Válvula de compuerta pasante

¿Qué es una válvula de compuerta pasante?

La válvula de compuerta de paso es un tipo de válvula de compuerta que está diseñada de forma que el fluido fluye directamente desde la entrada hasta el puerto de salida. Los fabricantes de válvulas de compuerta de paso diseñan estas válvulas para aplicaciones de apertura y cierre. Si la válvula de compuerta pasante se utiliza para aplicaciones de estrangulamiento, no proporciona la estanqueidad necesaria. El diseño de una válvula de compuerta pasante emplea un orificio completo en los puertos de entrada y salida, lo que da como resultado un coeficiente de resistencia al flujo de fluido igual al del sistema de tuberías. Esto hace que estas válvulas sean adecuadas para el transporte de fluidos a larga distancia. Las válvulas de compuerta pasantes pueden accionarse manualmente o mediante actuadores hidráulicos, eléctricos o neumáticos. La válvula de compuerta pasante puede tener una compuerta expandida o una compuerta de placa. El elemento de cierre es la compuerta. Los fabricantes de válvulas de paso diseñan la compuerta con un agujero en la parte inferior. La compuerta se eleva de forma que el orificio se alinea con los puertos de la válvula para permitir el flujo de fluido. Para cerrar la válvula, la compuerta se baja para que la parte superior sólida de la compuerta bloquee el flujo de fluido. Los fabricantes de válvulas de compuerta de paso diseñan estas válvulas para su uso en diferentes aplicaciones, como centrales eléctricas, refinerías de petróleo y gas, y aplicaciones petroquímicas y mineras, entre otras.

Figura: Válvula de compuerta pasante.

Componentes de las válvulas de compuerta de paso

Actuador

Es el componente de una válvula de compuerta de paso que proporciona la fuerza para abrir o cerrar la válvula. Los actuadores que se pueden utilizar en una válvula de compuerta pasante son eléctricos, neumáticos o hidráulicos. Las válvulas de paso automáticas se accionan mediante actuadores. Si la válvula de paso es manual, se acciona mediante un volante. El operador de la válvula aplica la fuerza sobre el volante para girar el vástago de manera que la compuerta pueda abrir/cerrar el flujo de fluido.

Cuerpo de la válvula

Es el componente de la válvula de compuerta de paso que actúa como barrera de presión. También es la parte que alberga las partes internas de la válvula. Los fabricantes de válvulas de compuerta de paso diseñan el cuerpo de la válvula utilizando materiales metálicos resistentes para garantizar que la válvula tenga una gran resistencia para soportar altas presiones y altas temperaturas. El cuerpo de la válvula contiene los puertos de la válvula donde ésta se conecta al sistema de tuberías.

Capó de la válvula

El bonete es el componente de una válvula de compuerta de paso que se coloca sobre el cuerpo de la válvula para proteger el vástago y las piezas internas. El bonete se conecta al cuerpo de la válvula mediante pernos o tornillos. El bonete conectado mediante pernos tiene bridas con agujeros para alojar los pernos y las tuercas. El bonete atornillado es muy resistente y se utiliza sobre todo en aplicaciones de alta presión. El bonete también está fabricado con los mismos materiales metálicos que el cuerpo de la válvula.

Vástago

El vástago es la parte de la válvula de compuerta pasante que se utiliza para conectar el actuador a la compuerta. Los fabricantes de válvulas de compuerta de paso diseñan el vástago con roscas que hacen que el vástago se mueva hacia arriba o hacia abajo para abrir o cerrar el flujo de fluido.

Puerta

La compuerta es el componente principal de una válvula de compuerta de paso, ya que es la responsable de bloquear o permitir el paso del fluido. La compuerta está conectada al actuador o al volante a través del vástago. La compuerta se mueve hacia arriba y hacia abajo en la válvula de compuerta de paso para abrir o cerrar el flujo de fluido.

Asientos

Es el componente que se utiliza para proporcionar superficies de sellado a la compuerta. Los asientos también ayudan a evitar la fuga de fluidos en la válvula. Los asientos pueden ser de materiales blandos o metálicos. Los materiales blandos incluyen plásticos o caucho. El material blando se utiliza cuando la válvula de compuerta pasante está destinada a utilizarse en aplicaciones de fluidos a baja temperatura y o cuando hay corrosión. Los asientos metálicos se utilizan cuando se espera que la válvula de compuerta de paso se utilice en aplicaciones de alta temperatura y/o corrosivas.

Embalaje de glándulas

Se trata de una junta colocada entre el bonete y el vástago para evitar la fuga de fluidos. La empaquetadura puede estar hecha de diferentes materiales dependiendo de la aplicación de la válvula de compuerta de paso. Estos materiales incluyen teflón, materiales fibrosos y materiales elastoméricos.

Recorte

Las guarniciones se refieren a las partes internas de la válvula de compuerta de paso que incluyen los asientos, la compuerta, las superficies de asiento y las juntas tóricas.

Figura: Componentes de una válvula de compuerta de paso.

¿Cómo funciona una válvula de compuerta pasante?

Una válvula de compuerta de paso funciona bajando o subiendo la compuerta para cerrar o abrir el paso del fluido. Esta válvula funciona mediante un actuador para la versión automática o mediante un volante para la versión manual. El principio de funcionamiento de las válvulas de compuerta de paso automático y manual es el mismo. Para abrir una válvula de compuerta pasante, el volante se gira en sentido contrario a las agujas del reloj. Esto hace que el vástago gire en la misma dirección mientras se mueve linealmente hacia arriba. El movimiento del vástago hacia arriba hace que la compuerta que está conectada al vástago se mueva hacia arriba. De este modo, el orificio de la compuerta se eleva hacia arriba y se vuelve colineal con el puerto de la válvula, lo que hace que el fluido fluya a través de la válvula. Esto hace que el fluido fluya directamente a través de la válvula con una baja caída de presión. Para cerrar una válvula compuerta de paso, el volante/actuador se gira en el sentido de las agujas del reloj. Esto hace que el vástago gire en la misma dirección haciendo que el vástago y la compuerta se muevan linealmente hacia abajo. De este modo, la parte sólida superior de la compuerta se mueve hacia abajo para bloquear el flujo de fluido.

Tipos de válvulas de compuerta de paso

Vástago ascendente a través de una válvula de compuerta de conducto

Se trata de una válvula de compuerta de paso que se fabrica con un vástago ascendente. Un vástago ascendente significa que el vástago se eleva por encima del volante cuando la válvula está abierta. Los fabricantes de válvulas de compuerta de paso diseñan estas válvulas para que puedan abrirse girando el volante, lo que hace que el vástago se mueva hacia arriba para que el orificio de la compuerta pueda elevarse. Al girar el vástago, éste sigue subiendo, lo que ayuda al operador de la válvula a saber fácilmente que el sentido de giro es el correcto. Cuando la válvula de compuerta pasante se cierra, el vástago sigue moviéndose hacia abajo, lo que ayuda a indicar al operador de la válvula que está tratando de cerrarla. Las válvulas de compuerta de conducto ascendente son fáciles de usar porque se puede saber fácilmente cuándo se abre o cierra el flujo de fluido. Sin embargo, estas válvulas ocupan mucho espacio, por lo que se utilizan donde el espacio no es limitado.

Figura: Vástago ascendente a través de una válvula de compuerta de conducto.

Vástago no ascendente a través de una válvula de compuerta de conducto

La válvula de compuerta pasante de vástago no ascendente es una válvula en la que el vástago no se mueve hacia arriba y hacia abajo al girar para abrir o cerrar el flujo de fluido. Este tipo de válvula funciona girando el vástago para entrar o salir de la válvula, lo que mueve la compuerta hacia arriba o hacia abajo para abrir o cerrar el flujo de fluido, respectivamente. Los fabricantes de válvulas de compuerta de conducto sin vástago ascendente diseñan estas válvulas con indicadores de apertura y cierre para ayudar al operador de la válvula a saber cuándo se cierra o cuándo se abre la válvula. Sin estos indicadores, el operador de la válvula puede dañar fácilmente la válvula sin saberlo. Este tipo de válvula de compuerta pasante ocupa un espacio más pequeño en relación con su homóloga de vástago ascendente.

Figura: Válvula de compuerta pasante de vástago no ascendente.

Válvula de compuerta pasante con compuerta de losa

Se trata de una válvula de compuerta de paso que utiliza una compuerta de losa. La construcción de este tipo de válvula implica el uso de un asiento que se mueve hacia arriba y hacia abajo entre dos anillos de asiento. Este diseño de una compuerta que se desliza entre dos asientos hace que la válvula de compuerta de paso sea adecuada para su uso en medios con partículas en suspensión. Los fabricantes de válvulas de compuerta de paso diseñan estas válvulas con superficies de sellado autoposicionables que las hacen seguras frente a la deformación térmica del cuerpo de la válvula. Cuando la válvula de compuerta de paso con compuerta de placa está totalmente abierta, el orificio de la compuerta es lineal y suave, lo que reduce el coeficiente de resistencia al flujo del fluido y, por tanto, no hay pérdida de presión.

Válvula de compuerta pasante con compuerta de cuña

Se trata de una válvula de compuerta de paso que utiliza una compuerta cónica. Este tipo de válvula se cierra empujando la compuerta en cuña hacia un cono del cuerpo. En esta válvula de compuerta pasante se crea un sellado perfecto gracias a la combinación del anillo del asiento y la forma de cuña del cuerpo. Las válvulas de compuerta pasante con compuerta en cuña utilizan asientos metálicos, lo que las hace adecuadas para su uso en aplicaciones de alta presión y alta temperatura.

Aplicaciones de las válvulas de compuerta de paso

• Las válvulas de compuerta pasantes se utilizan en las industrias mineras.
• Estas válvulas se utilizan en las refinerías de gas y petróleo.
• Las válvulas de compuerta de paso se utilizan en aplicaciones petroquímicas.
• Se utilizan en aplicaciones farmacéuticas.
• Las válvulas de compuerta de conducto pasante se utilizan en la industria alimentaria y de bebidas.
• Estas válvulas se utilizan en el suministro de agua.
• Las válvulas de compuerta de paso se utilizan en las centrales eléctricas de vapor.
• Se utilizan en las industrias del papel y la pasta de papel.

Ventajas de las válvulas de compuerta pasantes

• Las válvulas de compuerta de paso son versátiles para su uso en diferentes aplicaciones industriales.
• Las válvulas de compuerta pasantes son duraderas, ya que pueden repararse para su reutilización.
• Esta válvula puede limpiarse, lo que la hace adecuada para aplicaciones que exigen altos niveles de higiene, como las alimentarias y las farmacéuticas.
• No tienen fugas de líquido
• Estas válvulas están fabricadas con materiales metálicos resistentes, lo que las hace fuertes para aplicaciones de alta presión y alta temperatura.
• Las válvulas de compuerta pasantes tienen una baja caída de presión que las hace eficientes desde el punto de vista energético.

Desventajas de las válvulas de compuerta pasantes

• Funcionan lentamente, a diferencia de las válvulas de bola.
• No son adecuados para su uso en aplicaciones de estrangulamiento.

Solución de problemas a través de las válvulas de compuerta de los conductos

Fuga a través de la empaquetadura del vástago

• La empaquetadura está desgastada. Sustituya la empaquetadura.
• La empaquetadura está suelta. Apriete la empaquetadura.

Fugas a través de los asientos

• Asientos desgastados. Sustituya los asientos.
• El asiento está dañado. Sustituya el asiento.
• La junta tórica está desgastada. Sustituya la junta tórica.

Fugas a través del capó

• Junta desgastada o dañada. Sustituya la junta.
• Conexión de pernos sueltos. Apriete los pernos.
• Junta mal alineada. Alinee la junta correctamente.

La válvula de compuerta pasante necesita mucha fuerza para abrirse y cerrarse

• La válvula no está bien lubricada. Compruebe las instrucciones del fabricante de la válvula de compuerta pasante sobre la lubricación.
• La empaquetadura del vástago está demasiado apretada. Afloje ligeramente la empaquetadura del vástago. Si la empaquetadura está muy floja provocará fugas.
• Materiales extraños en la válvula. Abra la válvula y limpie los materiales extraños.

Resumen

La válvula de compuerta pasante es un tipo de válvula de compuerta destinada a aplicaciones de apertura y cierre del flujo de fluido. Cuando la válvula de compuerta pasante se utiliza para aplicaciones de estrangulamiento, no proporciona una estanqueidad efectiva. Los fabricantes de válvulas de compuerta de paso diseñan la válvula con un orificio completo en los puertos de entrada y salida para permitir el flujo de fluido directamente desde la tubería. Este diseño ayuda a reducir la caída de presión y, por tanto, mejora la eficacia del bombeo. Por ello, las válvulas de compuerta pasantes son adecuadas para su uso en el transporte a larga distancia, ya que la pérdida de presión es muy baja. Estas válvulas se accionan manualmente mediante un volante o mediante el uso de actuadores automáticos. Los distintos tipos de válvulas de compuerta para conductos incluyen las válvulas de compuerta para conductos con vástago ascendente, las válvulas de compuerta para conductos sin vástago ascendente, las válvulas de compuerta para conductos con compuerta de placa y las válvulas de compuerta para conductos con compuerta de cuña, entre otras. Estas válvulas se utilizan en diferentes aplicaciones industriales como la minería, los productos farmacéuticos, los alimentos y las bebidas, el suministro de agua, las centrales eléctricas de vapor, los productos petroquímicos y las industrias papeleras, entre otras. Las ventajas de utilizar válvulas de compuerta de paso son su gran durabilidad, su utilidad en diferentes aplicaciones, su alta resistencia, su nula fuga, su baja caída de presión y su alto nivel de higiene. Sin embargo, estas válvulas no son adecuadas para estrangular el flujo de fluidos y funcionan lentamente, a diferencia de otras válvulas como las de bola.