo, las válvulas de bola de vástago ascendente son caras y sólo pueden instalarse en posición vertical. No obstante, las ventajas y características especiales de las válvulas de bola de vástago ascendente superan con creces los pocos inconvenientes.