Valvulas

7. VALVULAS. 7.1 INTRODUCCIÓN Una válvula se puede definir como un aparato mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación de fluidos líquidos, gases o mixtos mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos. Las válvulas son unos de los instrumentos de control más esenciales en la industria. Debido a su diseño ymateriales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de fluidos, desde los más simples hasta los más corrosivos o tóxicos. Sus tamaños van desde una fracción de pulgada hasta 30 ft (9 m) o más de diámetro. Pueden trabajar con presiones que van desde el vació hasta mas de 20000 lb/in² (140 Mpa) y temperaturas desde las criogénicas hasta 1500°F (815 °C). En algunas instalaciones se requiere un sellado absoluto; en otras, las fugas o escurrimientos no tienen importancia. La palabra flujo expresa el movimiento de un fluido, pero también significa para nosotros la cantidad total de fluido que ha pasado por una sección de terminada de un conducto. Caudal es el volumen o masa por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de volumen o masa delfluido que circula por una sección determinada del conducto en la unidad de tiempo. 7.2 VÁLVULA DE CONTROL. La válvula automática de control generalmente constituye el último elemento en un lazo de control instalado en la línea de proceso y se comporta como un orificio cuya sección de paso varia continuamente con la finalidad de controlar un caudal en una forma determinada. Partes de la válvulade control. Las válvulas de control constan básicamente de dos partes que son: la parte motriz o actuador y el cuerpo.
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Actuador: el actuador puede ser neumático, eléctrico o hidráulico, pero los más utilizados son los dos primeros, por ser las más sencillas y de rápida actuaciones. Los actuadores neumáticos constan básicamente de un diafragma, un vástago y un resorte tal como se muestra en lafigura (7.1.). Lo que se busca en un actuador de tipo neumático es que cada valor de la presión recibida por la válvula corresponda una posición determinada del vástago. Teniendo en cuenta que la gama usual de presión es de 3 a 15 lbs/pulg² en la mayoría de los actuadores se selecciona el área del diafragma y la constante del resorte de tal manera que un cambio de

presión de 12 lbs/pulg²,produzca un desplazamiento del vástago igual al 100% del total de la carrera.

Figura 7.1 Actuador de una válvula de control. Las partes fundamentales del actuador neumático son: • • • • • • • • • • El punto de conexión de la línea de presión. (señal de 3 a 15 psi) La carcasa del diafragma. El diafragma. El plato del diafragma. El resorte. El vástago. Indicador de posición. Yugo (Yoke). Estructuraque permite solidarizar el actuador al cuello de la válvula. Apoyo del Resorte: (Spring Seat). Conector del Vástago: (Stem Connector). Abrazadera en dos partes que solidariza el vástago del actuador y el del macho de la válvula.

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Cuerpo de la válvula: este esta provisto de un obturador o tapón, los asientos del mismo y una serie de accesorios. La unión entre la válvula y la tubería puedehacerse por medio de bridas soldadas o roscadas directamente a la misma. El tapón es el encargado de controlar la cantidad de fluido que pasa a través de la válvula y puede accionar en la dirección de su propio eje mediante un movimiento angular. Esta unido por medio de un vástago al actuador.

Fig. 7.2. Cuerpo de la válvula

Fig. 7.3. Tipos de conexiones.

7.3. CATEGORIA DE VÁLVULAS. Debidoa las diferentes variables, no puede haber una válvula universal; por tanto, para satisfacer los cambiantes requisitos de la industria se han creado innumerables diseños y variantes con el paso de los años, conforme se han desarrollado nuevos materiales. Todos los tipos de válvulas recaen en nueve categorías: válvulas de compuerta, válvulas de globo, válvulas de bola, válvulas de mariposa,...