30 de noviembre de 2024
Válvula de compuerta es un tipo de válvula que utiliza una compuerta o un disco en forma de cuña. El disco se mueve perpendicular al flujo para permitir o detener el flujo de fluido en una tubería. Las válvulas de compuerta son el tipo de válvula más utilizado en los equipos de proceso y pertenecen a la categoría de válvulas de movimiento lineal. Las válvulas de compuerta son ampliamente utilizadas; generalmente, cualquier dispositivo de cierre con un diámetro (DN) de ≥50 mm los usa y, a veces, incluso los dispositivos de cierre más pequeños usan válvulas de compuerta.
Durante el funcionamiento, las válvulas de compuerta están completamente abiertas o completamente cerradas. Cuando está completamente abierta, la compuerta se retira por completo del fluido, lo que resulta en una resistencia mínima al flujo. Por lo tanto, la presión apenas cae cuando el fluido pasa a través de una válvula de compuerta.
Para lograr un sellado adecuado, debe haber un contacto superficial de 360° entre la compuerta y el asiento cuando la válvula está completamente cerrada. Las válvulas de compuerta no se utilizan para estrangular o regular el flujo, ya que no pueden proporcionar un control preciso. El flujo de alta velocidad en las válvulas de compuerta parcialmente abiertas puede causar erosión en las superficies de la compuerta y el asiento, lo que provoca vibración y ruido.
I. Principales componentes y funciones de la válvula de compuerta
● El cuerpo de la válvula es la parte principal de la válvula, que mantiene unidos todos los componentes. Por lo general, está conectado a la tubería a través de bridas y juntas y sirve como límite de presión de la válvula.
● El bonete sirve como segundo límite de presión y está conectado al cuerpo de la válvula mediante pernos o bridas.
● El conjunto de la potencia, el asiento y el disco se denominan colectivamente embellecedor. El rendimiento de la válvula depende de la disposición del asiento y el disco.
● El asiento y el disco son las partes más críticas de una válvula de compuerta, ya que contienen una compuerta y un asiento que se ajusta perfectamente a la compuerta.
● El vástago conecta el actuador dentro de la válvula de compuerta al disco, lo que permite la apertura y el cierre de la compuerta. Hay dos tipos de tallos: ascendentes y no ascendentes. Los vástagos ascendentes se mueven verticalmente al abrir la válvula, mientras que los vástagos no ascendentes no lo hacen.
● El actuador es una rueda manual que se utiliza para operar el vástago y el disco.
II. Tipos de válvulas de compuerta
1) Válvula de compuerta de cuña sólida
Las superficies de sellado forman un ángulo con la línea central vertical, generalmente 2°52′, 3°30′, 5°, 8° o 10°, dependiendo de la temperatura del medio. Generalmente, cuanto mayor sea la temperatura de trabajo, mayor será el ángulo para minimizar la posibilidad de acuñamiento debido a los cambios de temperatura. Hay tipos de disco simple, disco doble y cuña flexible dentro de las válvulas de compuerta de cuña sólida.
Este es un tipo muy popular de válvula de compuerta que se puede usar con casi todos los materiales. Es adecuado para condiciones de presión media, pero no para condiciones de alta presión, ya que puede atascarse y causar fugas. A veces, debido a la expansión térmica, el asiento no puede abrirse y se atasca, un fenómeno conocido como unión térmica.
2) Válvula de compuerta de disco paralelo o dividida
Este tipo supera el problema de la unión térmica, ya que los discos y los asientos se mueven libremente y se mantienen unidos por resortes. Es adecuado para aplicaciones de baja y media presión.
3) Válvula de compuerta de cuña flexible
Cuenta con una pequeña abertura en el disco que coincide con el asiento, evitando fugas entre el asiento y el disco. Se utiliza para aplicaciones de vapor.
4) Válvula de compuerta de vástago ascendente y no ascendente
En las válvulas de compuerta de vástago ascendente, el vástago se eleva al abrirse y desciende al cerrarse. La tuerca del vástago se encuentra en el capó o soporte, y el movimiento hacia arriba y hacia abajo del vástago se logra girando la tuerca del vástago. Esta estructura beneficia la lubricación del vástago y tiene una apertura y cierre claros, lo que la hace ampliamente adoptada.
En las válvulas de compuerta de vástago no ascendente, la tuerca del vástago está dentro del cuerpo de la válvula y entra en contacto directo con el medio. La apertura y el cierre de la puerta se logra girando el vástago. La ventaja de esta estructura es que la altura de la válvula de compuerta permanece constante, lo que la hace adecuada para válvulas de compuerta de gran diámetro o con espacio de instalación limitado. Este tipo debe estar equipado con un indicador de apertura/cierre para mostrar el grado de apertura. La desventaja es que la rosca del vástago no está lubricada y está directamente expuesta a la erosión media, lo que la hace propensa a dañarse.
III. Precauciones
1) Los volantes, manijas y mecanismos de accionamiento no deben usarse para levantar y deben evitar colisiones.
2) Las válvulas de compuerta de doble disco deben instalarse verticalmente, con el vástago en posición vertical y el volante en la parte superior.
3) Las válvulas de compuerta con derivaciones deben abrir primero la derivación para equilibrar la diferencia de presión y reducir la fuerza de apertura.
4) Las válvulas de compuerta con actuadores deben instalarse de acuerdo con las instrucciones del producto.
5) Si la válvula se abre y cierra con frecuencia, debe lubricarse al menos una vez al mes.
6) Las válvulas de compuerta son solo para operaciones completamente abiertas o completamente cerradas en tuberías o equipos, no para estrangulamiento.
7) Las válvulas de compuerta con volantes o manijas no deben operarse con palancas adicionales. Si hay un problema de sellado, revise y repare las superficies de sellado u otras piezas. Gire el volante o la manija en el sentido de las agujas del reloj para cerrarlo y en el sentido contrario a las agujas del reloj para abrirlo. Las válvulas de compuerta con actuadores deben usarse de acuerdo con las instrucciones del producto.
IV. Puntos de instalación
1) La posición de instalación, la altura y la dirección de entrada/salida deben cumplir con los requisitos de diseño, y las conexiones deben ser firmes y apretadas.
2) Las válvulas manuales instaladas en tuberías aisladas no deben tener manijas que apunten hacia abajo.
3) Las válvulas deben someterse a una verificación de apariencia antes de la instalación. Para válvulas con una presión de trabajo superior a 1.0 MPa y que sirven como válvulas de cierre en tuberías principales, se deben realizar pruebas de resistencia y estanqueidad antes de la instalación. Durante la prueba de resistencia, la presión de prueba es 1,5 veces la presión nominal, con una duración no inferior a 5 minutos, sin fugas del cuerpo de la válvula y la empaquetadura según lo calificado. Durante la prueba de estanqueidad, la presión de prueba es 1,1 veces la presión nominal; La presión y la duración de la prueba deben cumplir con los estándares especificados, sin fugas de la superficie de sellado del disco de la válvula según lo calificado.
4) Los volantes, manijas y mecanismos de accionamiento no deben usarse para levantar y deben evitar colisiones.
5) Las válvulas de compuerta con actuadores deben instalarse de acuerdo con las instrucciones del producto.
