¿Qué es una válvula de globo en forma de Y?
La válvula de globo en forma de Y es un tipo de válvula de globo que se utiliza para regular, abrir y cerrar el flujo de fluidos. Estas válvulas también se conocen como válvulas de globo de patrón oblicuo. El diseño de una válvula de globo con patrón en Y es tal que el asiento y el vástago están orientados a 45o grados respecto al eje de la tubería. Los fabricantes de válvulas de globo con patrón Y recomiendan estas válvulas para su uso en aplicaciones que necesitan alta presión y en las que no es deseable una caída de presión. Otros tipos de válvulas de globo, como las válvulas de globo con patrón Z, son propensas a la pérdida de presión. Con las válvulas de globo de patrón Y este problema de pérdida de presión se reduce y su ubicación en el sistema de tuberías no está limitada. Estas válvulas tienen una baja caída de presión debido a la baja resistencia del fluido. El vástago y el asiento de las válvulas de globo en forma de “Y” ofrecen una trayectoria de flujo recta cuando están completamente abiertas, lo que ayuda a reducir la resistencia al flujo del fluido. Las válvulas de globo en Y utilizan asientos blandos o metálicos. Los asientos blandos se utilizan en temperaturas bajas de hasta 60o C, mientras que los asientos metálicos se utilizan para temperaturas altas superiores a 60o C. Las válvulas de globo en Y se accionan con un volante manual o con un actuador.
Figura: Válvula de globo en forma de Y.
Componentes de una válvula de globo en forma de Y
Volante
Es el componente utilizado por el operador de la válvula para aplicar la fuerza para abrir, regular o cerrar la válvula de globo con patrón Y. El volante se utiliza para las válvulas manuales. En el caso de las válvulas de globo de patrón Y automáticas, hay un actuador. El actuador puede ser eléctrico, hidráulico o neumático. El actuador se utiliza para determinar cuándo abrir o cerrar la válvula y proporciona el par necesario para que la válvula abra, regule o cierre el flujo de fluido.
Cuerpo de la válvula
El cuerpo de la válvula es el componente de una válvula de globo en forma de Y que se utiliza para albergar todas las partes internas de la válvula. El cuerpo rodea todos los componentes internos. Garantiza que todas las piezas internas de una válvula de globo con patrón en Y estén bien protegidas de los daños causados por la caída de objetos. Además, el cuerpo actúa como una barrera de presión que proporciona a la válvula de globo en Y una gran resistencia.
Capó
El bonete es el componente de una válvula de globo en forma de Y que se utiliza para evitar la fuga de fluidos a través del vástago de la válvula. El bonete se coloca en la parte superior del cuerpo de la válvula. El bonete tiene roscas que coinciden con el vástago de la válvula para que el vástago pueda girar a través de estas roscas.
Vástago
El vástago es la parte de una válvula de globo en forma de Y que conecta el volante y el disco de la válvula. El vástago sirve para transmitir el par necesario para estrangular, abrir o cerrar el flujo de fluido. El vástago tiene roscas que coinciden con las del bonete, lo que proporciona movimiento de rotación y fuerza al disco para cerrar el flujo de fluido.
Disco
El disco es el componente de una válvula de globo en forma de Y que se encarga de controlar, abrir y cerrar el flujo de fluido. El disco recibe la fuerza para realizar su trabajo del volante a través del vástago. El disco está conectado al volante a través del vástago de la válvula.
Asiento
El asiento se refiere al componente de una válvula de globo en forma de Y que se utiliza para soportar el disco y evitar la fuga de fluido. El disco crea una zona adecuada donde encaja el disco y detiene el flujo de fluido.
Embalaje de glándulas
Es el material que se coloca entre el vástago y el bonete para evitar fugas a través del vástago. La empaquetadura está hecha de materiales como el PTFE y el grafito. Estos materiales se desgastan y es necesario comprobarlos durante la reparación y el mantenimiento para sustituirlos si están desgastados.
Jaula
La jaula se refiere a la parte de una válvula de globo en forma de Y que rodea el disco y se encuentra en la válvula. La jaula determina el flujo de fluido en la válvula. Cuando se mueve el disco, la jaula expone las aberturas de la válvula, lo que aumenta el flujo de fluido y viceversa.
Figura: Componentes de una válvula de globo en forma de Y.
¿Cómo funciona una válvula de globo en forma de Y?
Una válvula de globo en forma de Y funciona subiendo o bajando el disco para abrir, regular o cerrar el flujo de fluido. La fuerza para subir o bajar el disco proviene del volante o actuador. La fuerza se transmite a través del vástago de la válvula al disco. El volante es girado por el operador de la válvula y éste hace girar el vástago. Cuando el vástago gira, empieza a moverse hacia arriba o hacia abajo. Es a través de este movimiento lineal del vástago que ayuda al disco a abrir o cerrar el flujo de fluido. Para abrir una válvula globo en forma de Y, el volante se gira en sentido contrario a las agujas del reloj. Esto hace que el vástago comience a girar en la misma dirección mientras se mueve linealmente hacia arriba. Esto hace que el disco conectado al vástago comience a moverse hacia arriba y, por lo tanto, abra el flujo de fluido. Para cerrar la válvula de globo en forma de Y, el volante se gira en el sentido de las agujas del reloj. Esto hace que el vástago gire en la misma dirección y comience a moverse linealmente hacia abajo. Esto hace que el disco se mueva hacia abajo hasta cerrar completamente el flujo de fluido.
Tipos de válvulas de globo en Y
Válvula de globo con bonete atornillado en forma de Y
La válvula de globo con bonete atornillado en forma de Y también se conoce como válvula de globo con bonete embridado en forma de Y. Este es el tipo de válvula de globo con patrón Y en el que el bonete y el cuerpo están conectados mediante pernos y tuercas. El cuerpo y el bonete están diseñados con el mismo material metálico y tienen extremos embridados. Los extremos de las bridas tienen agujeros por los que se pasan los pernos y se aprietan con tuercas. Los fabricantes de válvulas de globo con bonete atornillado en forma de Y diseñan estas válvulas para su uso en aplicaciones de alta presión y alta temperatura. La conexión atornillada es fiable en términos de garantizar la ausencia de fugas a pesar de la alta presión del fluido. Este tipo de válvula de globo en Y es fácil de instalar y desmontar. Sin embargo, debido al uso de varios pernos, tuercas y dos bridas, estas válvulas son pesadas.
Figura: Válvula de globo con bonete atornillado en forma de Y.
Válvula de globo con bonete roscado en forma de Y
Se trata de una válvula de globo en forma de Y en la que el bonete y el cuerpo se conectan mediante tornillos. Los fabricantes de válvulas de globo con patrón en Y recomiendan esta válvula para aplicaciones de presión media y de bajo coste. La ventaja de utilizar este tipo de válvula de globo con patrón en Y es que es muy sencilla y menos costosa.
Válvula de globo con bonete soldado en forma de Y
Se trata de una válvula de globo en forma de Y en la que el bonete y el cuerpo están conectados mediante soldadura. La válvula de globo con bonete soldado en forma de Y es muy económica y muy fiable, ya que ningún fluido puede filtrarse a través del cuerpo a pesar de la cantidad de presión y/o temperatura. Sin embargo, con un bonete soldado las válvulas de globo con patrón Y se vuelven muy difíciles de acceder a las partes internas en caso de reparación o limpieza del interior de la válvula. La única manera de acceder al interior de este tipo de válvula de globo con patrón Y es retirando primero la soldadura. Por ello, los fabricantes de válvulas de globo con patrón en Y recomiendan el uso de este tipo de válvula sólo si no se prevé un mantenimiento o limpieza frecuente de la misma.
Válvula de globo con vástago interior en forma de Y
Este es el tipo de válvula de globo con patrón en Y en el que la sección roscada del vástago está dentro del cuerpo de la válvula mientras que la empaquetadura del vástago está colocada en el exterior. Los fabricantes de válvulas de globo en Y con rosca interior diseñan las roscas del vástago para que estén en contacto con el medio que fluye a través de la válvula. Este tipo de válvula de globo con patrón Y es económico en términos de construcción del bonete. Sin embargo, la válvula de globo en Y con rosca interior no puede ser reparada desde el exterior. Este tipo de válvula de globo con patrón Y es el más adecuado para su uso en fluidos de buena lubricidad.
Figura: Válvula de globo en Y con tornillo interior del vástago.
Válvula de globo con vástago exterior en forma de Y
Se trata de una válvula de globo con patrón en Y en la que el vástago está roscado en el lado exterior, mientras que la sección del vástago que no está roscada está dentro de la válvula. En este tipo de válvula de globo con patrón en Y, las roscas del vástago están aisladas del fluido por la empaquetadura de la válvula. Los fabricantes de válvulas de globo con patrón en Y utilizan este diseño para evitar daños en las roscas de la válvula que pueden provenir de la corrosión, la alta temperatura y las partículas sólidas en la válvula. Una de las ventajas de la válvula de globo en Y con tornillo de vástago exterior es que puede ser reparada desde el exterior y esto es preferible para aplicaciones severas. Sin embargo, la empaquetadura de la válvula está sujeta al desgaste debido al movimiento ascendente y descendente del vástago, así como al movimiento de giro.
Figura: Válvula de globo con vástago exterior en forma de Y.
Aplicaciones de la válvula de globo en forma de Y
Ventajas de las válvulas de globo en forma de Y
Desventajas de las válvulas de globo en forma de Y
Solución de problemas de las válvulas de globo en forma de Y
Fugas en la conexión entre el cuerpo y el capó
Fugas en el asiento
Fuga a través del prensaestopas
La válvula de globo en forma de Y es difícil de manejar
Resumen
La válvula de globo en forma de Y es uno de los tipos de válvula de globo. Este tipo de válvula tiene el vástago y los asientos inclinados a unos 45o grados. Las válvulas de globo con patrón Y tienen una menor pérdida de presión en relación con otras válvulas como las de globo con patrón estándar. Estas válvulas se utilizan para abrir, estrangular y cerrar el flujo de fluido. Los fabricantes de válvulas de globo con patrón en Y recomiendan estas válvulas para su uso en aplicaciones que tienen una alta pérdida de presión y donde no se necesita una gran caída de presión. Cuando una válvula de globo con patrón en Y se ha abierto completamente, el asiento y el vástago proporcionan una trayectoria de flujo de fluido recta que ayuda a reducir la pérdida de presión. Hay varios tipos de válvulas de globo con patrón Y que incluyen válvulas de globo con bonete atornillado, válvulas de globo con bonete atornillado, válvulas de globo con bonete soldado con patrón Y, válvulas de globo con tornillo de vástago interior y válvulas de globo con tornillo de vástago exterior. Estas válvulas se utilizan en diferentes aplicaciones industriales como refinerías de petróleo y gas, productos farmacéuticos, productos químicos, alimentos y bebidas, tratamiento de agua, fabricación de acero y plantas de energía de vapor, entre otros. Las ventajas del uso de válvulas de globo con patrón Y son su aplicación, su larga vida útil, su ausencia de fugas, su baja pérdida de presión y su rápido funcionamiento, entre otras.
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