Válvulas 101: Lo que los Profesionales de los Sistemas de Fluidos Deben Saber

Válvulas 101: Funciones Básicas y Tipos de Válvulas Industriales

Los sistemas de fluidos industriales deben diseñarse y construirse con los componentes adecuados para que funcionen de forma fiable según lo previsto. Las válvulas desempeñan un papel importante en este sentido, ya que permiten a los operarios controlar eficazmente el caudal del sistema para que se adapte mejor a las necesidades de la aplicación.

El diseño de los sistemas de fluidos puede ser complejo y requerir muchas consideraciones. No siempre es fácil saber qué válvula es la adecuada para cada aplicación. ¿Necesita abrir o cerrar el caudal? ¿Controlar la dirección del caudal? ¿Regular el nivel de caudal? ¿O necesita proteger su sistema contra la sobrepresión?

Todas estas son preguntas que deben plantearse a la hora de decidir cómo seleccionar una válvula para los sistemas de fluidos. En este post, exploraremos los diferentes tipos de válvulas industriales y veremos consejos para ayudarle a hacer la elección correcta para sus aplicaciones.

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La Seguridad Ante Todo

Los sistemas de fluidos pueden ser peligrosos si no se siguen las mejores prácticas de instalación y operación. Muchos procesos de fluidos funcionan a presiones y temperaturas elevadas. Además, algunos fluidos pueden ser peligrosos, y si se produce alguna fuga, los operarios pueden estar en peligro.

Las válvulas desempeñan un papel fundamental para que los sistemas de fluidos funcionen con seguridad. Por ejemplo, una válvula de cierre de seguridad o una válvula de alivio de presión pueden evitar que su sistema alcance una sobrepresión, una situación potencialmente peligrosa que puede provocar una explosión.

Entender el Caudal

La responsabilidad última de una válvula es controlar el caudal. El caudal se define como el movimiento de un fluido de forma estable y continua a través de su sistema. A medida que un fluido o un gas fluye, pasa de una presión más alta a una más baja. Normalmente, el caudal se mide en rotámetros o caudalímetros y se registra en términos de una relación de distancia o volumen por unidad de tiempo (por ejemplo, metros por segundo, galones por día, litros por minuto, etc.).

Las válvulas permiten el caudal en función de factores como el diámetro de su conexión final y el paso de caudal de la válvula. Para ayudar a comprender la capacidad de una válvula para controlar el caudal, los fabricantes suelen ofrecer el Coeficiente de caudal, o C_v, junto con la válvula suministrada. Un C_v más alto es sinónimo de un mayor caudal, pero un C_v alto no es necesariamente beneficioso—dependiendo del tipo de válvula y la aplicación, algunas válvulas pueden tener un C_v cercano a cero.

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Funciones y Tipos de Válvulas

Las muchas válvulas disponibles hoy en día cumplen cinco funciones principales, que se enumeran a continuación junto con sus símbolos estándar de la industria, y que se encuentran habitualmente en los diagramas de tuberías e instrumentación (P&D):

Apertura/Cierre. Este es el tipo más básico de funcionamiento de las válvulas. Las válvulas de apertura/cierre inician o detienen el caudal del fluido, y hay muchos tipos diferentes de válvulas para elegir, incluyendo:

• Válvulas de Bola
• Válvulas de Fuelle
• Válvulas de Diafragma
• Válvulas de Macho Cilíndrico
• Válvulas de Compuerta

Control del caudal. Estas válvulas ayudan a ajustar el caudal del sistema, con funciones que van desde la simple regulación hasta la medición fina. Las válvulas de aguja son las más utilizadas para controlar el caudal, y pueden ofrecer la función de apertura y cierre, si es necesario. El caudal estará determinado por el tamaño del orificio, el tipo de vástago y la posición del vástago, que se controla girando el mando de la válvula.

Caudal direccional. Esta función de la válvula asegura que el caudal vaya en la dirección deseada y puede cambiar el sentido del caudal en el sistema. Las válvulas antirretorno y las válvulas de bola multipuerto se utilizan habitualmente para el control direccional. Es importante que las válvulas direccionales ofrezcan la funcionalidad de apertura/cierre al cambiar el caudal; no regulan el caudal.

Protección contra sobrepresión. Esta función impide el aumento de la presión del sistema más allá de un límite establecido. Las válvulas de alivio y los discos de ruptura son los más utilizados en este caso. Los dispositivos de alivio son muy importantes en cualquier sistema que funcione bajo presión, ya que actúan como última línea de defensa contra las condiciones de sobrepresión. Las válvulas de alivio pueden calibrarse para abrir automáticamente a un nivel de presión predeterminado. Pueden ayudar a proteger su planta y permitir que la producción continúe en caso de sobrepresión.

Control de exceso de caudal. Las válvulas de exceso de caudal ayudan a contener la liberación incontrolada de los fluidos del sistema, impidiendo el rápido escape de fluidos al activarse cuando el caudal a través de la válvula aumenta hasta un valor predeterminado. Si se produce una condición de exceso de caudal aguas abajo, el obturador de la válvula se mueve rápidamente a la posición de disparo o de avance total, deteniendo la mayor parte de la liberación incontrolada de fluidos del sistema.

Cómo Hacer la Selección Correcta

Con un conocimiento más completo del caudal y de cómo los diferentes tipos de válvulas pueden ayudar a controlarlo, estará mejor preparado para hacer la selección adecuada en el diseño de su sistema de fluidos. Este artículo es sólo una introducción. El siguiente paso es pensar en utilizar el método de selección de válvulas industriales STAMPED, de eficacia probada, en este artículo relacionado.

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