Las válvulas se pueden utilizar para controlar el flujo de todo tipo de líquidos, como aire, lodo, aceite, agua, vapor, metales líquidos, medios corrosivos y medios radiactivos. Por tanto, es muy importante seleccionar las válvulas más adecuadas para el sistema de tuberías. Para seleccionar la válvula más adecuada para el sistema de tuberías, es importante conocer las características de la válvula y conocer los pasos y criterios de selección.
Clasificación de válvulas:
Las válvulas industriales se pueden clasificar según diferentes parámetros.
Categorización general
El. Válvulas automáticas: Válvulas que reaccionan de forma independiente según el tipo de medio (líquido, gas, etc.).
Ejemplos: válvulas de retención, válvulas de seguridad, válvulas de control, válvulas de drenaje, válvulas reductoras de presión, etc.
B. Válvulas Operadas: Válvulas que pueden ser operadas manual, eléctrica, hidráulica o neumáticamente.
Ejemplos: válvulas de compuerta, válvulas, válvulas de mariposa, válvulas de mariposa, válvulas de bola, válvulas de macho, etc.
Clasificación de válvulas según su estructura:
El. Válvulas de cierre: la porción del bloque se mueve a lo largo del centro del asiento.
B. Válvula de compuerta: la parte del bloque se mueve a lo largo del centro del asiento vertical.
w. Válvulas de cierre y de bola: La parte del bloque es un pistón o bola que gira alrededor de su centro.
d. Válvulas basculantes: la parte del bloque gira alrededor del eje fuera del asiento.
Es. Válvulas de mariposa: un disco en la parte del bloque gira alrededor del eje del asiento.
F. Válvulas deslizantes: bloquean las piezas para que no se deslicen en la dirección vertical del canal.
Clasificación de válvulas según área de aplicación:
El. Válvulas de apertura y cierre: Se utilizan para permitir el paso o cierre de medios en tuberías.
Ejemplos: válvulas de cierre, compuertas correderas, válvulas de bola, trampillas, etc.
B. Válvulas de cierre de reciclaje: utilizadas para evitar el reflujo del medio.
Ejemplo: válvulas de retención
w. Válvulas reguladoras: Se utilizan para regular la presión y el flujo del medio.
Ejemplos: válvulas de control y válvulas reductoras de presión.
d. Válvulas distribuidoras: Sirven para cambiar la dirección del flujo del medio y su distribución.
Ejemplos: revestimiento de válvulas tipo T, válvulas de distribución y válvulas de compuerta.
Es. Válvulas con fines de seguridad: se utilizan para drenar el exceso de medios para garantizar la seguridad del sistema de tuberías y del equipo cuando la presión del medio excede ciertos valores.
Ejemplos: válvulas de seguridad y válvulas de protección.
F. Válvulas para otros usos especiales: válvulas de drenaje, válvulas de ventilación y válvulas de drenaje.
Clasificación de válvulas según modos de conducción:
El. Válvulas de accionamiento manual: Accionadas mediante volante, palanca, palanca o cadena, etc.
B. Válvulas accionadas eléctricamente: accionadas mediante un motor u otro dispositivo eléctrico.
w. Válvulas de accionamiento hidráulico: accionadas por agua o aceite.
d. Válvulas de accionamiento neumático: Operadas por aire comprimido.
Clasificación de válvulas según presión nominal de la válvula:
El. Válvulas de vacío: Presión absoluta < 0,1 MPa, es decir, válvulas con una presión de 760 mmHg (se utilizan milímetros de mercurio o milímetros de agua para indicar la presión).
B. Válvulas de baja presión: Válvulas con presión normal PN ≤ 1,6 MPa (las válvulas de acero con presión ≤ 1,6 MPa están incluidas en el alcance).
w. Válvulas de media presión: Válvulas con presión normal entre PN 2,5 y 6,4 MPa.
d. Válvulas de alta presión: Válvulas con presión normal entre PN 10,0 y 80,0 MPa.
Es. Válvulas de súper alta presión: Válvulas con presión normal PN ≥ 100,0 MPa
Clasificación de válvulas según la temperatura del medio de trabajo:
El. Válvulas generales: Válvulas utilizadas cuando la temperatura del fluido de trabajo está entre 40°C y 425°C.
B. Válvulas de alta temperatura: Válvulas utilizadas cuando la temperatura del fluido de trabajo está entre 425°C y 600°C.
w. Válvulas resistentes al calor: Válvulas utilizadas cuando la temperatura del fluido de trabajo es superior a 600°C.
d. Válvulas negativas: Válvulas utilizadas cuando la temperatura del fluido de trabajo está entre -150°C y -40°C.
Es. Válvulas criogénicas: Válvulas utilizadas cuando la temperatura del fluido de trabajo es inferior a -150°C.
Clasificación de válvulas según anchos interiores nominales:
El. Válvulas de pequeño diámetro: Válvulas con diámetro interno nominal DN < 40 mm.
B. Válvulas de diámetro medio: Válvulas con un diámetro interno nominal entre DN50 y 300 mm.
w. Válvulas de gran diámetro: Válvulas con un diámetro interno nominal entre DN350 y 1200 mm.
d. Válvulas sobredimensionadas: Válvulas con un diámetro interno nominal entre DN350 y 1200 mm.
Clasificación de válvulas según su conexión a tuberías:
El. Válvulas bridadas: Válvulas conectadas a tuberías entre bridas.
B. Válvulas con conexión roscada: Válvulas con rosca interna o externa que se conectan a tuberías mediante roscas.
w. Válvulas soldadas: Válvulas con conexión soldada y soldadas a tuberías.
d. Válvulas conectadas por abrazadera: Válvulas con conexión por abrazadera en el cuerpo de la válvula, que están conectadas a tuberías con abrazaderas.
Es. Válvulas de conexión de compresión: Válvulas conectadas a tuberías mediante una conexión de compresión.
Propiedades de la válvula
Las válvulas generalmente tienen las dos características siguientes:
Características de la aplicación:
Determina las principales áreas de desempeño y aplicación de las válvulas. Pertenecen a este ámbito los siguientes puntos:
– Finalidad de las válvulas (válvulas de cierre, válvulas de control, válvulas de seguridad, etc.)
– Tipos de válvulas (válvulas de corredera, válvulas, válvulas de mariposa, válvulas de bola, etc.)
– Los materiales de las piezas principales (cuerpo de válvula, tapa de válvula, vástagos, arandelas, superficie de sellado).
– Modos de transmisión por válvulas.
Características estructurales:
Determina la instalación, reparación, mantenimiento y otros métodos de válvulas. Se incluyen en el alcance los siguientes puntos:
– La longitud y altura total de la válvula.
– Las formas de conexión a las tuberías (bridas, abrazaderas, roscas internas y externas, costuras de soldadura, etc.)
– Formas de sellado (anillos insertables, anillos roscados, soldadura por cordón, soldadura por pulverización, cuerpos de válvulas).
– Construcción del vástago de la válvula (vástago giratorio, vástago elevador, etc.)
Pasos y criterios para la selección de válvulas.
Pasos para elegir:
1) Para confirmar las aplicaciones de la válvula en los equipos o dispositivos y las condiciones de trabajo de la válvula, como el medio aplicable, la presión de trabajo y las temperaturas de trabajo, etc.
2) Asegúrese de que coincidan los diámetros nominales y los métodos de conexión de las tuberías a las válvulas, como bridas, roscas o soldadura, etc.
3) Determinar los tipos de accionamiento de las válvulas, es decir, si las válvulas pueden ser operadas de forma manual, eléctrica, electromagnética, neumática o hidráulica, con conexión eléctrica o electrohidráulica, etc.
4) Según el medio transportado por las tuberías, la presión de funcionamiento y la temperatura de funcionamiento, se deben determinar las carcasas y las partes internas deben ser de hierro gris, hierro maleable, hierro dúctil, acero al carbono, acero aleado, acero resistente a los ácidos. acero de aleación inoxidable o cobre, etc.
5) Seleccione el propósito de las válvulas, es decir, válvulas de cierre, válvulas de control, válvulas de seguridad, etc.
6) Asegúrese del tipo de válvulas, es decir, válvulas de compuerta, válvulas de globo, válvulas de bola, válvulas de mariposa, válvulas de estrangulación, válvulas de seguridad, válvulas reductoras de presión, válvulas trampa de vapor, etc.
7) Para las válvulas automáticas, es necesario determinar los parámetros, es decir, la resistencia al flujo permitida, la capacidad de entrega, la contrapresión, etc. Los diámetros nominales de la tubería y los diámetros de los orificios del asiento de la válvula deben determinarse según los diferentes requisitos.
8) Determine los parámetros geométricos de las válvulas seleccionadas, es decir, la longitud de la estructura, la forma y el tamaño de las conexiones de brida, la altura de las válvulas después de abrir y cerrar, el tamaño y número de orificios para tornillos conectados y el tamaño total de las válvulas.
9) Datos existentes como B. Utilice catálogos de productos de válvulas, muestras de productos de válvulas, etc. para seleccionar productos de válvulas adecuados
Criteria de selección:
Después de comprender los pasos para seleccionar una válvula, también debemos mirar los criterios para seleccionar una válvula.
1) Selección según los propósitos de aplicación, condiciones de operación y métodos de control de operación de las válvulas seleccionadas.
2) Selección según las características del medio de trabajo, es decir, presión de trabajo, temperatura de trabajo, comportamiento corrosivo, viscosidad del medio, si contiene partículas sólidas o si es tóxico, inflamable, explosivo, etc.
3) Seleccione la válvula de acuerdo con los requisitos de las propiedades del fluido, es decir, resistencia al flujo, capacidad de dispensación, características del flujo y grado de sellado, etc.
4) Selección según el tamaño de la instalación y los requisitos de tamaño externo, es decir, diámetro nominal, métodos de conexión, tamaños de conexión de tubería, tamaños externos o limitación de peso, etc.
5) Selección de acuerdo con los requisitos adicionales de confiabilidad del equipo eléctrico del producto de válvula, vida útil y rendimiento a prueba de explosiones.
Algunos puntos importantes sobre los parámetros de selección.
• Si se utilizan válvulas con fines de control, también se deben determinar los siguientes parámetros:
- manera de trabajar,
– caudal máximo y mínimo,
– caída de presión durante el flujo normal y el cierre,
– presión máxima y mínima de las entradas de las válvulas.
• Además de los conceptos básicos y pasos mencionados anteriormente, familiarícese en detalle con las estructuras internas de los diferentes tipos de válvulas para seleccionar válvulas de manera sensata y correcta y así poder seleccionar la válvula preferida.
• Las válvulas representan el control final en las tuberías. El flujo del medio en las tuberías se controla abriendo y cerrando la válvula.
• La forma de los canales de flujo de la válvula le da a la válvula ciertas propiedades de flujo. Esto debe tenerse en cuenta al seleccionar las válvulas más adecuadas para el sistema de tuberías.
Principios para la selección de válvulas.
Válvulas para cerrar y liberar el medio de flujo.
– Cuando los canales de flujo de las válvulas son canales rectos y la resistencia al flujo es baja, generalmente se seleccionan como válvulas de cierre y desbloqueo.
– Las válvulas de cierre (válvulas de cierre, válvulas de pistón) son menos preferidas debido a sus recorridos de flujo tortuosos y su mayor resistencia al flujo.
– Se pueden utilizar válvulas como las de bloqueo cuando se permite una mayor resistencia al flujo.
Válvulas de control de flujo
Las válvulas seleccionadas para un propósito específico deben poder regular fácilmente el flujo.
– Para ello son adecuadas las válvulas de cierre descendente (p. ej. válvulas de bloqueo), ya que el tamaño de su asiento es proporcional a la carrera de las piezas del bloque.
– Las válvulas rotativas (válvulas de cono, válvulas de mariposa, válvulas de bola) y válvulas de cuerpo flexible (válvulas de abrazadera, válvulas de diafragma) también se pueden utilizar para el control del acelerador, pero solo son adecuadas para su uso en una gama limitada de diámetros de válvula.
– Las válvulas de corredera son válvulas en forma de disco que se mueven transversalmente al asiento circular de la válvula. Sólo pueden regular el flujo cuando están cerca de la posición cerrada. Por lo tanto, no se suelen utilizar para el control de flujo.
Válvulas inversoras y de derivación
Dependiendo de los requisitos de inversión y derivación, las válvulas pueden tener tres o más canales. Los grifos y válvulas de bola son los más adecuados para este fin. Por lo tanto, la mayoría de las válvulas utilizadas para inversión y derivación se seleccionan de uno de estos tipos. Sin embargo, en algunos casos, se pueden utilizar otros tipos de válvulas para invertir y desviar, siempre que dos o más válvulas estén conectadas correctamente.
Válvulas para uso en medios con partículas en suspensión
Si hay partículas en el medio, es mejor utilizar válvulas con función de limpieza, mientras las piezas del bloque se deslizan a lo largo de la superficie de sellado. Si el movimiento hacia adelante y hacia atrás de las piezas del bloque es perpendicular al asiento de la válvula, pueden atrapar partículas. Por lo tanto, estas válvulas sólo son adecuadas para medios libres de partículas a menos que los materiales de la superficie de sellado permitan la incorporación de partículas. Tanto las válvulas de bola como las válvulas de obturador tienen una función de limpieza en la superficie de sellado durante el proceso de apertura y cierre y, por lo tanto, son adecuadas para su uso en medios con partículas.
Notas sobre la selección de válvulas
1. Selección de válvula de compuerta
Las válvulas de compuerta son los tipos de válvulas más preferidos. Son adecuados no sólo para medios como vapor y productos derivados del petróleo, sino también para medios que contienen sólidos granulares y de alta viscosidad. Estas válvulas también son adecuadas para sistemas de ventilación y de bajo vacío. Para medios con partículas sólidas, los cuerpos de las válvulas de compuerta deben tener uno o dos orificios de lavado. Para medios de baja temperatura se deben utilizar válvulas de compuerta especiales para bajas temperaturas.
2. Selección de la válvula de cierre
La válvula de cierre es adecuada para tuberías que no tienen requisitos estrictos de resistencia al fluido, es decir, pérdida de presión. Se pueden considerar para tuberías o equipos de alta temperatura y alta presión, así como para tuberías con medios de vapor y DN < 200 mm. Las válvulas de globo se pueden utilizar para válvulas pequeñas, como por ejemplo: válvulas de pasador, válvulas de instrumentos, válvulas de muestreo, válvulas medidoras de presión, etc. En el control de flujo o presión, se prefieren válvulas de cierre o válvulas de estrangulamiento debido a su baja precisión y diámetros relativamente pequeños. Para medios altamente tóxicos se deben utilizar válvulas de cierre de fuelle. Sin embargo, no deben usarse para medios con alta viscosidad y partículas fácilmente sedimentables. Estas válvulas no se pueden utilizar como válvulas de ventilación ni válvulas para sistemas de bajo vacío.
3. Selección de válvula de bola
La válvula de bola es adecuada para medios de baja temperatura, alta presión y alta viscosidad. La mayoría de las válvulas de bola se pueden usar en medios con partículas sólidas suspendidas y también se pueden usar en medios en polvo y granulares, según los requisitos de los materiales de sellado. Las válvulas de bola de canal completo no son adecuadas para la regulación de flujo, pero sí para situaciones en las que se requiere una apertura y cierre rápidos para el cierre en caso de emergencias o accidentes. Las válvulas de bola se recomiendan en tuberías con estricto rendimiento de sellado, desgaste, canales de contracción, operaciones rápidas de apertura y cierre, parada por alta presión (gran presión diferencial), bajo ruido, gasificación, bajo par de operación y baja resistencia a los fluidos. También son adecuados para estructuras ligeras, paradas de baja presión y medios corrosivos.
Las válvulas de bola de baja temperatura con cubiertas son las válvulas más ideales para medios criogénicos y de baja temperatura y se utilizan en sistemas y equipos de tuberías de medios de baja temperatura. Al seleccionar válvulas de bola con flotadores, los materiales del asiento deben soportar las cargas de la bola y del fluido de trabajo. Las válvulas de bola de gran diámetro requieren un mayor torque durante el funcionamiento. Para válvulas de bola con DN≥200 mm, se prefiere un engranaje helicoidal para su funcionamiento. Además, las válvulas de bola utilizadas en tuberías para materiales altamente tóxicos y medios inflamables deben ser ignífugas y antiestáticas.
4. Elección del cuerpo del acelerador
Las válvulas de mariposa son adecuadas para lugares donde la temperatura del medio es baja y la presión alta. También son adecuados para lugares donde es necesario regular el flujo y la presión. Sin embargo, no son adecuados para medios con alta viscosidad y partículas sólidas. Por tanto, no pueden utilizarse como válvulas de cierre.
5. Selección de válvula de tapón
En general, los grifos para polluelos son adecuados para situaciones en las que se requiere una apertura y cierre rápidos. También son adecuados para medios de baja temperatura, alta viscosidad y medios con partículas en suspensión, pero no para vapor y medios de alta temperatura.
6. Selección de la válvula de cierre
Las válvulas de mariposa son adecuadas para tuberías con diámetros grandes (por ejemplo, DN > 600 mm) y longitudes cortas, así como para requisitos de control de flujo rápido y apertura y cierre rápidos. Generalmente se utilizan para agua, aceite y aire comprimido y otros medios con temperatura ≤ 80°C y presión ≤ 1,0 MPa. En comparación con las válvulas de compuerta y las válvulas de bola, las válvulas de mariposa son adecuadas para sistemas de tuberías con pérdidas de presión menos severas debido a su pérdida de presión relativamente grande.
7. Verifique la selección de la válvula
Las válvulas antirretorno son generalmente adecuadas para medios limpios, pero no para medios con contenido sólido y alta viscosidad.
– Si DN≤40mm, se deben utilizar válvulas de retención (solo se permite la instalación en tuberías horizontales).
– Para DN = 50-400 mm se deben utilizar válvulas antirretorno con palanca oscilante (instaladas en tuberías horizontales y verticales. Cuando se instalan en tuberías verticales, la dirección del flujo del medio debe ser de abajo hacia arriba).
– Para DN≥450mm se deben utilizar válvulas de retención tipo tapón.
– Para DN = 100–400 mm también se pueden utilizar válvulas antirretorno tipo wafer.
La válvula de retención puede fabricarse para presiones de funcionamiento muy altas y el PN puede alcanzar hasta 42 MPa. Dependiendo del material de la carcasa y del sello, se pueden utilizar para diversos medios operativos, como agua, vapor, gas, medios corrosivos, aceite, etc. y temperaturas de funcionamiento en el rango entre -196 y 800 °C.
8. Selección de válvula de diafragma
Las válvulas de diafragma son adecuadas para aceite, agua, medios ácidos y medios con partículas en suspensión a temperaturas de funcionamiento inferiores a 200 °C y presiones inferiores a 1,0 MPa. Sin embargo, no son adecuados para disolventes orgánicos ni medios fuertemente oxidantes.
– Para medios granulares abrasivos, se deben seleccionar válvulas de diafragma tipo vertedero. Al seleccionar válvulas de diafragma tipo vertedero, preste atención a las tablas de características de flujo.
– Para medios compuestos por líquidos viscosos, pastas de cemento y sedimentos deben utilizarse válvulas de diafragma rectas.
– Las válvulas de diafragma no deben usarse en líneas de vacío ni equipos de vacío a menos que se apliquen requisitos especiales.
Los diferentes tipos de válvulas tienen una amplia gama de aplicaciones y se operan con frecuencia. Las válvulas se utilizan en muchos ámbitos de la vida cotidiana. La función de las válvulas es muy importante para garantizar el funcionamiento normal del sistema de tuberías y evitar la aparición del fenómeno de “goteo y fuga”. Por lo tanto, es muy importante comprender la estructura de la válvula, su funcionamiento y sus condiciones de trabajo para elegir la válvula correcta.
