Una válvula de globo , diferente de una válvula de bola , es un tipo de válvula utilizada para regular el flujo en una tubería , que consta de un tapón o elemento de disco móvil y un asiento de anillo estacionario en un cuerpo generalmente esférico . [1]
Las válvulas de globo se denominan así por su forma esférica, con dos mitades del cuerpo separadas por un deflector interno. Este tiene una abertura que forma un asiento sobre el que se puede enroscar un tapón móvil [2] para cerrar (o cerrar) la válvula. El tapón también se denomina disco . [3] En las válvulas de globo, el tapón está conectado a un vástago que se opera mediante la acción de un tornillo utilizando un volante en las válvulas manuales. Por lo general, las válvulas de globo automatizadas utilizan vástagos lisos en lugar de roscados y se abren y cierran mediante un conjunto de actuador .
Aunque las válvulas de globo del pasado tenían cuerpos esféricos que les dieron su nombre, muchas válvulas de globo modernas no tienen una forma tan esférica. Sin embargo, el término válvula de globo todavía se usa a menudo para válvulas que tienen un mecanismo interno de este tipo. En plomería , las válvulas con un mecanismo de este tipo también se denominan a menudo válvulas de cierre , ya que no tienen la carcasa esférica, pero el término válvula de cierre puede referirse a válvulas que se utilizan para detener el flujo incluso cuando tienen otros mecanismos o diseños.
El cuerpo es la estructura principal de contención de presión de la válvula y la más fácil de identificar, ya que forma la masa de la válvula. Contiene todas las partes internas de la válvula que entrarán en contacto con la sustancia que se controla mediante la válvula. El bonete está conectado al cuerpo y proporciona la contención del fluido, gas o lodo que se está controlando.
Las válvulas de globo son típicamente válvulas de dos puertos , aunque también se producen válvulas de tres puertos principalmente en configuración de flujo recto. Los puertos son aberturas en el cuerpo para que el fluido fluya hacia adentro o hacia afuera. Los dos puertos pueden estar orientados uno frente al otro o en cualquier parte del cuerpo, [4] u orientados en un ángulo (como 90°). [5] Las válvulas de globo con puertos en dicho ángulo se denominan válvulas de globo angulares . Las válvulas de globo se utilizan principalmente para fluidos corrosivos o altamente viscosos que se solidifican a temperatura ambiente. Esto se debe a que las válvulas rectas están diseñadas de modo que la tubería de salida esté en línea con la tubería de entrada y el fluido tenga una buena posibilidad de permanecer allí en el caso de tuberías horizontales. En el caso de las válvulas angulares, la tubería de salida está dirigida hacia la parte inferior. Esto permite que el fluido se drene. A su vez, esto evita la obstrucción y/o corrosión de los componentes de la válvula durante un período de tiempo. Una válvula de globo también puede tener un cuerpo en forma de "Y". Esto permitirá que la construcción de la válvula sea recta en la parte inferior, a diferencia de la construcción convencional de tipo olla (para disponer el asiento inferior) en el caso de otras válvulas. Esto permitirá nuevamente que el fluido pase sin dificultad y minimizará la obstrucción/corrosión del fluido a largo plazo. [ cita requerida ]
El bonete proporciona un cierre hermético para el cuerpo de la válvula. La sección roscada del vástago pasa a través de un orificio con roscas coincidentes en el bonete. Las válvulas de globo pueden tener un bonete atornillado, de unión o atornillado [4] . El bonete atornillado es el más simple y ofrece un sello duradero y hermético a la presión. El bonete de unión es adecuado para aplicaciones
El mecanismo de cierre de la válvula consiste en tapones que se conectan a un vástago, que se ajusta deslizándolo o enroscándolo hacia arriba o hacia abajo para regular el flujo. Los tapones vienen en tipos equilibrados o no equilibrados. Los tapones no equilibrados, normalmente sólidos, son adecuados para válvulas más pequeñas o aquellas con bajas caídas de presión. Ofrecen ventajas como un diseño más simple, con fugas potenciales solo en el asiento y, por lo general, un menor costo. Sin embargo, tienen un tamaño limitado, ya que los tapones no equilibrados más grandes pueden requerir fuerzas poco prácticas para sellar y controlar el flujo. Por otro lado, los tapones equilibrados tienen orificios a través del propio tapón. Ofrecen ventajas como un cierre más fácil debido a la reducción de las fuerzas estáticas requeridas. Sin embargo, introducen una segunda ruta de fuga potencial entre el tapón y la jaula, y tienden a ser más caros.
El vástago sirve como conector del actuador al interior de la válvula y transmite esta fuerza de actuación. Los vástagos son lisos para válvulas controladas por actuador o roscados para válvulas manuales. Los vástagos lisos están rodeados por material de empaquetadura para evitar fugas de material de la válvula. Esta empaquetadura es un material desgastable y tendrá que ser reemplazada durante el mantenimiento. Con un vástago liso, los extremos están roscados para permitir la conexión al tapón y al actuador. El vástago no solo debe soportar una gran cantidad de fuerza de compresión durante el cierre de la válvula, sino que también debe tener una alta resistencia a la tracción durante la apertura de la válvula. Además, el vástago debe ser muy recto o tener un descentramiento bajo para garantizar un buen cierre de la válvula. Este descentramiento mínimo también minimiza el desgaste de la empaquetadura contenida en la tapa, que proporciona el sello contra fugas. El vástago puede estar provisto de una cubierta sobre la tuerca de empaquetadura para evitar que entren cuerpos extraños en el material de empaquetadura, lo que aceleraría el desgaste.
La jaula es una parte de la válvula que rodea el tapón y se encuentra dentro del cuerpo de la válvula. Por lo general, la jaula es uno de los principales determinantes del flujo dentro de la válvula. A medida que se mueve el tapón, se exponen más aberturas en la jaula y aumenta el flujo y viceversa. El diseño y la disposición de las aberturas pueden tener un gran efecto en el flujo de material (las características de flujo de diferentes materiales a temperaturas y presiones que se encuentran en un rango). Las jaulas también se utilizan para guiar el tapón hasta el asiento de la válvula para un buen cierre, sustituyendo la guía del bonete.
El anillo de asiento proporciona una superficie de cierre estable, uniforme y reemplazable. El asiento suele estar atornillado o apretado con torsión. Esto empuja la jaula hacia abajo sobre el borde del asiento y lo sujeta firmemente al cuerpo de la válvula. El asiento también puede estar roscado y atornillado en una rosca cortada en la misma zona del cuerpo. Sin embargo, este método hace que la extracción del anillo de asiento durante el mantenimiento sea difícil, si no imposible. Los anillos de asiento también suelen estar biselados en la superficie del asiento para permitir cierta guía durante las etapas finales del cierre de la válvula.
Las válvulas de globo económicas o válvulas de cierre con un mecanismo similar utilizadas en plomería a menudo tienen una arandela de goma en la parte inferior del disco para la superficie de asiento, de modo que la goma se puede comprimir contra el asiento para formar un sello hermético cuando se cierra.
