OBTENER INFORMACIÓN DEL DIAGRAMA DE LA VÁLVULA DE DIAFRAGMA

¿Qué es una válvula de diafragma?

Las válvulas de diafragma reciben su nombre de un disco flexible que entra en contacto con un asiento en la parte superior del cuerpo de la válvula para formar un sello. Un diafragma es un elemento flexible que responde a la presión y que transmite fuerza para abrir, cerrar o controlar una válvula. Las válvulas de diafragma están relacionadas con las válvulas de manguito, pero utilizan un diafragma elastomérico, en lugar de un revestimiento elastomérico en el cuerpo de la válvula, para separar la corriente de flujo del elemento de cierre.

¿Cómo funcionan las válvulas de diafragma?

Las válvulas de diafragma son simples en construcción y operación. Un actuador de válvula está en contacto con la membrana interna (o "diafragma") de la válvula en su posición abierta. Cuando el usuario desea que se cierre la válvula, se presiona y/o gira el actuador y se empuja la membrana hacia el borde de la presa sólida, cerrando la válvula. Ciertas válvulas de diafragma también pueden tener posiciones medio abiertas/restringidas donde la membrana está parcialmente cerrada, lo que permite un flujo estrangulado a través de la válvula. En la siguiente sección, examinaremos las categorías amplias de válvulas de diafragma y dónde son más útiles.

Tipos de válvulas de diafragma

Válvulas de diafragma tipo vertedero

La válvula de diafragma tipo vertedero es uno de los diseños más comunes disponibles y es lo que se muestra en la Figura 2, arriba. El diseño de labio/silla elevado es más adecuado para el control de flujo pequeño y se mantiene a prueba de fugas gracias al casquete sobre el diafragma y el actuador. Este diseño es óptimo para líquidos y gases peligrosos o corrosivos, ya que cualquier falla en la membrana quedará contenida por este bonete. Además, el cuerpo inclinado hace que esta válvula sea inherentemente autodrenante, pero este drenaje puede ocurrir en ambas direcciones de la válvula, lo que puede no ser óptimo para algunas aplicaciones. La válvula tipo vertedero se especifica principalmente para fluidos limpios y homogéneos, ya que se pueden acumular lodos y sedimentos viscosos a ambos lados del asiento. Se encuentran con mayor frecuencia en procesos como aplicaciones alimentarias/químicas, de producción de gas, corrosivas y de agua.

Válvulas de diafragma de tipo directo

La válvula de diafragma de paso directo es estructuralmente similar a las del tipo vertedero; sin embargo, no contiene la característica silla de montar y en cambio tiene un camino completamente recto. Sus membranas suelen ser más flexibles y permiten un recorrido más largo, ya que deben tocar el fondo de la válvula. Estas válvulas deben recibir mantenimiento o reemplazo con frecuencia, ya que su vida útil suele ser menor que la de los diseños de tipo vertedero debido a sus membranas más flexibles. Las válvulas de diafragma de paso directo se utilizan para lodos, fluidos viscosos y otras aplicaciones donde se debe reducir el bloqueo. También son útiles para regímenes de flujo bidireccional, ya que no hay ningún soporte que impida el cambio rápido de entrada a salida.

Piezas de la válvula de diafragma

Los componentes de las válvulas de diafragma son los siguientes:

Bonete de válvula de diafragma

El capó sirve como cubierta superior y está atornillado al cuerpo de la válvula. Protege el compresor, el vástago, el diafragma y otros componentes no humedecidos de la válvula de diafragma.

Cuerpo de válvula de diafragma

El cuerpo de la válvula es el componente directamente conectado a la tubería por donde pasa el fluido. El área de flujo dentro del cuerpo de la válvula depende del tipo de válvula de diafragma.

Tanto el cuerpo de la válvula como el casquete están construidos con materiales fuertes, rígidos y resistentes a la corrosión.

Diafragma de válvula de diafragma

El diafragma está hecho de un disco polimérico altamente elástico que se mueve hacia abajo para tocar el fondo del cuerpo de la válvula para limitar u obstruir el paso del fluido. El diafragma se levanta si se va a aumentar el caudal de fluido o si se va a abrir completamente la válvula. El líquido fluye por debajo del diafragma. Sin embargo, este componente limita la temperatura y presión de funcionamiento de la válvula debido al material y la estructura del diafragma. También debe ser reemplazado periódicamente ya que sus propiedades mecánicas se degradan durante el uso.

El diafragma aísla los componentes no humedecidos (compresor, vástago y actuador) del medio que fluye. Por lo tanto, es menos probable que los sólidos y fluidos viscosos interfieran con el mecanismo operativo de la válvula de diafragma. Esto también protege de la corrosión a los componentes no mojados. Por el contrario, el fluido de la tubería no se contaminará con el lubricante utilizado para operar la válvula.

Material del diafragma de la válvula de diafragma

Tipo sin forro o con revestimiento de goma

• NR/Caucho Natural
• NBR/Nitrilo/Buna-N
• EPDM
• FKM/Vitón
• BUNA-N
• SI/caucho de silicona
• Cuero

Tipo plástico de flúor

• FEP, con respaldo de EPDM
• PTFE, con respaldo de EPDM
• PFA, con soporte de EPDM

Compresor de válvula de diafragma

El compresor es un disco que se encuentra entre el vástago de la válvula y el diafragma. Soporta la válvula de diafragma y distribuye las fuerzas del vástago durante el movimiento lineal. El diseño del compresor está optimizado para proporcionar una mejor regulación y control del flujo.

Vástago de válvula de diafragma

El vástago es un eje vertical conectado al compresor que ejerce un movimiento lineal para mover tanto el compresor como el diafragma, accionando así la válvula de diafragma. Transmite el movimiento ejercido por el actuador. Las válvulas de diafragma pueden tener vástagos de pistón o de tipo roscado. Como su nombre lo indica, las válvulas de tipo pistón se mueven mediante un conjunto de pistón dentro del capó, y el vástago de la válvula probablemente actúa como vástago del pistón. Este tipo requiere una fuerza lineal ejercida por la presión del fluido. Las válvulas de vástago roscado tienen una tuerca de vástago correspondiente. Este tipo requiere torsión para mover linealmente el vástago, así como lubricación para un movimiento suave.

Los vástagos roscados de las válvulas de diafragma pueden tener un mecanismo ascendente o no ascendente:

• Tallo ascendente: Los vástagos ascendentes o indicadores extienden su longitud hasta el volante. A medida que se gira el volante, el vástago sube o desciende para abrir o cerrar la válvula, respectivamente. Por lo tanto, es más fácil determinar hasta qué punto se abre la válvula observando la cantidad de vástago expuesto. Sin embargo, los tallos ascendentes ocupan más espacio que los tallos no ascendentes.
• Vástago no ascendente: Los vástagos no ascendentes o no indicadores se giran para abrir o cerrar la válvula, pero esto no hace que el vástago se mueva hacia arriba o hacia abajo. Las válvulas de vástago no ascendente se utilizan en espacios limitados, como en sistemas de tuberías subterráneas.

Ventajas y desventajas de las válvulas de diafragma

Ventajas	Desventajas
Extremadamente limpio	Solo se puede utilizar a temperaturas moderadas (-60 a 450 ºF)
Sello a prueba de fugas	Sólo se puede utilizar en presiones moderadas (aproximadamente 300 psi)
Cierre hermético	No se puede utilizar en operaciones de varios turnos.
Facil mantenimiento	Sin dimensiones entre caras estándar de la industria
Las reparaciones se pueden realizar sin interrumpir la tubería.	El cuerpo debe estar fabricado de material resistente a la corrosión.
Reducir las fugas al medio ambiente.