¿Qué es una válvula de bola? Guía completa

Las válvulas de bola son un tipo común de válvula que se utiliza para controlar el caudal de líquidos y gases en sistemas de tuberías de diversos sectores. Pero, ¿qué es exactamente una válvula de bola y ¿cómo funcionan? En esta completa guía le explicaré todo lo que necesita saber sobre estas versátiles válvulas.

¿Qué es una válvula de bola?

Una válvula de bola es una válvula de movimiento giratorio de un cuarto de vuelta que utiliza un disco en forma de bola para detener o iniciar el flujo de fluido. La bola tiene un orificio en el centro que, cuando está alineado en la misma dirección que la tubería, permite el paso del fluido. Cuando se gira 90 grados, el orificio se vuelve perpendicular al flujo, deteniéndolo.

Las válvulas de bola se utilizan principalmente para iniciar y detener el flujo de fluidos o gases, pero hay tipos de válvulas especializadas que permiten estrangular el flujo. Son rápidas y fáciles de abrir y cerrar, ofrecen un sellado fiable, tienen una baja caída de presión y son adecuadas para una amplia gama de fluidos.

Como se ve en el diagrama de la válvula de bola anterior, los componentes principales son:

• Bola - Gira para alinear o desalinear el orificio central y permitir o detener el flujo.
• Vástago - Se conecta a la bola para permitir la rotación mediante actuadores manuales o automatizados.
• Juntas de asiento - Junta contra la bola en posición cerrada para evitar fugas.
• Cuerpo - Alberga los componentes internos y se conecta a la tubería.

¿Qué es una válvula de bola de paso total?

Una válvula de bola de paso total (también llamada válvula de bola de paso total) es una válvula de un cuarto de vuelta diseñada con un elemento de control de caudal esférico cuyo orificio interno coincide con el diámetro de la tubería conectada. Esto crea un paso de caudal ininterrumpido cuando está totalmente abierta, permitiendo el paso de fluidos sin restricciones significativas.

¿Qué es una válvula de bola en fontanería?

En fontanería, una válvula de bola es una válvula de un cuarto de vuelta que controla el flujo de agua, gas u otros fluidos haciendo girar una bola hueca y perforada dentro del cuerpo de la válvula.

¿Qué es una válvula de bola deslizante?

Una válvula de bola deslizante es un tipo especializado de válvula de bola diseñada para simplificar la instalación y la adaptabilidad en sistemas de control de fluidos. Su principal innovación radica en mecanismo push-to-connect que elimina la necesidad de roscar, soldar o soldar, por lo que es ideal para reparaciones o modificaciones rápidas en sistemas de tuberías rígidas.

¿Qué es una válvula de bola de 2 piezas?

A Válvula de bola de 2 piezas es un tipo de válvula de bola diseñada con dos secciones de cuerpo principal que se conectan para formar una válvula completa. Ofrece un equilibrio entre sencillez, durabilidad y asequibilidad, lo que la convierte en una opción habitual para aplicaciones en las que no es necesario desmontarla con frecuencia.

¿Cómo funcionan las válvulas de bola?

Las válvulas de bola funcionan girando la bola 90 grados para alinear o desalinear el orificio con los puertos de entrada y salida dentro del cuerpo de la válvula. Esto abre o cierra el paso del caudal a través de la válvula.

Para abrir la válvula, la bola se gira de modo que el orificio se alinee con los puertos, permitiendo un flujo de avance sin obstrucciones. Para cerrarla, basta con girarla 90 grados hasta que el orificio se cruce perpendicularmente con los puertos. La bola se sella contra los asientos a ambos lados cuando está cerrada para evitar fugas.

Las válvulas de bola sólo necesitan 1/4 de vuelta para pasar de totalmente abiertas a totalmente cerradas. Esto las hace superiores en aplicaciones que requieren un cierre rápido en comparación con alternativas como las válvulas de compuerta. Su tamaño compacto, funcionamiento sencillo y estanqueidad fiable también hacen que las válvulas de bola sean una opción popular en diversos sectores y sistemas de tuberías.

Tipos de válvulas de bola

Existen varios tipos de válvulas de bola que se adaptan a diferentes aplicaciones industriales, fluidos, presiones y temperaturas. Los tipos de válvulas de bola más comunes son:

Válvulas de dos piezas

Las válvulas de bola de dos piezas tienen una carcasa dividida que permite el mantenimiento en línea sin desmontarlas de la tubería. El conjunto se atornilla de extremo a extremo, encerrando la bola y los asientos en su interior. Las válvulas de dos piezas pueden ser de paso total o reducido.

Ventajas: Facilidad de mantenimiento, opción de perforación completa disponible.

Aplicaciones: Agua, aceites, gases.

Válvulas de tres piezas

Las válvulas de bola de tres piezas tienen una sección central desmontable entre los dos conectores de los extremos. Esto permite desmontarlas para su limpieza y mantenimiento sin necesidad de retirarlas de la tubería.

Ventajas: Mantenimiento mejorado, adecuado para aplicaciones sanitarias.

Aplicaciones: Procesamiento de alimentos, productos farmacéuticos.

Montado en muñón

Las válvulas Trunnion tienen bolas apoyadas en ambos lados para aplicaciones más pesadas. Los asientos están cargados por resorte, lo que permite presiones más altas y requisitos de par reducidos.

Ventajas: Mayor presión nominal, menor par de funcionamiento.

Aplicaciones: Gas natural, vapor, productos químicos agresivos.

V-Port y control caracterizado

Las válvulas de bola con puerto en V y caracterizadas tienen una bola o asientos modificados que permiten la regulación del caudal para aplicaciones de estrangulación. Proporcionan un control de caudal de mayor precisión en comparación con las válvulas de bola convencionales.

Beneficios: Capacidad de estrangulación precisa del caudal.

Aplicaciones: Procesamiento químico, transferencia de custodia.

También existen válvulas de una sola pieza, de entrada superior, criogénicas y otras variantes para fines especiales que se adaptan a las necesidades particulares de cada instalación.

Componentes de válvulas de bola

Los principales componentes de una válvula de bola son:

Cuerpo de la válvula

El cuerpo aloja todos los componentes internos y conecta la válvula a la tubería o al equipo. En función de la aplicación, se utilizan materiales como latón, acero al carbono, acero inoxidable, bronce o plástico.

Bola

La bola con un orificio en el centro gira para regular el caudal. Las bolas suelen ser metálicas y pueden ser macizas o huecas. Las bolas huecas son más ligeras, pero las macizas soportan mayores presiones. El cromado se añade para aumentar la resistencia a la corrosión y al desgaste.

Vástago

El vástago se conecta a la parte superior de la bola permitiendo la rotación mediante actuadores manuales o automatizados. La empaquetadura del vástago evita fugas de presión.

Asientos

Los asientos sellan contra la bola durante el cierre. Los materiales comunes de los asientos incluyen PTFE, caucho, nylon y metal para soportar diversas presiones y temperaturas.

Capó

Un bonete atornillado al cuerpo protege la empaquetadura del vástago y el cojinete de la exposición a los medios del proceso.

Actuadores

Los mandos manuales o los actuadores automatizados interactúan con el vástago para permitir la apertura/cierre a distancia de la válvula. Esto incluye actuadores eléctricos, neumáticos e hidráulicos.

Ventajas de las válvulas de bola

Hay varias razones por las que las válvulas de bola se utilizan en lugar de otros diseños de válvulas como las de compuerta, globo o mariposa:

• Funcionamiento rápido con un cuarto de vuelta - Sólo 90° de rotación entre completamente abierto y cerrado.
• Diseño compacto que ahorra espacio - Más pequeñas que las válvulas de compuerta o de globo comparables.
• Cierre fiable - La bola sella herméticamente contra los asientos para un cierre sin fugas.
• Baja restricción de caudal - Opciones de paso total disponibles que permiten un área de flujo de tubería completa.
• Duradero, larga vida útil - Los ciclos repetidos de apertura y cierre no plantean problemas. Puede funcionar de forma fiable durante décadas.
• Bajo mantenimiento - Sólo es necesario sustituir ocasionalmente la junta del asiento.
• Apto para estrangulamiento - Las válvulas en V y caracterizadas permiten controlar la regulación del caudal.
• Flujo bidireccional - Manejan el flujo igual de bien tanto en dirección de avance como de retroceso.
• Variedad de tamaños y materiales - Disponibles en tamaños de 0,5 cm a 60 cm en materiales metálicos, plásticos y de aleación para adaptarse a diversas aplicaciones y presupuestos.

Estas beneficiosas funcionalidades hacen que las válvulas de bola sean versátiles para controlar el caudal en aplicaciones residenciales, comerciales y de industria pesada.

Aplicaciones de las válvulas de bola

Gracias a su tamaño compacto, facilidad de manejo y estanquidad fiable, encontrará válvulas de bola adecuadas para el control de caudal en una amplia gama de sistemas de tuberías:

Plomería - Bajo lavabos, inodoros, bañeras, jardines y lavanderías para regular el suministro de agua.

Servicios de gas - Sistemas de gas natural y GLP para aislamiento y cierre de emergencia.

Sistemas de rociadores contra incendios - Control de entrada de agua de la válvula de diluvio y puertos de prueba.

climatización - Enfriadoras, calderas, radiadores, respiraderos para líquidos y gases.

Industrial - Procesamiento de vapor, ácidos, hidrocarburos con necesidades de alta presión/temperatura.

Marina - Sistemas de achique, lastre, fuelóleo, agua dulce y de mar.

Abastecimiento de combustible de aviación - Repostar vehículos, estaciones de transferencia de oleoductos y manipulación de combustible para aviones.

Potencia hidráulica - Grupos hidráulicos, cilindros y prensas mecánicas.

Neumática - Compresores de aire, actuadores y válvulas de control de procesos.

Tanto si se trata de una simple manguera de jardín como de una enorme estación de transferencia de gas natural, lo más probable es que en su interior haya una válvula de bola regulando el caudal. Su flexibilidad en cuanto a tamaños, presiones, fluidos e industrias las convierte en un verdadero multitalento en el mundo de la manipulación de fluidos.

En conclusión

Una válvula de bola es un diseño de válvula compacto y versátil que se utiliza para iniciar y detener el flujo de fluido o gas mediante una bola de 1/4 de vuelta con un orificio en el centro. Alineada verticalmente, el flujo pasa sin obstrucciones. Cuando se gira 90 grados mediante la maneta o el actuador, el caudal se detiene instantáneamente. Esto las hace ideales para aplicaciones que necesitan un cierre rápido y fiable.

Existen varias configuraciones de válvulas de bola para diferentes necesidades de presión, temperatura y compatibilidad de materiales. Su facilidad de uso, su larga durabilidad y su capacidad para regular el caudal de casi cualquier líquido o gas hacen de las válvulas de bola uno de los diseños de válvula modernos más omnipresentes y versátiles en aplicaciones residenciales, comerciales e industriales de todo el mundo.

Espero que esta guía haya aclarado qué es exactamente una válvula de bola, cómo funcionan, sus componentes, ventajas y aplicaciones comunes en sistemas de tuberías grandes y pequeños. Gracias por leernos.