Puede que las válvulas de globo no sean las más llamativas del mercado. Pero desempeñan un papel increíblemente importante en la regulación del caudal en sistemas de tuberías industriales.
En esta guía completa, como profesional válvula de globo cubriremos todo lo que necesita saber sobre para qué sirve una válvula de globoincluyendo:
- Funcionamiento de las válvulas de globo
- Diferentes tipos de válvulas de globo
- Aplicaciones habituales de las válvulas de globo
- Ventajas e inconvenientes de las válvulas de globo
Además, veremos algunos consejos profesionales para el mantenimiento de sus válvulas globo para que funcionen como campeonas durante años.
Sumerjámonos.
Índice
¿Cómo funcionan las válvulas de globo?
En pocas palabras, una válvula de globo controla el flujo de fluido ralentizándolo.
He aquí un resumen de lo que ocurre en el interior de una válvula de globo totalmente abierta:
En primer lugar, el fluido entra en la válvula y choca contra un deflector que le obliga a cambiar de dirección. A continuación, sube por una abertura en el asiento de la válvula. Por último, el fluido sigue su camino por la tubería.
Cuando se empieza a cerrar una válvula de globo, un obturador (también llamado disco) desciende y empieza a restringir la abertura en el asiento. Esto estrecha el paso por el que puede circular el fluido, actuando como un cuello de botella.
El cierre total de la válvula empuja el disco completamente en el asiento, sellándolo y deteniendo el flujo por completo.
Entonces en resumen:
- Una válvula de globo abierta ralentiza el flujo
- Una válvula de globo parcialmente cerrada restringe el flujo
- Una válvula de globo completamente cerrada detiene el flujo
Esto proporciona a las válvulas de globo un control increíblemente preciso de los caudales. Y es la razón por la que destacan en aplicaciones de regulación.
Además, las válvulas de globo tienen una excelente capacidad de sellado cuando están completamente cerradas. Esto les permite detener completamente el flujo, incluso en aplicaciones de alta presión.
Veamos ahora algunas de las configuraciones más comunes de las válvulas de globo.
3 tipos de válvulas de globo
Aunque las válvulas de globo presentan muchas variantes, existen 3 tipos principales:
1. Válvulas de globo en Z
El modelo Z (también llamado modelo T) es el tipo más común de válvula de globo.
Las válvulas de globo con patrón en Z obligan al fluido a seguir una trayectoria de flujo en zigzag dentro de la válvula.
Este cambio de dirección restringe el flujo. Pero también crea muchas turbulencias dentro de la válvula.
Así pues, aunque las válvulas de globo en forma de Z son excelentes para regular el caudal, las turbulencias provocan pérdidas de presión.
2. Válvulas de globo en Y
Las válvulas de globo en Y son una versión modificada de la válvula estándar en Z.
La principal diferencia es que la abertura del asiento está inclinada en ángulo dentro del cuerpo de la válvula.
El ángulo con el que se desplaza el fluido es menor. Así que hay menos turbulencia y pérdida de presión a través de una válvula en Y.
Aunque las válvulas de globo con patrón en Y suelen ser más caras que las de patrón en Z, son ideales para aplicaciones en las que se desea un control preciso del caudal sin restringir demasiado el caudal total.
3. Válvulas de globo en ángulo
Las válvulas de globo en ángulo tienen la entrada y la salida en un ángulo de 90 grados entre sí. Esto les permite servir tanto de válvula como de codo de tubería.
Dado que el fluido sólo tiene que girar 90 grados (frente a los 180 grados de los modelos Z e Y), estas válvulas provocan la menor pérdida de presión.
Las válvulas de globo en ángulo son una gran elección cuando se necesita una pérdida mínima combinada con la regulación del caudal.
Veamos ahora algunas de las aplicaciones más comunes de las válvulas de globo.
¿Para qué se utiliza una válvula de globo? 5 aplicaciones comunes
Las válvulas de globo tienen ciertas características que las hacen idóneas para usos específicos.
He aquí 5 de las aplicaciones más comunes de las válvulas de globo:
1. Regulación del caudal en los sistemas de agua
Debido a su excelente capacidad de estrangulación, las válvulas de globo regulan con frecuencia el caudal de agua de refrigeración en el lado del agua de los sistemas de climatización y refrigeración.
También los encontrará controlando el caudal hacia los accesorios en los sistemas de fontanería comercial.
Por ejemplo, las válvulas de globo situadas debajo de lavabos, inodoros, urinarios, etc., facilitan el corte de agua de una instalación específica para su mantenimiento, sin afectar al resto del sistema.
2. Sistemas de vapor
Las válvulas de globo tienen la precisión y la capacidad de manejar la presión para el servicio de sistemas de vapor.
A menudo los verá en intercambiadores de calor, regulando el caudal de vapor para satisfacer con precisión la demanda de calefacción. Por ejemplo, en un intercambiador de calor de carcasa y tubos de un edificio comercial.
Muchas calderas de vapor también tienen válvulas de globo especializadas, denominadas válvulas de retención, instaladas a la salida de la caldera.
Las válvulas de retención combinan una válvula de globo y una válvula de retención en un solo componente. Esto permite a los operarios regular el caudal de vapor de la caldera. Pero la válvula de retención incorporada detiene el peligroso reflujo de vapor hacia la caldera.
3. Mezcla de fluidos
La mezcla de dos fluidos es habitual en industrias como la alimentaria, la farmacéutica y la química.
Las válvulas de globo miden el caudal de cada fluido. A continuación, los flujos se mezclan en concentraciones precisas aguas abajo de las válvulas.
4. Válvulas reductoras de presión (PRV)
Siempre que necesite reducir la presión aguas arriba hasta una presión aguas abajo controlada, necesitará una PRV.
Hay muchos estilos, pero las válvulas de globo son una de las más populares gracias a su excelente capacidad de estrangulación.
Las PRV aprovechan los diferenciales de presión entre los lados de alta y baja presión para funcionar. No necesitan una fuente de alimentación externa.
Algunos ejemplos comunes en los que puede encontrar válvulas de globo PRV:
- Reducción de la presión del agua que entra en fábricas y edificios
- Reducción de la presión del vapor de cabecera para su uso en procesos
- Sistemas industriales de aire comprimido
5. Control de sobretensiones
Siempre que se interrumpe rápidamente el flujo de líquido (como en el cierre de una bomba), el momento de flujo provoca un pico de presión denominado "sobretensión".
Como mínimo, las sobretensiones aceleran el desgaste. Pero las más graves pueden destruir sistemas de bombeo enteros.
Al abrirse rápidamente durante el pico de presión, las válvulas de globo de control de sobretensión liberan la presión y evitan catástrofes. La capacidad de acción rápida de las válvulas de globo es perfecta para este fin.
Ventajas de las válvulas de globo
Ahora que ya hemos cubierto los aspectos internos de las válvulas de globo y algunas aplicaciones, vamos a resumir algunas de las principales ventajas que ofrecen:
Capacidad de regulación precisa - El diseño de asiento escalonado proporciona un control del caudal intermedio muy superior al de otros diseños de válvulas.
Fugas mínimas - El diseño lineal del asiento permite una excelente capacidad de cierre bajo presión, manteniendo los fluidos donde deben estar.
Bajo mantenimiento - Los globos son muy tolerantes a la suciedad y rara vez requieren más que un mantenimiento básico durante años de uso.
Personalización - Con todas las opciones de embellecedores, cuerpo, bonete y disco disponibles, puede especificar una válvula de globo para prácticamente cualquier combinación de presión, temperatura, fluidos y especificaciones de rendimiento requeridas.
Cuando se necesita precisión, fiabilidad y versatilidad, pocos diseños de válvulas cumplen todos los requisitos como una válvula de globo.
Pero las válvulas de globo tienen algunos inconvenientes...
Desventajas de las válvulas de globo
Las mismas características que hacen que las válvulas globo sean buenas en lo que hacen, también crean algunas desventajas inherentes.
La principal de ellas es la restricción del caudal y la pérdida de presión.
¿Recuerda la trayectoria del flujo en zigzag dentro de las válvulas de globo? Eso sí que es turbulencia intensa.
Todos los cambios de dirección restringen el caudal en comparación con otras válvulas. Aunque no es un problema para los reguladores, hace que las válvulas de globo sean menos adecuadas para aplicaciones de aislamiento en las que no se desea ninguna restricción de caudal cuando están abiertas.
Las intensas turbulencias también provocan pérdidas de presión. Así, mientras que las válvulas de globo son ideales para aplicaciones de baja presión, no lo son tanto para sistemas de gran caudal y alta presión en los que la pérdida de presión es inaceptable.
Otras posibles desventajas de las válvulas de globo son
Mayor coste inicial - Más piezas móviles encarecen su precio.
Geometría interna compleja - No son las válvulas más fáciles de mantener en condiciones de servicio severas.
Posibles atascos - Los pasos estrechos los hacen susceptibles de ensuciarse en servicios extremadamente sucios.
Así, aunque las válvulas de globo destacan en el control de caudal, se quedan cortas cuando se trata de tareas de aislamiento y manejo de caudales a alta presión.
Elija otro tipo de válvula si esas características son críticas.
Terminemos con algunos consejos clave para el mantenimiento de las válvulas de globo.
Consejos de mantenimiento de las válvulas de globo
Para mantener sus válvulas de globo en perfecto estado durante años:
Inspección anual - Compruebe que no haya fugas externas y que el volante funcione con suavidad. Detecte los problemas a tiempo.
Desmontaje detallado cada 3-5 años - Limpie los asientos, tapones y vástagos de residuos y depósitos para un funcionamiento sin problemas.
Lubricar vástagos y juntas - Mantenga un deslizamiento suave utilizando lubricantes aprobados por el fabricante.
Considerar revestimientos y recubrimientos - Proteja los componentes internos críticos de las válvulas de la corrosión y la erosión con recubrimientos especiales en servicios difíciles.
Automatizar válvulas más grandes - El manejo manual de válvulas de gran tamaño es engorroso. Los actuadores permiten un manejo uniforme y manos libres.
Supervisar la salud de la automatización - Compruebe los datos de diagnóstico y pida a especialistas que verifiquen periódicamente el estado de los actuadores y posicionadores.
Y con esto, ¡has llegado al final de esta extravagancia de válvulas de globo!
Ahora conoce detalles clave sobre:
- Funcionamiento interno
- Diferentes configuraciones
- 5 aplicaciones útiles
- Ventajas e inconvenientes
- Necesidades críticas de mantenimiento
Espero que hayas conseguido el zen de válvula de globo. Si tienes alguna duda, pregunta en la sección de comentarios.
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