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Construcción de válvulas de compuerta

Las válvulas de compuerta comunes son accionadas por un vástago roscado que conecta el actuador (por ejemplo, volante o motor) a la compuerta. Se caracterizan por tener un vástago ascendente o no ascendente, dependiendo de qué extremo del vástago esté roscado. Los vástagos ascendentes están fijados a la compuerta y suben y bajan juntos a medida que se opera la válvula, lo que proporciona una indicación visual de la posición de la válvula. El actuador está unido a una tuerca que gira alrededor del vástago roscado para moverlo. Las válvulas de vástago no ascendente están fijadas al actuador, giran con él y están roscadas en la compuerta. Pueden tener un puntero roscado en el vástago para indicar la posición de la válvula, ya que el movimiento de la compuerta está oculto dentro de la válvula. Los tallos no ascendentes se utilizan cuando el espacio vertical es limitado.

Las válvulas de compuerta se pueden accionar manualmente (volante) o eléctricamente utilizando un motor de alto torque.

La puerta corredera (disco) puede tener forma de cuña (cónica) o paralela. Los diseños con forma de cuña incluyen diseños de cuña sólida, flexible y dividida.

Los anillos de asiento se utilizan para facilitar la sustitución de un asiento desgastado o con fugas. Los anillos de asiento tienen una rosca en el reverso que se puede atornillar en el cuerpo de la válvula principal; la superficie plana en el lado opuesto es el área de la superficie de asiento que presiona contra el disco. Si no se utilizan anillos de asiento, es posible mecanizar un asiento plano en el propio cuerpo de la válvula principal; desafortunadamente, esto hace que el reemplazo del asiento sea imposible y el asiento sólo se puede mecanizar unas pocas veces antes de que sea necesario reemplazar toda la válvula.

Los casquetes de las válvulas de compuerta suelen estar construidos de hierro fundido. El hierro fundido es quebradizo y esto hace que el capó sea propenso a agrietarse. Se debe tener especial cuidado al manipular y mantener válvulas con casquetes de hierro fundido.

A medida que el vástago penetra a través del casquete de la válvula, es necesario instalar un casquillo de sellado para evitar que se produzcan fugas a través del espacio entre el vástago y el casquete; El sellado generalmente se logra utilizando material de empaque fibroso.

Se instalan bridas en el lado de succión y descarga de la válvula para que las tuberías se puedan conectar fácilmente.

Tipos de válvulas de compuerta

La puerta viene en varios diseños y tecnologías para producir un sellado eficaz para diferentes aplicaciones.

Válvula de guillotina

Una válvula de guillotina se utiliza para fluidos espesos y sólidos secos a granel. La puerta es sólo una pieza de metal, que normalmente tiene la punta de un cuchillo. Estas válvulas son autolimpiantes ya que pasan por los anillos del asiento cada vez que se abren y cierran.

Válvula de compuerta de cuña

Una válvula de compuerta de cuña tiene una compuerta en forma de cuña que se asienta sobre dos asientos inclinados. Además de la fuerza primaria creada por la presión del fluido, una alta fuerza de acuñamiento en los asientos creada por el apriete del vástago ayuda con el sellado. La compuerta en forma de cuña no se pega al asiento en caso de alta presión diferencial del fluido y tiene una mayor vida útil debido al menor "frotamiento" en los asientos. Sin embargo, las válvulas de compuerta en forma de cuña tienen una carga de compresión adicional en los asientos que puede resultar en unión térmica y apertura restringida de la válvula debido a la expansión.

Válvula de compuerta deslizante paralela

Una válvula de compuerta deslizante paralela tiene una compuerta plana y asientos paralelos a ella. Las válvulas de compuerta corrediza paralela utilizan presión de línea y posicionamiento para crear un sello hermético. Las puertas planas se componen de dos piezas y tienen un resorte en el medio. El resorte empuja las piezas hacia los asientos para mejorar el sellado. Debido a su diseño inherente, las válvulas de compuerta paralela tienen una ventaja de seguridad en aplicaciones de mayor temperatura. Además, dado que no hay acción de acuñamiento en las puertas paralelas, los pares de cierre son comparativamente más pequeños, lo que da como resultado actuadores más pequeños y menos costosos o menos esfuerzo manual. Las puertas paralelas, gracias a su deslizamiento, mantienen alejada la suciedad de las superficies de los asientos.

Válvula de compuerta de losa

Las compuertas de losa, también llamadas válvulas de compuerta pasante, son compuertas de una sola unidad que incluyen un orificio del tamaño de un orificio. En estado abierto, el orificio está alineado con los anillos de dos asientos. Esta alineación crea un flujo suave con mínima turbulencia. Este diseño único permite una pérdida mínima de presión en el sistema y es perfecto para el transporte de petróleo crudo y líquidos de gas natural (NGL). Los asientos de las válvulas permanecen limpios. Sin embargo, la cavidad del disco puede capturar material extraño. Por lo tanto, la cavidad normalmente tiene un tapón incorporado con fines de mantenimiento para drenar el material extraño acumulado.

Válvula de compuerta de expansión paralela

Las válvulas de compuerta de expansión tienen dos compuertas de losa unidas que brindan sellado a través de la expansión mecánica de la compuerta, como se ve en la Figura 5. Cuando se levantan, ambas cavidades de la compuerta de losa permiten que el medio fluya. La fuerza ascendente sobre una losa y el bloqueo de la segunda losa, mediante un escalón en el cuerpo de la válvula, permite la expansión mecánica hacia afuera para un sellado adecuado. Cuando están cerradas, las compuertas de losa bloquean el flujo del medio y la fuerza hacia abajo (vástago) en una losa y la fuerza hacia arriba (escalón en el cuerpo de la válvula) permite la expansión mecánica hacia afuera para un sellado adecuado.

Estas válvulas proporcionan un sello eficaz simultáneamente para los asientos aguas arriba y aguas abajo. Este sello los hace ideales para aplicaciones como válvulas de aislamiento en plantas de energía, válvulas de bloqueo en sistemas de procesos y válvulas de alta temperatura en refinerías.

Válvulas de compuerta con asiento metálico versus válvulas con asiento elástico

Antes de que se introdujera en el mercado la válvula de compuerta con asiento elástico, se usaban ampliamente válvulas de compuerta con una cuña con asiento metálico. El diseño de cuña cónica y los dispositivos de sellado angulares de una cuña con asiento metálico requieren una depresión en el fondo de la válvula para asegurar un cierre hermético. Para ello se introduce arena y guijarros en el taladro. El sistema de tuberías nunca estará completamente libre de impurezas, independientemente de qué tan a fondo se lave la tubería durante la instalación o reparación. Por lo tanto, cualquier cuña de metal eventualmente perderá su capacidad de ser hermética.

Una válvula de compuerta con asiento elástico tiene un fondo plano que permite el paso libre de arena y guijarros en la válvula. Si pasan impurezas cuando la válvula se cierra, la superficie de goma se cerrará alrededor de las impurezas mientras la válvula está cerrada. Un compuesto de caucho de alta calidad absorbe las impurezas cuando la válvula se cierra, y las impurezas se eliminarán cuando la válvula se abra nuevamente. La superficie de goma recuperará su forma original asegurando un sellado hermético.

La gran mayoría de las válvulas de compuerta tienen asiento elástico; sin embargo, en algunos mercados todavía se solicitan válvulas de compuerta con asiento metálico, por lo que siguen formando parte de nuestra gama para el suministro de agua y el tratamiento de aguas residuales.