¿Por qué utilizar una válvula de compuerta en lugar de una de bola?

A la hora de instalar válvulas para sistemas de líquidos o gases, la mayoría de la gente opta por válvulas de bola. Y hay una buena razón para ello: las válvulas de bola son versátiles, duraderas y proporcionan un cierre fiable.

Pero las válvulas de bola no siempre son la mejor opción. En algunas aplicaciones, las válvulas de compuerta son una elección más inteligente.

¿Qué es exactamente una válvula de compuerta?

Antes de entrar en las razones para elegir válvulas de compuerta, veamos rápidamente qué son y cómo funcionan.

Las válvulas de compuerta constan de un cuerpo de válvula en el que se desliza la compuerta. Cuando está completamente bajada, la compuerta sella contra los asientos del cuerpo de la válvula para detener el flujo. Para abrir la válvula, se utiliza el vástago de la válvula para elevar la compuerta y permitir el paso del fluido.

Las válvulas de compuerta deben su nombre a la acción deslizante de la cuña. Y mientras que las válvulas de bola funcionan con un simple giro de 90 grados, para abrir y cerrar una válvula de compuerta es necesario girar el vástago varias vueltas.

5 ventajas clave de las válvulas de compuerta

Ahora que ya conoce los conceptos básicos de las válvulas de compuerta, veamos cinco áreas en las que superan a las válvulas de bola.

1. Regulación del caudal

Una de las mayores ventajas de las válvulas de compuerta sobre las de bola se reduce a la regulación del caudal.

En realidad, las válvulas de bola sólo funcionan totalmente abiertas o totalmente cerradas. Pero las válvulas de compuerta permiten regular con precisión el caudal ajustando la posición del vástago. Esto le proporciona un control exacto de la velocidad del líquido o gas a través de la válvula.

Para aplicaciones en las que es necesario estrangular el caudal en lugar de detenerlo por completo, las válvulas de compuerta son la única opción. Piense en sistemas de tuberías de proceso que requieren un control preciso del caudal.

2. Diseño de paso total

Las válvulas de compuerta son adecuadas para sistemas de gran caudal porque su abertura coincide con el diámetro de la tubería cuando están totalmente abiertas. Este diseño de paso total elimina las restricciones de caudal o las caídas de presión asociadas a aperturas reducidas.

Por lo tanto, si sus tuberías deben manejar grandes volúmenes de fluido, es menos probable que las válvulas de compuerta impidan el flujo. Las válvulas de bola podrían requerir una válvula considerablemente sobredimensionada (lo que aumentaría los costes) para igualar el caudal desinhibido de una válvula de compuerta del mismo tamaño.

3. Capacidad para estrangular fluidos viscosos

La estrangulación del caudal consiste en cerrar parcialmente una válvula para restringir -pero no detener por completo- el flujo. Es una herramienta inestimable para gestionar el transporte de sustancias viscosas, como los lodos de aguas residuales.

Las válvulas de compuerta estrangulan estos fluidos pesados mucho mejor que las válvulas de bola. Las válvulas de bola permitirían un paso mínimo del fluido antes de sellarlo por completo. Las válvulas de compuerta permiten un control más amplio del paso y evitan los atascos.

4. Resistencia a los efectos de la cavitación

La cavitación consiste en la formación de burbujas de vapor en zonas de baja presión que se colapsan al alcanzar una presión más alta. Puede dañar gravemente válvulas y tuberías.

Las válvulas de compuerta resisten mejor los efectos dañinos de la cavitación que las válvulas de bola. A altas velocidades de caudal, el tortuoso recorrido a través de una válvula de bola las hace más propensas a separar el fluido y cavitar.

5. Menor coste inicial

Para válvulas de tamaño equivalente, las válvulas de compuerta también salen ganando en cuanto a gastos iniciales. Pero el análisis de costes debe tener en cuenta el valor total del ciclo de vida y no solo el precio inicial.

Y las válvulas de compuerta suelen requerir más mantenimiento rutinario para que sigan funcionando correctamente. Así que, a largo plazo, los costes operativos podrían compensar o incluso favorecer a las válvulas de bola.

Aun así, si las limitaciones presupuestarias condicionan el proceso de toma de decisiones, las válvulas de compuerta suponen un alivio. Con el tiempo, siempre podrá sustituirlas por válvulas de bola más sofisticadas.

Desventajas de las válvulas de compuerta

Me he centrado principalmente en por qué las válvulas de compuerta superan a las de bola en determinadas funciones. Pero las válvulas de bola también tienen algunas ventajas que merece la pena destacar.

Presiones nominales limitadas

Las válvulas de bola suelen soportar aplicaciones de presión considerablemente más altas que las válvulas de compuerta de los mismos materiales y dimensiones. Por tanto, si la presión de diseño de su sistema supera los límites de las válvulas de compuerta, las válvulas de bola se convierten en la mejor alternativa.

Falta de método de sellado de respaldo

La mayoría de las válvulas de bola utilizan tanto juntas metal-metal como juntas de elastómero. Las juntas de elastómero protegen los componentes metálicos en caso de que falle el asiento aguas arriba. Las válvulas de compuerta no ofrecen este tipo de protección.

Sin indicación visual de posición

Con las válvulas de bola se puede saber a simple vista si la válvula está abierta o cerrada. Las válvulas de compuerta no ofrecen tal verificación visual porque la compuerta reside dentro del cuerpo de la válvula. El estado de la válvula de compuerta se verifica palpando el volante o la tuerca del vástago.

¿Por qué alguien podría elegir hoy una válvula de compuerta?

Las válvulas de bola brillan cuando es necesario iniciar y detener el flujo rápidamente. Por eso se encuentran en instalaciones residenciales, comerciales e industriales. Las válvulas de compuerta se utilizan sobre todo en nichos de mercado centrados en la regulación del caudal.

Tomemos como ejemplo los sistemas de riego. Los agricultores utilizan válvulas de compuerta en los extremos de las tuberías para controlar la dispersión en los campos. También regulan el caudal para evitar una descarga excesiva en cualquier punto de emisión.

Para manejar algo como el cloro gaseoso a presión, las plantas eligen válvulas de compuerta en lugar de válvulas de bola. Los ingenieros de planta pueden calibrar con precisión las tasas de inyección de cloro para equilibrarlas con los volúmenes de flujo de agua aguas abajo.

En realidad, siempre que el control automático del caudal tiene prioridad sobre la comodidad de un corte rápido, las válvulas de compuerta se llevan la palma. Su capacidad para ajustar con precisión el paso mediante la variación de la posición de la compuerta deslizante las hace perfectas para funciones de regulación del caudal.

¿Por qué utilizar una válvula de compuerta en lugar de una de bola?

Cuando el control de precisión supera a la comodidad, las válvulas de compuerta regulan mejor el caudal que las válvulas de bola de cierre rápido. Aunque las válvulas de bola destacan por su fiabilidad a la hora de detener el flujo de líquidos y gases en un abrir y cerrar de ojos, las válvulas de compuerta se encargan de trabajos de estrangulamiento que requieren una manipulación más matizada del flujo.

Su uso cada vez menor no disminuye la capacidad de las válvulas de compuerta para determinadas funciones. Seguirá encontrándolas siempre que el control exacto del caudal sea lo más importante.