Una válvula es un dispositivo destinado a control (parada o modificar) el flujo de un líquido , gaseoso , en forma de polvo o de múltiples fases de fluido , en un ambiente libre ( canal ) o en un ambiente cerrado ( tubería )
El equivalente anglosajón de válvula es la palabra válvula , cuyo significado es más general ya que cubre las traducciones de válvula, válvula y válvula en francés.
El término sinónimo de válvula es tap . A veces se usa para modelos de pequeñas dimensiones, comúnmente montados en tuberías domésticas.
Todas las válvulas constan de las siguientes partes funcionales (ver también la figura al lado):
1. Cuerpo ( inglés corporal );
2. Camino o pasaje ( puerto en inglés);
3. Alcance o asiento ( asiento en inglés);
4. Eje o varilla ( vástago en inglés);
5. Tapa , obturador o rotor , tales como: tapón, mariposa, guillotina, esfera o bola ... ( disco , rotor o miembro de válvula en inglés), llamado delantal cuando la válvula es plana;
6. Rueda o actuador ( actuator en inglés) elemento externo a la válvula en sentido estricto , capaz de maniobrar la misma;
7. Sombrero o gorro ( beanie en inglés);
8. Empaquetadura de prensaestopas : que permite mantener la estanqueidad;
9. tuerca prensaestopas ;
Comentarios:
10. Dirección del flujo de fluido;
11. Posición de la compuerta cuando la válvula está cerrada;
12. Posición del volante cuando la válvula está cerrada.
A estos elementos se agrega un sistema de conexión de tuberías (interfaz de válvulas con las tuberías aguas arriba y aguas abajo). Puede ser :
Una válvula puede automatizarse mediante un actuador (un elemento que convierte una señal de control en movimiento de la válvula).
En el pasado, el término utilizado para designar en carpintería, una puerta móvil, colocada verticalmente entre dos alas, que se utilizaba para retener o liberar el agua de una esclusa o un estanque.
Para definir una válvula es necesario especificar los siguientes elementos:
- El tipo: tapón, cuña, válvula, mariposa, etc.
- El tamaño: desde el grifo pequeño hasta la válvula muy grande para regular el flujo de agua en una central hidroeléctrica
- El estándar de construcción: que define las dimensiones, el tamaño de las bridas. Los estándares habituales son ISO , DIN o ANSI
- Presión de diseño (PN): estandarizada según los estándares, por ejemplo, PN16, PN25, PN40 (para 16, 25 o 40 bar).
- La conexión a la tubería: tornillo ( NPT o BSPT ), bridada , soldada (BW: tope; SW: push-in).
- El material de construcción: definido según la compatibilidad de los materiales con el fluido.
- Accionamiento de válvulas: manual o motorizado. Eléctrica, hablamos entonces de electroválvula , hidráulica o neumática .
Las válvulas satisfacen diferentes necesidades:
Hay diferentes cuerpos de válvulas:
Si el movimiento de la válvula no es manual, mediante volante o palanca regulable, es posible añadir un servomotor (actuador). El actuador mueve el vástago de la compuerta de la válvula, con dos funciones:
Los actuadores son accionados por aire comprimido (válvula neumática), agua o aceite (válvula hidráulica), electricidad (actuador eléctrico de una válvula solenoide).
También es posible motorizar una válvula manual con un actuador portátil para mejorar la comodidad del operador pero también en caso de que no haya energía disponible (válvulas aisladas). En este caso, hay actuadores portátiles neumáticos, a batería o térmicos (gasolina).
La válvula de compuerta detiene el flujo y aísla la tubería aguas abajo. Se llama paso directo, porque permite el paso completo del fluido, sin caída de presión en la tubería cuando está completamente abierta.
La persiana tiene un asiento oblicuo con cuña (monobloque o flexible), doble cuña o con asientos paralelos.
El capó es un vástago ascendente, un vástago fijo con rosca interna o un vástago de palanca deslizante.
El volante se fija sobre la varilla que se mueve con él, o se enrosca con la varilla que sube por el interior del volante fijo, o la tapa se mueve sobre la rosca exterior de la varilla que es fija. Diremos "tallo ascendente".
En una válvula de charnela o también llamada válvula, el fluido se desvía en la entrada de la válvula a la válvula (enchufe en inglés) que modula el flujo según su distancia desde el asiento de la válvula (apertura).
A diferencia de otros modelos de válvulas, la válvula de globo es adecuada para regular el flujo de fluidos. La regulación es mucho más fina a medida que se perfila la forma de la válvula (a menudo parabólica). La potencia emitida por un intercambiador, por ejemplo, puede ser directamente proporcional a la apertura de la válvula.
Las desventajas de la válvula de asiento son:
Al igual que con la válvula de compuerta, la válvula de globo es operada por un volante y un vástago ascendente o no.
A menudo se garantiza la regulación automática:
El movimiento de la válvula al cerrar se opone al paso del fluido, para reducir el golpe de ariete, en particular cuando la válvula está automatizada.
El tapón de la válvula esférico ( válvula de bola en inglés) está equipado con una esfera perforada por un orificio, a menudo del mismo diámetro que el orificio de la válvula. Pero por razones de economía, algunas válvulas tienen una esfera más pequeña con un paso más pequeño: la desventaja es una caída de presión mayor que la de la válvula de paso completo . Tiene la ventaja de ser maniobrable rápidamente girando la palanca de operación solo un cuarto de vuelta. Se utiliza para fluidos "limpios" como agua, gas, petróleo con la excepción de fluidos cargados o vapor.
La válvula de bola se utiliza en instalaciones de calefacción central o agua sanitaria. Es una válvula de cierre para cortar la circulación de agua en una parte del circuito, pero también se utiliza como válvula de control de flujo si está equipada con un tapón de control adecuado.
Las ventajas son :
El tapón de cabeza hexagonal se puede reemplazar con una pequeña válvula de purga para drenar la tubería que la válvula ha aislado.
La válvula de bola flotante es sostenida únicamente por la varilla de operación y los asientos; se diferencia de la válvula de bola con eje, que se mantiene en su lugar mediante un pasador en la parte inferior. Esta segunda configuración se utiliza principalmente para fluidos a alta presión.
El cuerpo de la válvula de bola tiene diferentes formas:
- Vista superior izquierda: válvula de 2 vías;
- Vista superior derecha: válvula de 3 vías en forma de "L";
- Vista inferior izquierda: válvula en “T” de 3 vías (para especificar y distinguir del caso anterior);
- Vista inferior derecha: válvula de 4 vías.
Las vías son, de hecho, los posibles pasajes que puede tomar el líquido para entrar o salir del cuerpo.
Válvula de bola cónicaProbablemente sea el primer tipo de válvula que ha existido. Se encuentra entre otros en las tuberías de las ciudades romanas. El principio es el mismo que el de la válvula de bola, pero la compuerta consiste en un cono perforado. El bushel se puede invertir (base hacia abajo) o no, según la aplicación. El cuerpo se sella inyectando grasa a presión o con una camisa de teflón (entre el cuerpo de la válvula y el cono truncado).
La válvula de "mariposa" se utiliza para tuberías con un diámetro de 50 mm (2 pulgadas) y más. Viene en formato "repujado" o con reborde.
Válvula de mariposa grabadaEl formato en relieve se instala entre dos bridas de la tubería que sirven de fijación y se retienen mediante orejetas de centrado. La válvula de mariposa en relieve detiene el flujo de fluido a medida que circula por la tubería.
Como está instalado entre dos bridas, no se puede quitar sin primero vaciar toda la tubería (a menos que se haya asegurado con un juego de tuercas adicionales, a cada lado de las orejas de centrado).
Válvula de mariposa con bridaEl formato bridado tiene el mismo uso que el anterior con la ventaja de que se puede retirar la tubería aguas abajo de la válvula sin vaciar la tubería aguas arriba, después de haber cerrado la válvula.
Para diámetros de tubería pequeños, las válvulas de mariposa se pueden operar con una palanca (2 1/2 a 4 pulgadas "63.5 a 100 mm "). Para diámetros grandes (8 pulgadas "200 mm " o más), es necesario un actuador de volante con engranaje reductor debido a las fuerzas requeridas para la maniobra. El actuador también puede ser manual / neumático o manual / eléctrico.
Uso en control de flujoA diferencia de otros modelos de válvulas cuya posición debe ser abierta o cerrada, la válvula de mariposa se puede utilizar para el control de flujo por la turbulencia que provoca cuando se coloca más o menos abierta. Muchas otras válvulas solo cambian el flujo cuando están casi cerradas, de ahí su uso exclusivo como válvula de encendido / apagado.
La válvula de guillotina es una válvula de cierre en una red de agua cargada o presurizada. La bajada y subida de la tapa se efectúa mediante una varilla equipada con un asa (generalmente un volante). El obturador se abre cuando la varilla se eleva y se cierra a la inversa, como una hoja de guillotina que corta el flujo.
La válvula de guillotina está diseñada como un cuerpo estrecho; no hay rotación de la compuerta como en una válvula de mariposa. La persiana se baja entre dos manguitos de conexión.
La válvula de guillotina es una válvula abierta o cerrada, a veces con cierre ajustado, pero de ninguna manera es un tipo de válvula adecuada para el control de flujo.
Similar en diseño a las válvulas de charnela, aquí la jaula así como la charnela contribuyen al ajuste del caudal. Las jaulas pueden tener una amplia variedad de formas, lo que permite producir todas las formas de curvas características. Permiten la relajación en varias etapas, útiles para solucionar problemas de ruido o cavitación.
La válvula de diafragma está compuesta por un pistón, un diafragma, un asiento y un cuerpo. El movimiento del pistón deforma la membrana que obstruye la superficie del asiento. El fluido ya no pasa, la válvula está cerrada. El diseño del pistón y el asiento evita una compresión excesiva del diafragma. No hay contacto con el exterior, esta válvula se utiliza de hecho en procesos asépticos e higiénicos en la industria alimentaria o farmacéutica, o para productos químicos agresivos.
Válvula rotativa o compuerta utilizada en el trasvase de productos en polvo
En aplicaciones de automatización , las válvulas para todos los fluidos se distinguen por las siguientes características: control de fluidos, fluidos convencionales, para aire seco, para aire y agua, válvulas 2/2 de accionamiento directo, válvulas para aplicaciones de alta pureza, bombas de proceso, electro- posicionador neumático.
Válvula de sector o válvula de segmentoUna válvula de sector (o válvula de sector, también llamada válvula de segmento) consiste en un segmento de cilindro que puede pivotar sobre su eje. Suele utilizarse en la parte superior de las presas hidráulicas, porque su forma permite transmitir las fuerzas debidas a la presión del fluido en su superficie sobre el eje del cilindro, haciendo que la fuerza necesaria para su funcionamiento no sea muy sensible a esta presión.
Válvula de elevaciónUna válvula de elevación es una válvula formada por una contraventana plana, mantenida en posición cerrada por la fuerza de la gravedad , y que basta con levantar para pasar a la posición abierta.
Válvula de inmersiónLa válvula de inmersión es un tipo de válvula que se utiliza a menudo para ruedas de paletas .
La vannelle , vantelle o incluso ventelle pueden designar una pequeña válvula destinada a llenar o vaciar la esclusa de aire de una esclusa, o una pequeña válvula destinada a regular el flujo de una tubería.
La válvula de descarga es una válvula destinada a eliminar el exceso de agua.
La válvula de descarga se utiliza para vaciar completamente un tanque.
La válvula de compensación se utiliza para ajustar la diferencia de presión entre dos compartimentos, a menudo aire presurizado y aire exterior.
La válvula de protección es una válvula de seguridad destinada a aislar un dispositivo normalmente alimentado con fluido de su línea de suministro, para el mantenimiento del dispositivo o en caso de incidente.
Las válvulas aguas arriba y las válvulas aguas abajo se utilizan respectivamente para llenar y vaciar una esclusa con el fin de equilibrar el nivel del agua, respectivamente, con el nivel del tramo ubicado antes de las compuertas aguas arriba (lado donde el nivel del agua es más alto, por lo tanto para llenar el cerradura) y con el nivel del alcance ubicado después de las puertas aguas abajo (donde el nivel del agua es el más bajo).
La válvula de policía es una válvula de 1/4 de vuelta que permite el cierre rápido de tuberías de pequeño y mediano diámetro. Usado principalmente para gas, lleva este nombre porque en el pasado solo la policía tenía la llave grande necesaria para manipularlos.
Estos apellidos también se pueden aplicar a las válvulas utilizadas para aislar las bombas, la válvula de aguas arriba está en la succión de la bomba y la válvula de aguas abajo es la que está ubicada en la descarga.
Otras válvulas destinadas a usos particulares también se denominan con nombres específicos: válvula de rebose, válvula de irrigación, válvula de entrada de agua, válvula de vacío, etc.