Principio de funcionamiento de la válvula de globo.

Generalmente, el vástago de la válvula de globo se gira y se levanta, y el volante se fija en la parte superior del vástago. Cuando se gira el volante en el sentido de las agujas del reloj, la rosca del vástago se atornilla, la superficie de sellado del disco está en estrecho contacto con el asiento de la válvula y la válvula de globo se cierra. Cuando se gira el volante en sentido antihorario, se enrosca la rosca del vástago, se separa la superficie de sellado del disco y el asiento de la válvula y se abre la válvula de globo.

Características de la válvula de globo.

Ventajas de válvula de globo

a.En comparación con el válvula de compuerta, la válvula de globo tiene una estructura simple con una sola superficie de sellado en el cuerpo de la válvula y el disco. El área de sellado es pequeña, no se utilizan materiales costosos y tiene un costo bajo, por lo que el proceso de fabricación es relativamente bueno y su mantenimiento es sencillo.

Desventajas de válvula de globo

• a. La longitud de la estructura es grande.
• b.El par de apertura y cierre es grande y lleva tiempo abrir y cerrar. Cuando la válvula está cerrada, la dirección del movimiento del disco es opuesta a la dirección de acción de la presión del medio y se debe superar la fuerza del medio, por lo que el par de apertura y cierre es grande.
• c.La resistencia al flujo es grande. El canal medio en el cuerpo de la válvula es tortuoso, la resistencia al flujo es grande y el consumo de energía es grande. En el dispositivo hidráulico, la pérdida de presión es particularmente evidente. Entre todos los tipos de válvulas de bloqueo, la válvula de bloqueo tiene la mayor resistencia al flujo.
• d. La dirección del flujo del medio es limitada. Cuando el medio fluye a través de la válvula de globo, solo puede fluir de abajo hacia arriba o de arriba hacia abajo en el canal del asiento de la válvula, por lo que el medio solo puede fluir en una dirección y no puede cambiar la dirección del flujo.
• e. Cuando la válvula está cerrada, las partículas sólidas del medio fluido pueden quedar atrapadas entre las superficies de sellado.
• F. Instalación incómoda.

Características de operación de válvula de globo

La forma de sellado de la válvula de globo es de sellado forzado. Cuando la válvula está cerrada, se debe aplicar fuerza suficiente al disco de la válvula para lograr el efecto de sellado, y el sellado solo se puede realizar cuando la presión específica es suficiente.

La fuerza de sellado y la presión media están en el mismo eje. Cuando el medio ingresa desde la parte inferior del disco de la válvula (hacia adentro y hacia afuera), el par de cierre de la válvula es mayor que el par de apertura debido a la dirección opuesta de la presión del medio y la fuerza de sellado, y la tensión máxima En el vástago de la válvula está la tensión de presión, por lo que debe haber suficiente resistencia y rigidez, de lo contrario el vástago de la válvula se deformará.

Por lo tanto, cuando el tamaño de la válvula de globo es mayor que DN150 (NPS 6), para reducir el par de operación de la válvula y reducir el diámetro del vástago de la válvula, el medio generalmente fluye hacia la parte superior del disco de la válvula. para entrar (alto adentro y bajo afuera). En este momento, la dirección de la presión media y la fuerza de sellado es la misma. Bajo la acción de una presión media, la válvula se puede sellar más fácilmente. El par de cierre disminuye y el par de apertura aumenta, la tensión máxima sobre el vástago de la válvula es la tensión de tracción y el diámetro del vástago de la válvula se puede reducir en consecuencia.

Cuando se abre la válvula de globo, cuando la altura de apertura del disco alcanza 25-30% del tamaño nominal de la válvula, el flujo ha alcanzado el máximo, es decir, la válvula ha alcanzado la posición completamente abierta, por lo que la posición completamente abierta de la válvula de globo debe determinarse según la carrera del disco.

Cuando la válvula de globo se cierra y se vuelve a abrir, es similar a la válvula de compuerta de sellado forzado, es decir, después de cerrar la válvula, se debe aplicar suficiente fuerza operativa en la superficie de sellado para lograr el efecto de sellado. Por lo tanto, el par de cierre de la válvula debe aumentarse al valor especificado en función del par de funcionamiento. Cuando la válvula se abre nuevamente, el par de apertura de la válvula suele ser mayor que el par de cierre debido a la influencia de la fricción estática, la expansión térmica y otros factores, por lo que la válvula se puede abrir de manera confiable y debe considerarse en el diseño.

Para reducir la alta presión de impacto formada en la válvula de apertura y cierre, la válvula de globo debe operarse lentamente; en cierto sentido, debe tener una tasa de cambio consistente con el caudal.

El par de funcionamiento de la válvula de globo tiene las siguientes características:

“Aberturas de entrada bajas y salidas altas”

Cuando se adopta “entrada baja y salida alta”, la válvula se cierra desde la posición completamente abierta. La resistencia que debe superar la fuerza operativa es la resistencia a la fricción del vástago y la empaquetadura y el empuje provocado por la presión media sobre la sección del disco (axial). Con la caída del disco de la válvula, se forma la diferencia de presión entre la parte delantera y trasera del disco de la válvula, lo que evita que el disco de la válvula caiga, y la resistencia aumentará rápidamente con la caída del disco de la válvula. Con la válvula completamente cerrada, el vástago de la válvula aplica una fuerza de sellado forzada y la diferencia de presión entre la parte delantera y trasera del disco de la válvula alcanza la presión máxima de trabajo del medio; en este momento, el vástago de la válvula soporta la máxima par de cierre.

Durante la apertura de la válvula, la presión media o el empuje causado por la diferencia de presión entre la parte delantera y trasera del disco es la misma que la dirección de cierre de la válvula. Sin embargo, cabe señalar que en el momento de la apertura, el par de operación de apertura puede exceder el par de cierre debido al gran par de fricción estática entre las superficies de sellado.

“Aberturas de entrada altas y salida bajas”

Cuando se adopta “entrada alta y salida baja”, la válvula se cierra desde la posición completamente abierta. Las dos fuerzas anteriores todavía son necesarias para superar la fuerza operativa. Con la disminución del disco de la válvula, la diferencia de presión antes y después del disco de la válvula conduce al cierre de la válvula antes de que se cierre la válvula.

Cuando se abre la válvula, la situación es todo lo contrario. El empuje causado por la presión del medio y la diferencia de presión entre la parte delantera y trasera del disco es opuesto a la dirección de apertura de la válvula, por lo que el par de operación requerido para el proceso de apertura de la válvula es mucho mayor que el par de cierre.

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¿Qué es un Válvula de globo?

Válvula de globo, también conocida como válvula de cierre, pertenece a las válvulas de estanqueidad forzada. Así, cuando la válvula está cerrada, debe aplicarse presión al disco para que la superficie de sellado no presente fugas. Cuando el medio entra en la válvula por la parte inferior del disco, la resistencia que debe vencer la fuerza de accionamiento es la fricción entre el vástago de la válvula y la empaquetadura y el empuje generado por la presión del medio. La fuerza para cerrar la válvula es mayor que la fuerza para abrir la válvula, por lo que el diámetro de la varilla de la válvula es mayor, de lo contrario, la varilla de la válvula se doblará. El modo de conexión, se puede dividir en tres tipos: conexión por brida, conexión por tornillo y conexión por soldadura. Después de la aparición de la válvula autosellante, la dirección de flujo del medio de la válvula de globo se cambia desde la parte superior del disco de la válvula a la cámara de la válvula. Bajo presión media, la fuerza para cerrar la válvula es pequeña, mientras que la fuerza para abrir la válvula es grande, y el diámetro del vástago de la válvula puede reducirse correspondientemente. Al mismo tiempo, bajo la acción del medio, este tipo de válvula también es estricto. "Estandarización, serialización y universalización" del valor en China estipula que la dirección de flujo de la válvula de globo debe ser de arriba hacia abajo. Cuando se abre la válvula de globo, la altura de apertura del disco es de 25% - 30% del diámetro nominal. Cuando el caudal ha alcanzado el máximo, significa que la válvula ha alcanzado la posición totalmente abierta. Por lo tanto, la posición totalmente abierta de la válvula de globo se determinará por la carrera del disco.

¿Cómo funciona una válvula de globo?

Las partes de apertura y cierre de la válvula de globo son discos en forma de tapón, la superficie de sellado es plana o cónica, y el disco se mueve en línea recta a lo largo de la línea central del fluido. La forma de movimiento del vástago de la válvula incluye el tipo de vástago elevable (el vástago de la válvula se eleva y el volante no se eleva) y el tipo de vástago giratorio elevable (el volante gira y se eleva junto con el vástago de la válvula, y la tuerca se fija en el cuerpo de la válvula). La válvula de globo sólo es apta para apertura y cierre totales, y no puede regular ni estrangular.

Las ventajas de la válvula de globo son las siguientes:

• Tiene una estructura sencilla y es fácil de fabricar y mantener.
• Pequeña carrera de trabajo, corto tiempo de apertura y cierre.
• Buen rendimiento de estanquidad, poca fricción entre las superficies de estanquidad y larga vida útil.

Las desventajas de la válvula de globo son las siguientes:

• La resistencia del fluido es grande, y la fuerza necesaria para abrir y cerrar es grande.
• No es adecuado para medios con partículas, de alta viscosidad o coquizables.
• Mal funcionamiento de la regulación.

Tipos de válvula de globo:

Según la posición de la rosca del vástago, el tipo de válvula de globo se divide en tipo de rosca externa y tipo de rosca interna. Según la dirección de flujo del medio, hay tipos de paso recto, tipos de paso directo y tipos de paso en ángulo. Según la forma de sellado, la válvula de globo se divide en válvula de globo de sello de empaquetadura y válvula de globo de sello de fuelle. 

ZECO valve suministra una amplia gama de válvulas de globo. Nuestros productos populares incluyen la válvula de globo a105, válvula de globo con bridaválvula de globo wcb, etc. Si desea conocer válvula de globo precioNo dude en ponerse en contacto con nosotros.

Válvula de globo en T

Este es el tipo de cuerpo más común para una válvula de globo. El ajuste horizontal del asiento permite que el vástago y el disco se desplacen perpendicularmente a la línea horizontal. Este diseño tiene el menor coeficiente de caudal y la mayor caída de presión. Se utilizan en servicios de estrangulación severos, como en líneas de derivación alrededor de una válvula de control. Cuando la caída de presión no es un problema y se requiere estrangulación, este diseño de válvula de globo es una buena solución.

Válvula de globo de ángulo

El tercer tipo entre los tipos de válvulas de globo es la válvula de globo en ángulo que representa un cambio en la configuración de la válvula de globo básica en forma de Z. Los extremos de entrada y salida están situados en ángulo recto. El diafragma puede ser una placa plana con sus extremos en ángulo recto. El fluido puede fluir hacia abajo de forma más simétrica que la descarga del globo ordinario con un solo giro en 90. El estilo de cuerpo en ángulo tiene una ventaja particular, ya que puede utilizarse como válvula y como codo de tubería. La válvula de ángulo se asemeja mucho al globo ordinario para condiciones moderadas de presión, temperatura y caudal.

La válvula de globo de ángulo puede utilizarse para controlar el efecto de slugging en condiciones de caudal fluctuante. En términos de mecánica de fluidos y erosión, las condiciones de liberación de la válvula de ángulo son favorables. En aplicaciones de alta presión, estas características son extremadamente importantes. La válvula funciona más o menos como la válvula en forma de Z en condiciones suaves.

Válvula de globo tipo Y

El diseño tipo Y es una solución para el problema de la caída de alta presión en las válvulas tipo Z. En este tipo, el asiento y el vástago forman un ángulo de aproximadamente 45° con respecto al eje de la tubería. Las válvulas de cuerpo en Y se utilizan en servicios de alta presión y otros servicios críticos en los que la caída de presión es importante.

Estructura del cuerpo de la válvula de globo:

La estructura del cuerpo de la válvula de globo incluye un tipo de paso recto, un tipo de flujo recto y un tipo de ángulo recto. El tipo de paso recto es la estructura más común, pero su resistencia al fluido es la mayor. El tipo de flujo recto tiene menos resistencia y se utiliza sobre todo para fluidos con partículas sólidas o de alta viscosidad. El cuerpo de la válvula de ángulo recto es principalmente forjado, que es adecuado para la válvula de globo con un diámetro pequeño y alta presión.

Para la instalación y el mantenimiento de la válvula de globo, deberán tenerse en cuenta los siguientes puntos:

• La válvula de globo accionada por volante y manivela puede instalarse en cualquier posición de la tubería.
• No está permitido utilizar el volante, el asa ni el mecanismo de transmisión para la elevación.
• El sentido de circulación del fluido deberá coincidir con el sentido de la flecha indicada en el cuerpo de la válvula.

La válvula de globo presenta las siguientes ventajas:

• En el proceso de apertura y cierre, la fricción de la superficie de sellado es menor que la de la válvula de compuerta, que es resistente al desgaste.
• La altura de apertura es pequeña.
• Generalmente, sólo hay una superficie de sellado, con un buen proceso de fabricación y fácil mantenimiento.

Existen muchos tipos de válvulas de globo, que pueden dividirse según la posición de la rosca en el vástago:

1. Válvula de globo de vástago roscado superior

La rosca del vástago de la válvula de globo está en el exterior del cuerpo de la válvula. Su ventaja es que el vástago de la válvula no es erosionado por el medio, y es fácil de lubricar. Esta estructura es muy utilizada.

2. Válvula de globo de vástago roscado inferior

La rosca del vástago de la válvula de globo está en el cuerpo de la válvula. La rosca del vástago de esta estructura está en contacto directo con el medio. Puede erosionarse fácilmente y no puede lubricarse. Este tipo de estructura se utiliza en zonas de pequeño calibre y baja temperatura.

Según la dirección del canal de la válvula de globo, puede dividirse en: válvula de globo de paso recto, válvula de globo en ángulo y válvula de globo de tres vías. Los dos últimos tipos de válvulas de globo suelen utilizarse para cambiar la dirección de flujo del medio y distribuirlo.

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Selección y ajuste de válvulas.

¿Cómo elegir una válvula utilizada en tuberías de suministro de agua?

Las válvulas utilizadas en las tuberías de suministro de agua generalmente se seleccionan según los siguientes principios:

1. Cuando el diámetro de la tubería no supera los 50 mm, se debe utilizar una válvula de cierre, y cuando el diámetro de la tubería es superior a 50 mm, se utiliza una válvula de compuerta o una válvula de mariposa.
2. Cuando sea necesario ajustar el flujo y la presión del agua, se debe utilizar una válvula reguladora y una válvula de cierre.
3. Para piezas que requieren poca resistencia al flujo de agua (como en la tubería de succión de una bomba), se debe usar una válvula de compuerta.
4. Se debe usar una válvula de compuerta o válvulas de mariposa en las secciones de tubería donde el agua necesita fluir en ambas direcciones, y no se deben usar válvulas de cierre.
5. Una válvula de mariposa o una válvula de bola debe usarse en espacios de instalación pequeños.
6. Es aconsejable utilizar una válvula de cierre en los tramos de tubería que se abren y cierran con frecuencia.
7. Las bombas de gran diámetro deben utilizar válvulas multifunción en la tubería de salida.

¿Dónde instalar válvulas?

Se instalarán válvulas en las siguientes partes de la tubería de suministro de agua:

1. La sección de introducción de la tubería de suministro de agua para el área residencial desde la tubería de suministro de agua municipal.
2. Los nodos de la red de tuberías circulares exteriores en la zona residencial se establecerán de acuerdo con los requisitos de separación. Cuando la sección anular de la tubería es demasiado larga, se debe proporcionar una válvula segmentada.
3. El comienzo del ramal o tubería doméstica de la tubería principal de suministro de agua para el distrito residencial
4. La tubería doméstica, el medidor de agua y cada ramal ascendente (la parte inferior del ascendente, los extremos superior e inferior del ascendente de la red de anillo vertical)
5. El ramal de la red de tuberías anulares y el tubo de conexión que discurre a través de la red de tuberías ramales.
6. El punto de partida de la tubería de distribución de agua para tuberías interiores de suministro de agua a residentes, baños públicos, etc. y cuando hay 3 o más puntos de distribución de agua en el ramal de distribución de agua.
7. El tubo de salida de la bomba de agua y la bomba de succión de la bomba de agua autollenable.
8. Las tuberías de entrada y salida y las tuberías de drenaje del tanque de agua.
9. Tuberías de entrada y suministro de agua de equipos (como calentadores, torres de enfriamiento, etc.)
10. Tuberías de agua para aparatos sanitarios (como urinarios grandes y pequeños, lavabos, duchas, etc.)
11. La parte delantera y trasera del válvula reductora de presión y preventor de reflujo de algunos accesorios como el frente de la válvula de escape automática, válvula de alivio de presión, eliminador de golpe de ariete, manómetro, rociador, etc.
12. Se debe instalar una válvula de drenaje en el punto más bajo de la red de tuberías de suministro de agua.

Cómo elegir lo correcto Tipos de válvulas antirretorno?

La válvula de retención generalmente debe seleccionarse de acuerdo con factores como su ubicación de instalación, la presión del agua antes de la válvula, los requisitos de rendimiento después del cierre y el tamaño del golpe de ariete causado al cerrar.

1. Cuando la presión del agua antes de la válvula es pequeña, se deben utilizar válvulas de retención de oscilación, de bola y de lanzadera.
2. Cuando se requiere un rendimiento hermético después del cierre, se debe utilizar una válvula de retención con un resorte de cierre.
3. Cuando sea necesario debilitar y cerrar el golpe de ariete, se debe utilizar una válvula de retención con silenciador de cierre rápido o una válvula de retención de cierre lento con un dispositivo amortiguador.
4. La válvula de retención o el carrete de la válvula de retención debe poder cerrarse por sí solo bajo la acción de la gravedad o la fuerza del resorte.

¿Dónde instalar válvulas de retención?

Se instalarán válvulas de retención en las siguientes secciones de la tubería de suministro de agua:

1. En la sección de introducción.
2. Calentador de agua cerrado o tubería de entrada de agua del equipo de agua.
3. En la tubería de salida de agua de la bomba.
4. La tubería de salida del tanque de agua, la torre de agua y la piscina de montaña que utilizan la misma tubería para la entrada y la salida.

Nota: No es necesario instalar una válvula de retención en la sección de tubería equipada con un dispositivo de prevención de contraflujo.

Dónde instalar Válvulas de aire?

Las siguientes partes de la tubería de suministro de agua deberán estar provistas de dispositivos de escape:

1. El extremo y el punto más alto de la tubería de la red que no se utilice con frecuencia deben estar provistos de válvulas de escape automáticas.
2. La red de tuberías de suministro de agua que tiene ondulaciones obvias y secciones de aire acumulado debe instalarse una válvula de escape automática o una válvula manual en la cima de esta sección.
3. Cuando el dispositivo de suministro de agua a presión de aire utiliza un tanque de agua con suministro de aire automático, el punto más alto de su red de distribución de agua debe estar provisto de una válvula de escape automática.

Ventajas y desventajas de varias válvulas.

1. Válvula de compuerta

Una válvula de compuerta es una válvula que mueve la pieza de cierre (placa de compuerta) en la dirección vertical del eje del canal. Se utiliza principalmente como medio de corte en la tubería, es decir, completamente abierta o completamente cerrada. Generalmente, la válvula de compuerta no se puede utilizar para regular el flujo. Puede usarse para baja temperatura y baja presión, así como para alta temperatura y alta presión, y puede basarse en diferentes materiales de la válvula. Pero la válvula de compuerta generalmente no se usa en tuberías que transportan lodo y otros medios.

Ventajas de las válvulas de compuerta

• Pequeña resistencia a los fluidos;
• El momento de apertura y cierre es pequeño;
• Se puede utilizar en tuberías de red circular donde el medio fluye en ambas direcciones, lo que significa que la dirección del flujo del medio no está restringida;
• Cuando está completamente abierta, el medio de trabajo erosiona menos la superficie de sellado que la válvula de cierre;
• La estructura de la forma es relativamente simple y el proceso de fabricación es bueno;
• La longitud de la estructura es relativamente corta.

Desventajas de las válvulas de compuerta

• Las dimensiones externas y la altura de apertura son grandes, y el espacio requerido para la instalación también es grande;
• En el proceso de apertura y cierre, la superficie de sellado tiene relativamente fricción, la abrasión es grande y es fácil causar abrasión incluso a altas temperaturas;
• Generalmente, la válvula de compuerta tiene dos superficies de sellado, lo que añade algunas dificultades al procesamiento, rectificado y mantenimiento;
• Largo tiempo de apertura y cierre.

2. Válvula de mariposa

La válvula de mariposa es una válvula que utiliza un miembro de apertura y cierre tipo disco que gira alrededor de 90° para abrir, cerrar y ajustar el canal de fluido.

Ventajas de la válvula de mariposa

• Tiene una estructura simple, tamaño pequeño, peso liviano, ahorra consumibles y no se usa en válvulas de gran calibre;
• Apertura y cierre rápidos, pequeña resistencia al flujo;
• Se puede utilizar para medios con partículas sólidas suspendidas y también para medios en polvo y granulares, dependiendo de la resistencia de la superficie de sellado. Puede usarse para apertura, cierre y ajuste bidireccional de tuberías de ventilación y eliminación de polvo, y se usa ampliamente en tuberías de gas y vías fluviales de metalurgia, industria ligera, energía, sistemas petroquímicos, etc.

Desventajas de la válvula de mariposa

• El rango de ajuste del flujo no es grande. Cuando se enciende en 30%, el flujo será superior a 95%;
• Debido a la estructura y al material de sellado de válvula de mariposa, no es adecuado para sistemas de tuberías de alta temperatura y alta presión. La temperatura general de trabajo es inferior a 300 °C y inferior a PN40;
• En comparación con las válvulas de bola y las válvulas de globo, el rendimiento de sellado es deficiente, por lo que se utiliza en lugares donde los requisitos de sellado no son muy altos.

3. Válvula de bola

Es una evolución de una válvula de tapón. Su miembro de apertura y cierre es una bola. La bola gira 90° alrededor del eje del vástago de la válvula para lograr el propósito de abrir y cerrar. La válvula de bola se utiliza principalmente para cortar, distribuir y cambiar la dirección del flujo del medio en la tubería. La válvula de bola diseñada con una abertura en forma de V también tiene una buena función de ajuste de flujo.

Ventajas de la válvula de bola

• Tiene la resistencia al flujo más baja (en realidad 0);
• Debido a que no se atasca durante el trabajo (sin lubricante), puede usarse de manera confiable en medios corrosivos y líquidos de bajo punto de ebullición;
• En un amplio rango de presión y temperatura, se puede lograr un sellado completo;
• Se puede realizar una apertura y cierre rápidos, y el tiempo de apertura y cierre de algunas estructuras es de solo 0,05 ~ 0,1 s, para garantizar que se pueda utilizar en el sistema de automatización del banco de pruebas. Al abrir y cerrar la válvula rápidamente, la operación es sin impacto;
• El cierre esférico se puede colocar automáticamente en la posición límite;
• El medio de trabajo está sellado de forma fiable por ambos lados;
• Cuando están completamente abiertas y completamente cerradas, las superficies de sellado de la bola y el asiento de la válvula están aisladas del medio, por lo que el medio que pasa a través de la válvula a alta velocidad no causará erosión de la superficie de sellado;
•  Su estructura compacta y peso ligero pueden considerarse como la estructura de válvula más razonable para sistemas de medios de baja temperatura;
• El cuerpo de la válvula es simétrico, especialmente la estructura del cuerpo de la válvula soldada, que puede soportar bien la tensión de la tubería;
• El miembro de cierre puede soportar la alta diferencia de presión al cerrar.

La válvula de bola completamente soldada se puede enterrar directamente en el suelo, de modo que las partes internas de la válvula no se erosionen y la vida útil máxima es de hasta 30 años. Es la válvula más ideal para oleoductos y gasoductos.

Desventajas de la válvula de bola

• Debido a que el material del anillo de sellado principal del asiento de la válvula es politetrafluoroetileno, es inerte a casi todos los productos químicos. Y tiene las características integrales de pequeño coeficiente de fricción, rendimiento estable, no envejece fácilmente, amplio rango de temperatura y excelente rendimiento de sellado. Sin embargo, las características físicas del PTFE, incluido un mayor coeficiente de expansión, sensibilidad al flujo en frío y mala conductividad térmica, requieren que el diseño del sello del asiento de la válvula se base en estas características. Por lo tanto, cuando el material sellante se endurece, la fiabilidad del sello se ve perjudicada. Además, el PTFE tiene un grado de resistencia a bajas temperaturas y sólo se puede utilizar a temperaturas inferiores a 180 °C. Más allá de esta temperatura, el material de sellado envejecerá. En el caso de un uso prolongado, generalmente no se utiliza a 120 °C.
• Su rendimiento de regulación es peor que el de las válvulas de globo, especialmente las válvulas neumáticas (o válvulas eléctricas).

4. Válvula de globo

Se refiere a la válvula en la que el miembro de cierre (válvula) se mueve a lo largo de la línea central del asiento de la válvula. Según este tipo de movimiento del disco de la válvula, el cambio en el puerto del asiento de la válvula es proporcional a la carrera de la válvula. Debido a que este tipo de válvula tiene una carrera de apertura o cierre relativamente corta y tiene una función de cierre muy confiable, y debido a que el cambio en el puerto del asiento de la válvula es proporcional a la carrera de la válvula, es muy adecuada para regular el flujo. Por tanto, este tipo de válvula es muy adecuada para cierre o regulación y estrangulación.

Ventajas de la válvula de globo

• Durante el proceso de apertura y cierre, la fricción entre el disco de la válvula y la superficie de sellado del cuerpo de la válvula es menor que la de la válvula de compuerta, por lo que es resistente al desgaste;
• La altura de apertura es generalmente sólo 1/4 del canal del asiento de la válvula, por lo que es mucho más pequeña que la válvula de compuerta;
• Por lo general, solo hay una superficie de sellado en el cuerpo de la válvula y en el disco de la válvula, por lo que el proceso de fabricación es mejor y fácil de mantener;
• Debido a que su relleno es generalmente una mezcla de amianto y grafito, su nivel de resistencia a la temperatura es alto. Generalmente, la válvula de vapor utiliza una válvula de globo.

Desventajas de la válvula de globo

• Debido a que la dirección del flujo del medio a través de la válvula ha cambiado, la resistencia mínima al flujo de la válvula de globo también es mayor que la de la mayoría de los otros tipos de válvulas;
• Debido a que la carrera es más larga, la velocidad de apertura es más lenta que la de la válvula de bola.

5. Válvula de tapón

Se refiere a una válvula rotativa con un elemento de cierre en forma de émbolo. Mediante una rotación de 90°, el puerto del canal en el obturador de la válvula se comunica con el puerto del canal en el cuerpo de la válvula o se separa del mismo para lograr su apertura o cierre. La forma del obturador de la válvula puede ser cilíndrica o cónica. Su principio es básicamente similar al de la válvula de bola. La válvula de bola se desarrolló a partir de una válvula de macho. Se utiliza principalmente para la explotación de yacimientos petrolíferos y también en la industria petroquímica.

6. Válvula de seguridad

Se refiere a un recipiente, equipo o tubería a presión como dispositivo de protección contra sobrepresión. Cuando la presión en el equipo, contenedor o tubería aumenta por encima del valor permitido, la válvula se abre automáticamente y luego se realiza la descarga completa para evitar que el equipo, contenedor o tubería y la presión sigan aumentando. Cuando la presión cae al valor especificado, la válvula debe cerrarse automáticamente a tiempo para proteger el funcionamiento seguro del equipo, contenedor o tubería.

7. Trampa de vapor

En el transporte de vapor, aire comprimido y otros medios se forma algo de condensación. Para garantizar la eficiencia y el funcionamiento seguro del dispositivo, estos medios inútiles y dañinos deben descargarse a tiempo para garantizar el consumo y uso del dispositivo. Tiene las siguientes funciones: ① puede eliminar rápidamente el agua condensada generada; ② previene las fugas de vapor; ③ excluye el aire y otros gases no condensables.

8. Válvula de reducción de presión

Es una válvula que ajusta la presión de entrada a una determinada presión de salida requerida y depende de la energía del medio para mantener la presión de salida automáticamente estable.

9. Válvula de retención

También se le llama válvula de flujo inverso, válvula de retención, válvula de contrapresión y válvula unidireccional. Estas válvulas se abren y cierran automáticamente mediante la fuerza generada por el propio flujo del medio en la tubería, que pertenece a una válvula automática. La válvula de retención se utiliza en sistemas de tuberías y su función principal es evitar que el medio fluya hacia atrás, evitar que la bomba y el motor de accionamiento se inviertan y liberar el medio del contenedor. La válvula de retención también se puede utilizar en tuberías de suministro cuya presión auxiliar puede superar la presión del sistema. Se puede dividir en tipo oscilación (rotación según el centro de gravedad) y tipo elevación (movimiento a lo largo del eje).

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¿Qué es un Válvula de globo？

Para decidir si una válvula de globo es adecuada para su aplicación, considere sus tres características principales. En primer lugar, son válvulas de movimiento lateral, lo que significa que se abren o cierran según el movimiento hacia arriba y hacia abajo de un vástago. En segundo lugar, permiten, detienen o estrangulan el flujo de fluido. Algunas válvulas sólo tienen estados abierto y cerrado, pero las válvulas de globo pueden estrangular el flujo sin detenerlo por completo. En tercer lugar, provocan importantes pérdidas de carga en comparación con otras válvulas, lo que supone un inconveniente para los servicios de estrangulación.

¿Cómo funciona una válvula de globo?

Desde el exterior, las válvulas de globo tienen tres partes: un volante, un capó y un cuerpo. El capó alberga un vástago y, cuando se gira el volante, el vástago se atornilla hacia arriba y hacia abajo en el capó. El extremo del vástago tiene un pequeño componente llamado disco o tapón, que puede ser metálico o no metálico y puede tener diferentes formas, según la necesidad.

El cuerpo en forma de globo que da nombre a la válvula alberga un asiento. El asiento es una estructura de metal que divide el cuerpo en dos cámaras y tiene un orificio para permitir el paso del líquido. Cuando la válvula está abierta, el líquido fluye hacia arriba a través de la abertura del asiento. Para cerrarlo se atornilla el vástago hasta que el disco bloquea la apertura del asiento.

Ventajas y desventajas de la válvula de globo.

• Una de las principales ventajas de las válvulas de globo es su capacidad para estrangular o modular el flujo. Además de estar cerrados o abiertos, también pueden estar parcialmente abiertos. Esto le permite ajustar el flujo sin detenerlo por completo.
• Durante la apertura y el cierre, el disco es resistente al desgaste porque la fricción entre el disco y la superficie de sellado del cuerpo es menor que la de la válvula de compuerta.
• Por lo general, solo hay una tapa de sellado en el cuerpo de la válvula y el disco, por lo que el proceso de fabricación es mejor y más conveniente para el mantenimiento.

Pero tampoco se puede ignorar el inconveniente de la válvula de cierre.

• La desventaja de las válvulas de globo es la pérdida de carga comparativamente significativa que generan. La pérdida de carga, también llamada pérdida de presión, se refiere a la cantidad de resistencia que encuentra un líquido mientras fluye a través de las tuberías. Cuanta más resistencia, más presión se pierde. La gravedad, la fricción (del fluido contra las paredes de la tubería) y la turbulencia causan esta pérdida. Las válvulas y accesorios provocan pérdidas de presión principalmente por turbulencias.
• La altura de apertura es generalmente de sólo 1/4 del diámetro del canal del asiento, por lo que es mucho más pequeña que la válvula de compuerta.
• La principal desventaja es que el coeficiente de resistencia al flujo es relativamente grande, por lo que se produce una pérdida de presión, especialmente en el dispositivo hidráulico, dicha pérdida de presión es particularmente obvia.

Válvula de globo vs. Válvula de compuerta

Existen varias alternativas a la válvula de globo y comprender las diferentes opciones puede ayudarlo a elegir la válvula adecuada para el trabajo. Dos alternativas principales a la válvula de globo son la válvula de compuerta y la válvula de bola. Primero, consideremos las diferencias entre las válvulas de globo y de compuerta.

Las válvulas de compuerta, al igual que las válvulas de globo, son válvulas de movimiento lineal. Se abren y cierran girando un volante que atornilla un vástago dentro y fuera del capó. Cuando se cierra una válvula de compuerta, el vástago empuja una obstrucción hacia abajo perpendicular al camino del fluido.

A diferencia de las válvulas de globo, las válvulas de compuerta no requieren que el líquido cambie de dirección: la ruta del flujo es recta. Como tal, las válvulas de compuerta causan muy poca pérdida de carga (L/D=8). Sin embargo, no estrangulan tan bien como las válvulas de globo: el caudal de fluido en una válvula de compuerta no es proporcional a qué tan abierta está la válvula en cualquier momento.

Válvula de globo vs. Válvula de bola

Hay muchos tipos diferentes de válvulas para diferentes aplicaciones, entonces, ¿cómo saber cuál es la mejor para su aplicación? Veamos las válvulas de globo y las válvulas de bola. La principal diferencia entre estos dos tipos es su cercanía. Una válvula de globo utiliza un tapón (vástago) que se cierra contra el flujo, y una válvula de bola tiene una compuerta (bola) que se cierra a través del flujo. Las válvulas de globo son buenas para regular el flujo, mientras que las válvulas de bola son mejores para el control de encendido/apagado sin caída de presión.

Durante décadas, las válvulas de globo se consideraron el estándar de la industria en válvulas de control. Están diseñados con un vástago que se mueve hacia arriba y hacia abajo dentro de la válvula para controlar el flujo. Se usan comúnmente en serpentines de agua fría y caliente, y los modelos más grandes a menudo se usan para controlar el flujo hacia los enfriadores. Una de las principales limitaciones de las válvulas de globo es que su índice de cierre puede ser menor que el de otras válvulas, especialmente en tamaños más grandes.

Dado que las válvulas de bola no fuerzan al agua a cambiar de dirección, crean muy poca pérdida de carga (L/D=3). Al igual que con las válvulas de compuerta, esta pérdida de baja presión conlleva la desventaja de una poca capacidad de estrangulación. Las válvulas de bola están abiertas o cerradas, con poco intermedio.

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Tipos de válvulas de globo

Válvula de globo de paso recto/patrón TEE

El diseño de válvula en T es el tipo más común de cuerpo de válvula, que tiene una trayectoria de flujo de entrada y salida de 180° en la misma dirección y un ajuste horizontal del asiento de la válvula que permite que el vástago y el disco se muevan perpendicularmente a la línea horizontal. Este diseño tiene un coeficiente de caudal y una caída de presión bajos. Se utilizan en servicios de estrangulación severos, como la derivación alrededor de válvulas de control.Las válvulas de globo en T también pueden utilizarse cuando se requiere estrangulación sin tener en cuenta la caída de presión.

Válvula de globo tipo Y

El vástago de la válvula de globo tipo Y forma un ángulo con el asiento de la válvula, de unos 45 grados. Con una trayectoria de flujo más recta a plena apertura y una resistencia mínima al flujo, es la menos resistente de las válvulas de globo al flujo. Las superficies de sellado del asiento y la clapeta pueden soldarse con carburo y pueden dejarse abiertas durante largos periodos sin que se produzca una erosión grave. Cuando se utilizan en desagües que normalmente están cerrados, se pueden hacer pasar por una varilla para eliminar los residuos.

Válvula de globo de ángulo

El diseño de la válvula de globo en ángulo es una modificación de la válvula de cierre básica de 3 vías. Estas válvulas de globo tienen ángulos de 90 grados en ambos extremos y el flujo de fluido sólo da una vuelta de 90 grados, lo que permite instalarlas en ángulo recto con el sistema de tuberías, ahorrando la necesidad de codos de 90°. Se utilizan en aplicaciones con el flujo pulsante, ya que tienen la capacidad de manejar el efecto de lodos de este tipo de flujo. Este tipo de válvula es el más adecuado para sistemas de producción de amoníaco y para sistemas de refrigeración en plantas de fertilizantes.

Construcción de válvulas de globo

Las válvulas de globo están formadas por un cuerpo de válvula, un disco de válvula, un bonete de válvula y un vástago de válvula. La parte de apertura y cierre de la válvula de globo es un disco de válvula en forma de obturador con una superficie de sellado plana o cónica, que se mueve linealmente a lo largo de la línea central del fluido. El vástago se acciona de tipo elevador (el vástago gira hacia arriba y hacia abajo mediante el volante, que permanece en su posición) y de tipo elevador giratorio (el volante y el vástago giran y se mueven juntos hacia arriba y hacia abajo, la contratuerca se encuentra en el cuerpo de la válvula).

¿Cómo funcionan las válvulas de globo?

La válvula de globo es una válvula de cierre forzado en la que debe aplicarse presión al disco/obturador para establecer un cierre hermético cuando la válvula está cerrada. Cuando el medio entra en la válvula por debajo de la clapeta, la resistencia que debe vencer la fuerza de accionamiento es la fricción del vástago y la empaquetadura y la fuerza generada por la presión del medio. Cuando la fuerza para cerrar la válvula es mayor que la fuerza para abrirla, debe aumentarse el diámetro del vástago para evitar su deformación y flexión.

Con la introducción de la válvula de globo con sello de presión, la dirección del flujo del medio en la válvula de globo se cambia desde encima de la aleta de la válvula hacia la cavidad de la válvula. En este caso, la presión del medio reducirá la fuerza de cierre de la válvula y aumentará la fuerza de apertura de la válvula, por lo que el diámetro del vástago puede reducirse en consecuencia. Al mismo tiempo, este tipo de válvula es relativamente estanca bajo la acción del medio.

Función de las válvulas de globo en el sistema de tuberías

Las válvulas de globo convencionales pueden actuar como aisladores y válvulas de estrangulación. Aunque las válvulas de globo tienen una caída de presión ligeramente superior a las válvulas de paso recto (como las válvulas de compuerta, de macho y de bola), pueden utilizarse cuando la caída de presión a través de la válvula no es un factor de control.

Las válvulas de globo se utilizan ampliamente para controlar el caudal. El rango de control del caudal y la caída de presión deben tenerse en cuenta al diseñar la válvula para evitar fallos y garantizar un servicio satisfactorio. Las válvulas para servicios de estrangulación de alta presión diferencial requieren carretes especialmente diseñados.

En general, la presión diferencial máxima a través de la clapeta de la válvula no debe exceder 20% de la presión máxima aguas arriba o 200 psi (1380 kPa), la que sea menor. Para aplicaciones que superen estos límites de presión diferencial, las válvulas pueden diseñarse con embellecedores especiales.

Rendimiento de la válvula de globo

Ventajas de la válvula de globo

• Buena capacidad de cierre

• Capacidad de estrangulamiento de moderada a buena

• Carrera más corta (en comparación con las válvulas de compuerta)

• Disponibles en forma de T, Y y ángulo, cada una de ellas con características únicas

• Asientos fácilmente mecanizables o rectificables

• Vástago no unido al plato de la válvula, la válvula puede utilizarse como válvula de retención de cierre

Desventajas de la válvula de globo

• Mayor caída de presión (en comparación con las válvulas de compuerta)

• Se requiere una fuerza mayor o un actuador más grande para asentar la válvula (presión por debajo del asiento)

• El caudal estrangulado por debajo del asiento de la válvula y el caudal de cierre por encima del asiento de la válvula.

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