¿Qué son las válvulas de globo? La función de la válvula de globo en el sistema de tuberías

La válvula de globo es una válvula que se basa en la presión del vástago de la válvula para que la superficie de sellado de la aleta de la válvula y la superficie de sellado del asiento de la válvula se ajusten estrechamente para detener el flujo del medio, que pertenece a la válvula de tipo de sellado forzado, mientras que la válvula de globo también puede regular el flujo en la tubería, adecuada para las ocasiones que requieren estrangulación frecuente, ampliamente utilizada en tuberías de plantas químicas.

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.