Válvula de compuerta deslizante

Las válvulas de compuerta deslizante son válvulas de movimiento lineal que se utilizan para un flujo de fluido de paso total sin ningún cambio de dirección. Están diseñados para proporcionar un método eficiente para controlar el flujo de materiales secos a granel que fluyen libremente. Es una válvula ideal para la transmisión e interrupción del movimiento de fluidos que es principalmente adecuada para crudo, tuberías de gas, depósitos de petróleo petroquímico y otras tuberías en el proceso industrial. La cara de este tipo de válvula es principalmente paralela y, por lo tanto, a menudo se las denomina válvulas de compuerta deslizante paralela. Por lo general, están completamente abiertos o completamente cerrados y normalmente no se usan para regular el flujo. Sin embargo, también se pueden instalar válvulas de compuerta deslizante en la salida de una bomba de aceite para regular y controlar el flujo de líquido. En la siguiente figura se muestra una válvula de compuerta deslizante típica:

Una válvula de compuerta deslizante típica consta de un cuerpo de válvula, un asiento de válvula, un disco de válvula, un eje, un casquillo y un mecanismo de operación. El asiento y la compuerta juntos realizan la función de cortar el flujo de fluido. Un contacto de superficie de 360 ° entre el disco y el asiento proporciona un sellado adecuado cuando la válvula está completamente cerrada. Este acoplamiento adecuado de un disco al anillo de sello asegura que se produzcan muy pocas o ninguna fuga a través del disco cuando la válvula de compuerta está cerrada. El funcionamiento de la válvula se realiza principalmente mediante un volante, pero los actuadores de engranajes o eléctricos también son muy comunes. La estructura compacta y el par de funcionamiento más pequeño de las válvulas de compuerta deslizante proporcionan un buen sellado, un coeficiente de resistencia al flujo más pequeño y una vida útil más larga. Las válvulas de compuerta deslizante se utilizan con mayor frecuencia en tuberías que están diseñadas para el flujo de petróleo o gases, como en refinerías y plantas petroquímicas. También son adecuados para su uso en un amplio rango de presión y temperatura.

Slide Gate Valve: Structural Classification

• Según las características estructurales, se puede dividir en: Válvula de compuerta deslizante estándar y Válvula de compuerta deslizante ligera.
• Además, la válvula de compuerta deslizante estándar se puede dividir en: válvula de compuerta deslizante sin orificio de desviación y válvula de compuerta deslizante con orificio de desviación.

• También se puede clasificar de acuerdo con la estructura del sello: válvula de compuerta deslizante de sellado doble suave y duro y válvula de compuerta deslizante de sello duro metálico.
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• Dependiendo del medio que fluye, se puede clasificar como: Válvula de compuerta deslizante paralela para fluidos finos y Válvula de compuerta de cuchilla para fluidos espesos.

Válvula de compuerta deslizante: características estructurales

• La incrustación de RPTFE y el tratamiento de proceso especial del asiento de la válvula proporciona un sellado doble suave y duro.
• El asiento y el sello de la válvula están equipados con una válvula de inyección de grasa. Se puede lograr un sellado auxiliar de emergencia en línea en caso de falla del sellado.

• La protección triple del sello (suave, duro, inyección de grasa) le da al sello más confiabilidad, reduce las fugas a cero absoluto y brinda una vida útil más larga.

• Easy removal of dirt from the sealing surface during the operation of the gate.
• El sellado en la caja del casquillo del casquete se realiza mediante un sello de junta tórica de manga o un casquillo de RPTFE en forma de V o grafito flexible.
• El par de apertura y cierre es 1/3 o ½ veces de otras válvulas industriales que se consideran muy pequeñas..
• Una superficie de sellado doble suave y dura del asiento de la válvula, una junta de grafito flexible entre el cuerpo de la válvula y el bonete, y la junta tórica o el paquete de sello de grafito para el sello de vapor proporcionan un diseño seguro contra incendios confiable a la válvula. Este diseño permite que la válvula soporte temperaturas extremadamente altas y cumpla con todos los requisitos para ser resistente al fuego según las normas API 6FA..
• La electricidad estática generada durante el funcionamiento del asiento de la válvula deslizante se transmite al suelo a través de la tuerca del vástago, el cojinete, el soporte, el bonete, el perno, el cuerpo de la válvula y otras partes metálicas conectadas al vástago. Esto le da una característica antiestática a la válvula para cumplir con los requisitos de tierra estática.
• Una conexión en forma de T entre el vástago de la válvula y el bonete es parte del diseño de vástago anti-soplado. Un diseño de estructura de sello superior achaflanado a 90 ° para la parte de contacto del bonete evita de manera efectiva que el vástago salga del bonete. Esto proporciona seguridad adicional al usar.

• El borde de la puerta tiene chaflanes para evitar que el sello se dañe durante el proceso de apertura y cierre.
• La disposición de drenaje y ventilación en una válvula de compuerta deslizante se logra mediante el tapón de drenaje y ventilación que se encuentra en la parte inferior del cuerpo de la válvula y la parte superior del bonete, respectivamente..
• La protección del vástago en una válvula de compuerta deslizante se realiza mediante una cubierta de protección que encierra y protege eficazmente la rosca y la superficie del vástago de la corrosión debida al entorno externo.

Válvula de compuerta deslizante: características de funcionamiento y rendimiento

El rendimiento de una válvula de compuerta deslizante se puede caracterizar ampliamente por varios factores que van desde el diseño hasta el entorno de trabajo.

• Las caras paralelas de la válvula le permiten soportar una diferencia de presión total en ambos lados de la válvula, por lo que a menudo se les conoce como válvula de compuerta deslizante paralela.
• Las válvulas deslizantes de compuerta paralela utilizan un elemento de asiento similar a una compuerta de caras paralelas. Tiene dos discos paralelos que se fuerzan en el cierre contra asientos paralelos mediante un esparcidor.
• La estructura reemplazable del asiento de válvula doble proporciona una función de doble bloqueo y purga (DBB).
• Un asiento de válvula flotante en el diseño puede liberar automáticamente la presión cuando la cavidad central está sobrepresionada.
• Cuando la presión de la cavidad media es mayor que la presión del canal, se drenará al canal.
• Cuando la presión aguas arriba del canal es más alta que la presión aguas abajo (es decir, la válvula está cerrada), la presión de la cavidad media se liberará al canal aguas arriba.
• Cuando la presión aguas arriba del canal es igual a la presión aguas abajo (es decir, la válvula está completamente abierta), el canal de dos lados puede descargar la presión de la cavidad media y el asiento de la válvula se restablecerá automáticamente después de la liberación de presión.

Etapas de sellado en la válvula de compuerta deslizante

• Cuando no hay presión o la presión dentro de la válvula (cavidad central, entrada y salida) es equivalente, la compuerta se cierra y el anillo de sellado de RPTFE en la superficie del asiento proporciona el sellado inicial. El anillo del asiento de la válvula puede limpiar automáticamente la superficie de sellado en ambos lados de la compuerta, cada vez que se abre o se cierra.

• La presión del fluido del medio de trabajo actúa sobre la entrada de la compuerta, obligándola a moverse hacia el anillo de PTFE en el asiento de salida. La puerta se presiona contra la superficie de sellado del asiento de metal, formando así un sello doble suave y duro. El sellado se logra en dos etapas: el primer sellado lo proporciona el PTFE y el segundo sellado lo realiza el propio metal. El asiento de la válvula de salida también se empuja hacia la cara del extremo del orificio del asiento del cuerpo de la válvula, donde la junta tórica asegura el sellado entre el círculo exterior del asiento de la válvula y el cuerpo de la válvula.

• La liberación de presión de la cavidad del cuerpo de la válvula forma un sello de entrada y la presión media que actúa sobre el asiento de la válvula de entrada lo mueve hacia la compuerta. Este sello de RPTFE y sellado de metal a metal facilita un sellado doble suave y duro. Al mismo tiempo, la junta tórica asegura el sellado entre el círculo exterior del asiento de la válvula y el cuerpo de la válvula.

• Cuando la presión en la cavidad del cuerpo de la válvula es mayor que la presión de la tubería, se crea una diferencia de presión en la cavidad. Esto empuja el asiento de la válvula de entrada hacia la superficie del extremo del orificio del asiento de la válvula aguas arriba. El exceso de presión dentro del cuerpo de la válvula entre el asiento aguas arriba y la superficie de sellado de la compuerta se libera en la tubería aguas arriba, lo que determina la función automática de alivio de presión de la válvula.

Válvula de compuerta deslizante: ventajas y limitaciones

Ventajas

• Las válvulas de compuerta deslizante paralela requieren muy poco espacio a lo largo del eje de la tubería y el procedimiento de instalación es simple y fácil de usar.
• La restricción de flujo mínima de la válvula la hace ideal para el flujo de fluido en línea recta.
• La válvula de compuerta deslizante proporciona la facilidad de limpieza directamente con la máquina limpiadora de tuberías debido al orificio de desviación instalado en la tubería..
• La disposición deslizante de la puerta en los dos asientos la hace adecuada para su uso en medios con partículas en suspensión.
• El posicionamiento automático de la superficie de sellado de la válvula de compuerta deslizante paralela es la ventaja más importante que la hace adecuada para uso industrial a gran escala..
• El diseño de la válvula permite que la válvula soporte temperaturas extremadamente altas y evita que la superficie de sellado del asiento se dañe por deformación térmica.
• En condiciones de frío, el alargamiento del vástago no sobrecargará la superficie de sellado incluso cuando la válvula esté cerrada.
• La válvula de compuerta deslizante sin orificio de desvío no requiere una alta precisión para la posición de cierre de la compuerta debido a que una válvula de deslizamiento eléctrica puede usar su carrera para controlar la posición de apertura y cierre.
• Se puede utilizar para regular y estrangular el flujo de fluido si el asiento tiene un puerto en forma de V y se guía cerca de la puerta..

Limitaciones

• El problema principal con la válvula de compuerta deslizante es la actuación lenta y su limitación para regular el flujo de medios de manera efectiva.
• Es difícil conseguir un sellado satisfactorio cuando la presión del medio es baja ya que la fuerza de sellado de la superficie de sellado de metal no es suficiente.
• La apertura y el cierre frecuentes de la válvula de compuerta deslizante pueden hacer que la superficie de sellado de la válvula se desgaste rápidamente cuando la presión del medio es alta. El desgaste puede agravarse aún más si la superficie de sellado no está lubricada adecuadamente con el medio del sistema o medios extraños.
• En el caso de una compuerta circular que se mueve horizontalmente sobre un corredor circular, la válvula es sensible al control de flujo al 50% de la posición de cierre de la válvula..
• La válvula de compuerta deslizante está sujeta a vibraciones severas cuando la compuerta intercepta un flujo de medios de alta velocidad y alta densidad..
• Aunque estas válvulas tienen una vida más larga, realizar reparaciones, como lapeado o rectificado, no es muy fácil en comparación con otro tipo de válvulas.

Válvula de compuerta deslizante: una guía de selección

• Las válvulas planas de una o dos compuertas son las más adecuadas para su uso en oleoductos y gasoductos..
• Cuando es necesario limpiar la tubería con regularidad, se prefiere una válvula de compuerta deslizante os & y de compuerta simple o doble con orificio de desviación.
• Las válvulas deslizantes de una o dos compuertas sin orificios de derivación se utilizan en la línea de suministro y en el equipo de almacenamiento de productos petrolíferos refinados.
• En los dispositivos de boca de pozo para la minería de petróleo y gas natural, se utilizan principalmente válvulas deslizantes de una o dos compuertas con asientos de varilla ocultos y orificios de derivación. Generalmente son estándares API16A con los niveles de presión determinados de API2000, API3000, API5000, API10000, API15000 y API20000..
• Las tuberías con medios de partículas suspendidas utilizan una válvula de compuerta deslizante tipo cuchillo.
• Una válvula de compuerta deslizante os & y de sello suave de una o dos compuertas es más adecuada para su uso en la tubería de transmisión de gas urbana.
• Otro uso de válvulas de compuerta deslizante de vástago abierto de puerta simple o doble sin orificios de derivación se encuentra en proyectos de suministro de agua urbana.

Resumen

La válvula de compuerta deslizante tiene una característica distintiva de superficies de sellado entre la compuerta y los asientos que es plana. Esto hace que la válvula sea más adecuada para su uso en un flujo de fluido en línea recta donde se desea una restricción mínima. Estas válvulas ofrecen una ventaja de tamaño sobre otros tipos de válvulas en términos de espacio que se asignará entre las bridas de la tubería para acomodar la válvula. La facilidad de instalación y el menor costo en comparación con otros tipos de válvulas diseñadas para el mismo propósito, hacen que esta válvula sea más adecuada para uso industrial como industria petroquímica, tuberías de crudo y gas, etc.