Diferencia entre válvula de compuerta y válvula de bola: cómo |Explosión

Diferencia entre válvula de compuerta y válvula de bola: ¿cómo elegir la válvula correcta?

08.noviembre.2024

En el sector industrial, la válvula de compuerta y la válvula de bola son dispositivos comunes de control de fluidos, cada uno de los cuales desempeña un papel vital en diversas aplicaciones. Sin embargo, existen diferencias significativas entre estos dos tipos de válvulas. Este artículo aclarará las distinciones entre la válvula de compuerta y la válvula de bola y proporcionará algunas recomendaciones para seleccionar la válvula adecuada para sus necesidades.

Parte 1: Estructura y principios de funcionamiento de la válvula de compuerta y la válvula de bola
1. Válvula de compuerta: Una válvula de compuerta controla el flujo de fluido subiendo y bajando una compuerta o un disco en forma de cuña dentro de la válvula. Consta de un cuerpo de válvula, compuerta, vástago y anillos de sellado. Cuando se eleva la compuerta, el fluido puede fluir a través del paso en el cuerpo de la válvula; Cuando se baja la compuerta, se obstruye el flujo de fluido. Las válvulas de compuerta se caracterizan por su estructura simple, excelente rendimiento de sellado, alta resistencia al flujo y son adecuadas para controlar fluidos viscosos, de gran diámetro y de baja presión.

How does a gate valve work - Fleyenda Flow

2. Válvula de bola: Una válvula de bola controla el flujo de fluido girando una bola esférica dentro de la válvula. Consta de un cuerpo de válvula, bola, vástago y anillos de sellado. Cuando el vástago gira, el orificio de la bola se alinea con el paso en el cuerpo de la válvula, lo que permite que el fluido pase a través de él o lo bloquee. Las válvulas de bola son conocidas por su estructura simple, excelente rendimiento de sellado, baja resistencia al flujo y son ampliamente utilizadas para controlar fluidos corrosivos y de alta presión.

Parte 2: Las principales diferencias entre la válvula de compuerta y la válvula de bola en aplicaciones de alta temperatura y alta presión

NO.	Componente de la válvula	Válvula de bola	Válvula de compuerta
1	Núcleo de válvula	El núcleo de una válvula de bola es una esfera. Debido a su estructura de bola fija, la válvula permanece estacionaria en condiciones de alta presión, especialmente cuando está cerrada. El vástago superior y el eje de soporte inferior ayudan a distribuir parte de la presión del medio, evitando que la bola se desplace aguas abajo. Como resultado, el asiento de la válvula aguas abajo experimenta una presión relativamente baja, lo que reduce la fricción y el desgaste durante el funcionamiento. Este diseño prolonga la vida útil de la válvula, lo que la hace especialmente adecuada para válvulas de funcionamiento frecuente.	El núcleo de la válvula de una válvula de compuerta es una placa de compuerta en forma de cuña o paralela, y no tiene un eje de soporte inferior. En aplicaciones de alta presión, especialmente cuando está cerrada, la placa de compuerta soporta una presión significativa del medio. Debido a su estructura de placa de compuerta plana, toda la presión del medio actúa simultáneamente sobre la placa de compuerta, lo que hace que presione firmemente contra el asiento de la válvula aguas abajo. Una presión excesiva sobre la superficie vertical de la placa de compuerta puede deformarla, independientemente de si se trata de una placa de compuerta doble en cuña o paralela. Por lo tanto, la apertura de la válvula requiere superar una fricción sustancial, lo que provoca un mayor desgaste en el asiento de la válvula y una vida útil más corta de la válvula.
2	Asiento de válvula	El asiento de la válvula de una válvula de bola contiene un resorte, y el diseño de sellado del asiento de la válvula evita que los desechos ingresen al área del asiento de la válvula. Bajo la acción del resorte, el asiento de la válvula permanece en contacto constante con la bola. Por lo tanto, durante el funcionamiento de la válvula, el asiento realiza una acción de raspado que elimina los residuos que se adhieren al núcleo de la válvula, lo que garantiza un rendimiento de sellado a largo plazo. Particularmente en aplicaciones de alta temperatura y alta presión, se seleccionan materiales con el mismo coeficiente de expansión térmica para el asiento de la válvula, el cuerpo de la válvula y la bola. El diseño del asiento de la válvula accionado por resorte garantiza que las grandes diferencias y caídas de temperatura no afecten el funcionamiento de la válvula, evitando que la válvula se atasque.	El asiento de la válvula de una válvula de compuerta es estrecho. En aplicaciones de alta temperatura, cuando la válvula está cerrada, la falta de flujo del medio provoca una caída de temperatura, lo que resulta en que el asiento de la válvula se contraiga y ejerza una presión significativa sobre la placa de la compuerta. La reapertura de la válvula requiere un par considerable para superar esta presión, lo que provoca daños sustanciales en el asiento de la válvula y reduce su vida útil, lo que afecta la vida útil general de la válvula. Además, el propio peso de la placa de compuerta durante el cierre provoca una fuerza de impacto significativa en la válvula, lo que resulta en un ruido fuerte.
3	Golpe	La válvula de bola tiene una carrera angular, lo que requiere menos espacio y altura de instalación.	La válvula de compuerta tiene una carrera lineal, lo que requiere más espacio y altura de instalación.
4	Mecanismo de accionamiento	Debido al diseño de bola fija, el par requerido para la apertura y el cierre es pequeño, lo que permite un actuador correspondientemente más pequeño.	Debido a la presión significativa de la placa de compuerta contra el asiento de la válvula, superar esta alta fricción requiere un par sustancial, lo que requiere un actuador más grande.
5	Dirección del flujo medio	Bidireccional, sin problemas de dirección del flujo de instalación en el sitio.	Generalmente unidireccional.
6	Vida útil	Largo	Más corto en relación con las válvulas de bola.
7	Mantenimiento	Por lo general, no se requiere mantenimiento, especialmente para la bola y el asiento de la válvula, ya que experimentan un desgaste mínimo y, por lo general, no necesitan reemplazo dentro de los 5 años.	Debido al desgaste significativo en el asiento de la válvula, se requiere un mantenimiento regular.

Parte 3 Diferencias entre válvulas de compuerta y válvulas de bola en escenarios de aplicación

1. Válvula de compuerta: Las válvulas de compuerta son adecuadas para escenarios que requieren un cierre estricto del fluido, especialmente cuando se requiere una dirección estricta del flujo de fluido. Debido a su menor capacidad de flujo, las válvulas de compuerta incurren en una mayor pérdida de presión cuando el fluido pasa a través de ellas, lo que las hace relativamente limitadas en el control de flujo y el cierre del fluido. Las válvulas de compuerta son ampliamente utilizadas en industrias como el suministro de agua y drenaje, el tratamiento de aguas residuales y los sistemas de protección contra incendios.

2. Válvula de bola: Las válvulas de bola son adecuadas para escenarios que requieren un cierre rápido del fluido, especialmente cuando no se requiere una dirección estricta del flujo de fluido. Debido a su mayor capacidad de flujo, las válvulas de bola incurren en una pérdida de presión mínima cuando el fluido pasa a través de ellas, lo que les da una ventaja en el control de flujo y el cierre del fluido. Las válvulas de bola son ampliamente utilizadas en industrias como la petrolera, química, metalúrgica y de generación de energía.

Parte 4 Válvula de compuerta vs. válvula de bola: ¿Cómo elijo la válvula correcta?

La selección entre válvulas de compuerta y válvulas de bola a menudo deja perplejos a los usuarios debido a sus funcionalidades similares cuando se emplean como válvulas de control, con solo diferencias estructurales que las diferencian. Hoy, este artículo pretende ahondar en este asunto. Sin embargo, antes de continuar, es imperativo aclarar que no existe la noción de que una válvula sea inherentemente superior a la otra cuando se trata de instalar válvulas de compuerta o válvulas de bola antes o después de las válvulas de control. La elección depende de las circunstancias específicas y las condiciones operativas del usuario. Primero comprendamos brevemente las características de las válvulas de compuerta y las válvulas de bola.

En términos de funcionalidad, las válvulas de compuerta se pueden instalar antes o después de las válvulas de control y se utilizan principalmente en tuberías de agua y agua caliente, comúnmente conocidas como válvulas de agua. Por lo general, no son adecuados para tuberías de vapor porque la compuerta es difícil de abrir a alta presión de vapor, y tampoco son adecuados para tuberías con depósitos de sedimentos, ya que la acumulación de sedimentos en la ranura de la compuerta puede resultar en un cierre inadecuado. El elemento de cierre de la válvula de compuerta es la compuerta, que se mueve perpendicular a la dirección del flujo de fluido, permitiendo solo la apertura y el cierre completos sin la capacidad de regular o acelerar el flujo. Las válvulas de bola, por otro lado, también se pueden instalar antes o después de las válvulas de control y se utilizan principalmente en tuberías para cerrar, distribuir y alterar la dirección del flujo de fluido. Cuentan con una acción de rotación de 90 grados, siendo el elemento de cierre una bola esférica con un orificio pasante circular o paso a lo largo de su eje.

En términos de ventajas, las válvulas de compuerta se destacan por su baja resistencia, tamaño compacto y asequibilidad. Las válvulas de bola, por otro lado, ofrecen características superiores de control de fluidos en comparación con las válvulas de compuerta. Solo requieren una rotación de 90 grados y un par mínimo para lograr un cierre hermético, lo que los hace ideales para aplicaciones de conmutación y apagado.

De la discusión anterior, podemos concluir que tanto las válvulas de compuerta como las válvulas de bola se pueden usar antes o después de las válvulas de control, y ninguna es particularmente adecuada para aplicaciones de control de flujo. Sin embargo, las válvulas de bola ofrecen características de control de fluidos y rendimiento de sellado ligeramente mejores en comparación con las válvulas de compuerta. Sin embargo, en casos prácticos de instalación, las válvulas de compuerta son las elegidas más comúnmente por los usuarios. ¿A qué se debe esto? Estas son algunas razones específicas:

1. Las válvulas de bola pueden ser engorrosas de operar y tienen estrictos requisitos de superficie de sellado. El sellado de las válvulas de bola exige estrictos procesos de fabricación, y la selección del fabricante equivocado puede provocar fácilmente problemas de fugas internas, lo que resulta en costos relativamente más altos, especialmente para las válvulas de bola de gran diámetro. Por el contrario, las válvulas de compuerta son rentables, ofrecen un excelente sellado, requieren menos esfuerzo para funcionar y proporcionan canales de flujo máximos sin resistencia cuando están completamente abiertas.

2. Las válvulas de bola pueden sufrir agarrotamiento si no se utilizan durante períodos prolongados.

3. Las válvulas de bola tienen requisitos más altos para el medio. Por ejemplo, los medios que contienen un alto contenido de fibra u oxígeno solo se pueden manejar con válvulas de bola.

En resumen, las principales diferencias entre la válvula de bola y la válvula de compuerta radican en factores como el núcleo de la válvula, el asiento, la carrera, el actuador, la dirección del flujo medio y el mantenimiento. En términos generales, al considerar si instalar una válvula de compuerta o una válvula de bola antes o después de una válvula de control, la elección depende de factores económicos. Se prefieren las válvulas de compuerta debido a su menor costo; Son mucho más baratos. Las válvulas de compuerta son adecuadas para su uso en tuberías de aceite, vapor y agua de gran diámetro y baja presión. Por otro lado, si el sellado es una consideración principal, se deben elegir válvulas de bola. Las válvulas de bola son adecuadas para aplicaciones en las que existen altos requisitos para la clase de fuga y son adecuadas para una apertura y cierre rápidos. Tienen una calidad y vida útil superiores en comparación con las válvulas de compuerta.

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