Válvulas diferentes para minería

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07/02/2023
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Las empresas mineras y de tratamiento de minerales necesitan sistemas de manipulación que resistan el ácido, el estrés y las temperaturas extremas. Cualquier fuga en una planta minera puede provocar daños ecológicos y sanciones económicas. Los sistemas y sus módulos deben funcionar de forma constante y fiable, eliminando los daños en los equipos y las condiciones de trabajo inseguras para reducir los costes imprevistos. 

La industria ha avanzado mucho desde sus inicios hace más de 4.000 años, sobre todo en las técnicas y herramientas utilizadas. La necesidad de mayores niveles de productividad y eficacia en el entorno empresarial inspiró a la minería fabricantes de válvulas para estar a la altura de estos avances.

Qué es una válvula minera?

Válvula minera
Fuente: Pinterest 

El objetivo principal de la industria minera es la obtención de minerales y recursos diversos. En válvula antirretorno industrial y otras válvulas especializadas que se encuentran en estos sistemas de procesamiento se denominan válvulas mineras. Ayudan a mantener constante el movimiento y la dirección de los fluidos en diversos usos mineros. 

Como resultado de su utilidad en el desagüe, la extracción y otros procesos mineros, las empresas mineras empezaron a adoptar y a confiar ampliamente en los sistemas de válvulas y tuberías interconectadas. Estos avances tecnológicos han facilitado varias tareas mineras a los mineros.

Tipos de válvulas mineras según su diseño

Las válvulas para la industria minera sirven para diferentes propósitos y tienen varios diseños. En este artículo se mencionan diferentes tipos de válvulas utilizadas en la minería y el procesamiento de minerales:

1. Válvula de compuerta

Válvula de compuerta 1
Fuente: Dombor

La válvula sube y baja la compuerta para regular el caudal. Ofrece una ruta de flujo libre, lo que permite pequeñas caídas de presión en toda la válvula. Existen múltiples alternativas para válvulas de compuertaLa gama de productos de la empresa incluye una gran variedad de dimensiones, sustancias, presiones y temperaturas nominales, y diseños de compuertas y capós. 

Las diferentes válvulas que entran en esta categoría son la válvula de compuerta de cuña, la válvula de compuerta de losa, la válvula de compuerta de cuchilla, la válvula de compuerta de asiento elástico y la válvula de compuerta de acero inoxidable.

2. Válvula de globo

Válvula de globo para minería
Fuente: Dombor

A válvula de globo regula el caudal en una tubería. El deflector interno que sirve de línea divisoria entre las dos secciones da nombre a este tipo de válvula. También se conocen como válvulas de mariposa. Estas válvulas tienen caídas de presión ligeramente superiores a las estándar. Estas válvulas encuentran aplicación en áreas donde las caídas de presión significativas no son una preocupación.

Las diferentes válvulas de esta categoría son la válvula de globo de paso recto y la válvula de globo en ángulo, Fuelle- Válvula de globo sellada y válvula de globo patrón Y.

3. Válvula de bola industrial

Válvula de bola industrial
Fuente: Dombor

Las válvulas de bola industriales son un tipo de válvula de cierre que restringe el flujo de gas o líquido utilizando una esfera giratoria dentro de un orificio. Girando la esfera 90 grados alrededor de su eje, se puede limitar o liberar el flujo del medio. Aunque pueden permanecer mucho tiempo sin utilizarse, proporcionan un cierre seguro. 

Además, soportan mejor los medios contaminados que las válvulas tradicionales. Algunas variedades de válvulas de bola también son adecuadas para su uso como válvulas de control. Debido a su elevado mercado, fabricante de válvulas de bola industriales utilizan hierro fundido, acero al carbono fundido y acero inoxidable para fabricar válvulas de primera calidad.

Entre las diferentes válvulas de bola industriales que se utilizan en esta categoría se incluyen la válvula de bola flotante, válvula de bola de muñónVálvula de bola de 3 vías, válvula de bola de entrada superior, válvula de bola de entrada lateral, válvula de bola de puerto en V, válvula de bola de doble bloqueo y purga y válvula de bola de vástago ascendente.

4. Válvula de retención

Válvula de retención
Fuente: Dombor

Una válvula antirretorno es una válvula unidireccional. Sólo permite el flujo de fluidos en una dirección. Tiene dos puertos, uno para la entrada y otro para la salida del fluido. Se conocen como válvulas unidireccionales o antirretorno porque sólo permiten que el fluido fluya en una dirección. 

El objetivo principal de una válvula antirretorno es detener el flujo inverso del fluido. Se necesita un diferencial de presión para que una válvula antirretorno industrial cumpla su función. Si hay más presión en el lado de salida, la válvula se cerrará. Estas válvulas son independientes de un operador manual y pueden funcionar sin palanca ni actuador. 

Una válvula unidireccional es otro nombre para una "válvula de retención". Los fluidos se mueven sólo en una dirección. Hay puertos de entrada y salida de medios. Dado que sólo permiten una única dirección de flujo, estas válvulas se denominan "unidireccionales" o "antirretorno". El objetivo principal de una válvula antirretorno es impedir que el fluido fluya en sentido contrario. Las válvulas antirretorno industriales sólo pueden cerrarse cuando existe una diferencia de presión. 

Las diferentes válvulas de esta categoría son válvula de retención de vaivénválvula antirretorno elevable, válvula antirretorno de doble placa, válvula antirretorno antiretorno y válvula antirretorno de disco basculante.

5. Válvula de mariposa

Válvula de mariposa tipo wafer 1
Fuente: Dombor

La "mariposa" se forma uniendo un disco con una varilla. Se cierra cuando el disco gira junto a la varilla un cuarto de vuelta perpendicularmente a la dirección del flujo. El disco retrocede cuando la válvula se abre, permitiendo el paso del agua. Ligeras, ocupan poco espacio en la instalación, tienen costes reducidos, funcionan con rapidez y están disponibles en tamaños considerables. válvula de mariposa industrial es de uso común. 

Los distintos tipos de válvulas de este tipo son Válvula de mariposa de alto rendimiento, Válvula de mariposa de triple offsetVálvula de mariposa concéntrica, válvula de mariposa Wafer, válvula de mariposa Lug, válvula de mariposa de brida y válvula de mariposa de asiento metálico.

6. Válvula de tapón

Válvula de macho para minería
Fuente: Dombor

Al girar el obturador cónico dentro del cuerpo de la válvula, ésta se abre y se cierra, regulando el flujo de fluido. Muchas válvulas de obturador incluyen canales abiertos colocados horizontalmente para facilitar el flujo de fluido mientras la válvula está abierta.

El vástago y la maneta de una válvula de este tipo se asientan sobre el accesorio. El sentido del flujo de la suela de la válvula es de la entrada a la salida. Cuando es esencial un ajuste rápido y frecuente, la válvula de obturador industrial válvula de cuarto de vuelta es muy útil.

Entre las diferentes válvulas de esta categoría se incluyen la válvula de macho de doble bloqueo y purga, la válvula de macho excéntrica, la válvula de macho lubricada y la válvula de macho con manguito.

Diferentes aplicaciones de las válvulas para minería

válvulas utilizadas en minería
Fuente:unsplash

En el negocio de la minería, las válvulas de retención sirven para múltiples propósitos, incluyendo las siguientes operaciones:

  • La inclusión de cal, el funcionamiento cargado de minerales, las aguas de dilución y varios usos especializados, como el transporte neumático de concentrados secos, son aplicaciones típicas de las válvulas. 
  • Autoclave: La esterilización en autoclave requiere válvulas de cierre automático, como las válvulas de retención, para evitar el reflujo. Para ello se utilizan componentes de válvulas fabricados con una aleación más resistente.
  • Desecación de minas: Se utilizan en las operaciones de desagüe de minas en las que se baja el nivel freático utilizando bombas especializadas en las proximidades de los lugares de extracción, minas y canteras. Disminuyen el impacto del golpe de ariete.
  • Inactivación y descarga de la bomba: Las válvulas de retención se utilizan para proteger la bomba de posibles daños durante el proceso de descarga.
  • Tuberías: Las tuberías que transportan agua hacia y desde las minas suelen contar con dispositivos de seguridad como válvulas de retención. A menudo, estas tuberías deben atravesar grandes distancias y sufrir diversos cambios de altitud.
  • Transporte y manipulación de lodos: En la industria minera, las válvulas para lodos, válvulas de guillotina, válvulas de mariposa, válvulas de bola y válvulas antirretorno se utilizan para una amplia variedad de tareas, como estaciones de bombeo, separación, estaciones intermedias, estaciones terminales, espesadores y liberación de aire.
  • Métodos de extracción y tratamiento de minerales: Algunos de los usos más exigentes de las válvulas en la minería y la industria metalúrgica y siderúrgica son tratamiento de mineralesextracción y refinado. Es crucial utilizar metales, revestimientos y recubrimientos adecuados para los procedimientos de segregación, concentración y extracción de minerales debido a la presencia de disolventes químicos y lodos abrasivos.
  • Opciones de tratamiento de aguas y aguas residuales: Las válvulas facilitan el tratamiento, la reutilización y la descontaminación de efluentes y aguas residuales del sector minero. Requiere que soporten las duras condiciones de partículas muy ácidas y en suspensión del agua de proceso y las aguas residuales. 
  • Otras áreas en las que las válvulas han demostrado su superioridad son la hidrometalurgia, la minería de disolución, los gases de proceso y las líneas de suministro de oxígeno. Las válvulas también encuentran su aplicación en líneas de gas de ventilación, lixiviación ácida, relaves mineros y neutralización.

Materiales utilizados en la fabricación de válvulas para minería

Bobina de acero inoxidable
Fuente: Pinterest 

Fabricantes de válvulas industriales emplean diversos materiales para crear válvulas múltiples. La finalidad y el diseño de la válvula determinan el material utilizado.

  • Acero inoxidable

Muchas válvulas industriales se construyen con acero inoxidable, ya que es un metal no reactivo. Los metales molibdeno, cromo y níquel, entre otros, deben combinarse con precisión para cada calibre. El latón es un sustituto aceptable del acero en algunas aplicaciones. Sin embargo, las válvulas de acero son la mejor apuesta en medios corrosivos porque no se oxidan ni corroen. 

  • Acero fundido

Estas válvulas se fabrican vertiendo acero fundido en un molde y dejándolo solidificar en condiciones reguladas. Por un lado, si se hace correctamente, este proceso ofrece un medio práctico y rentable de fabricar válvulas resistentes. Sin embargo, requiere una vigilancia y un control de calidad constantes, ya que pueden aparecer agujeros y roturas en puntos donde el acero fundido no se forma uniformemente. 

  • Acero forjado

Se fabrican moldeando metal mediante calor intenso y equipos mecánicos. El acero forjado se moldea a mano para dar forma a la válvula, en lugar de verterlo en un molde prefabricado. La ventaja es que el calor tiende a endurecer el metal, con lo que se obtienen válvulas industriales más resistentes y duraderas. Cuestan más porque su fabricación requiere más trabajo.

Componentes de las válvulas mineras 

Válvula de bola para minería
Fuente: Pinterest

El cuerpo, el bonete, el embellecedor, el actuador, la empaquetadura y el muelle son los componentes fundamentales de cualquier válvula. La construcción de válvulas requiere que los componentes fundamentales sean de la máxima calidad para un funcionamiento óptimo.

  • El cuerpo de la válvula 

Como espina dorsal estructural de todo el elemento, es la parte más crítica del conjunto de una válvula, también conocida como la carcasa de la válvula. Es la parte central de una válvula de presión que define sus límites. Proporciona el primer límite de presión, deteniendo el flujo de fluido bajo presión de la tubería asociada. 

Las conexiones roscadas, atornilladas o soldadas conectan las tuberías de entrada y salida. El cuerpo de la válvula la une a la tubería o a la boquilla del dispositivo a través de varios conectores finales, como los soldados a tope o por encastre, roscados o embridados. Cada tipo de cuerpo de válvula sirve para un propósito concreto y está fabricado con un material óptimo para ese papel.

  • El capó para la válvula

El bonete es la tapa de apertura de la válvula de presión y el límite más importante de la válvula. Los capós se presentan en una gran variedad de estilos y variantes. A menudo se fija al cuerpo mediante una unión roscada, atornillada o soldada. Durante la construcción de la válvula, los componentes internos se introducen en el cuerpo. A continuación se fija el bonete para mantener todos los elementos juntos en el interior.

La fijación del capó a la carrocería actúa siempre como un límite de presión. Significa que la junta de soldadura o los pernos que unen el bonete al cuerpo son elementos que retienen la presión. Los bonete pueden complicar la construcción de las válvulas, aumentar su tamaño, constituir un porcentaje considerable del coste de la válvula y ser una fuente de posibles fugas.

  • Embellecedor de válvula

Por guarnición de válvula se entienden todos los componentes internos intercambiables de una válvula que entran en contacto con el fluido en uso. Estas piezas comprenden prensaestopas, asiento(s) de válvula, espaciadores, discos, guías, casquillos y muelles internos. Es importante señalar que la guarnición de la válvula no incluye el cuerpo de la válvula, el bonete, la empaquetadura, etc., aunque éstos también interactúan con el fluido.

Este trim permite realizar movimientos sencillos y regular el caudal. En los sistemas que utilizan un movimiento giratorio para recortar, el disco se desliza más allá del asiento para modificar la abertura de caudal. Cuando el trim se mueve en línea recta, el disco pivota hacia fuera del asiento, creando una abertura anular. Debido a las distintas cualidades necesarias para resistir a una amplia gama de fuerzas y circunstancias, las piezas de guarnición de las válvulas se fabrican con diversos materiales. 

  • Asiento y disco

El disco es otro límite de presión principal para una válvula con bonete. El disco controla si el fluido puede o no pasar a través de él. Si el disco está cerrado y el lado de salida está bajo presión, toda la fuerza del sistema se aplicará a través del disco. Por ello, el disco es capaz de mantener constante la presión interna. 

Para conseguir una estanquidad adecuada cuando una válvula está cerrada, la zona de asiento de un disco debe tener un acabado superficial liso. El disco descansa sobre la superficie de asiento proporcionada por el asiento o los anillos de estanqueidad. En algunas configuraciones, el cuerpo se mecaniza para que funcione como superficie de asiento, eliminando la necesidad de anillos de junta.

  • Vástago de válvula

El vástago debe permitir el movimiento del disco, obturador o bola para que la válvula abra o cierre. Tiene un extremo unido al disco de la válvula y el otro al volante, actuador o palanca de la válvula. En las válvulas de obturador, bola y mariposa, el disco gira para abrir y cerrar la válvula. 

En cambio, el disco se mueve recto en una válvula de compuerta o de globo. Los vástagos suelen estar forjados y roscados o unidos al disco de otra forma. Se requiere un acabado superficial preciso en el vástago para evitar fugas en la zona de sellado.

  • Empaquetadura de válvula

Cuando el vástago sobresale a través del cuerpo, un material fibroso u otro compuesto lo recubre para crear un sello. Cerrar la empaquetadura de una válvula evita fugas y daños en el vástago. Un relleno excesivo puede dificultar la movilidad e incluso dañar el vástago.

  • Yugo Para Válvula Y Tuerca

Un yugo une el cuerpo de la válvula o bonete al actuador. El vástago de la válvula encaja en un orificio situado en la parte superior del collarín. Las aberturas del yugo permiten acceder al prensaestopas, a los acoplamientos del actuador y a otros componentes. La estructura de un yugo debe soportar la fuerza, el momento y el par aplicados por el actuador.

Una tuerca de yugo es una tuerca con rosca interior instalada en la parte superior de un yugo. Permite el paso del vapor. Para abrir o cerrar manualmente una válvula, hay que girar el actuador de la válvula, o volante, en sentido horario o antihorario. 

  • Actuadores

Un actuador es un dispositivo que puede utilizarse externamente para activar una válvula de forma automática o a distancia. El funcionamiento interno de algunas válvulas, como las válvulas antirretorno y de alivio, hace innecesario un mando o actuador. 

Los actuadores básicos abren o cierran completamente una válvula. Los actuadores de válvula pueden fijarse en cualquier posición intermedia para controlar o regular el funcionamiento de la válvula. A diferencia de las válvulas manuales, las automáticas no tienen mando.

  • Primavera

El disco de muchas válvulas está cargado por resorte, lo que significa que empieza en una posición pero se mueve a otra con la ayuda de una manivela. Por regla general, las válvulas de alivio dependen de un muelle para mantener la válvula cerrada, pero están diseñadas para permitir su apertura forzada por una presión excesiva. Los materiales de los muelles suelen ser acero galvanizado o acero inoxidable.

Aspectos a tener en cuenta al elegir válvulas para minería y procesamiento de minerales

Válvula de mariposa para minería
Fuente: Pinterest 

Las válvulas regulan el flujo de fluidos y gases en diversas aplicaciones. Con tantas alternativas disponibles, es crucial tener en cuenta todos los aspectos para seleccionar las válvulas mejores y más duraderas para diversas aplicaciones.

  • Tipo de medio

El material adecuado de la válvula dependerá de las propiedades del fluido o gas que se utilice. Cuando se controlan materiales agresivos o corrosivos o gases a presión, es fundamental utilizar válvulas metálicas para obtener el máximo nivel de seguridad.

  • Funcionamiento de las válvulas

En un sistema, las válvulas de 2 vías son eficaces para el control de encendido/apagado. En cambio, las válvulas de 3 vías pueden realizar todas las tareas, además de desviar o mezclar medios. 

En la tabla siguiente se enumeran los numerosos tipos de válvulas que se utilizan a menudo para sus respectivos fines operativos.

Función de la válvulaTipo de válvula típica
AislamientoVálvula de compuerta Válvula de bola Válvula de mariposa Válvula de diafragma
Control (caudal/presión)Válvula de globo Válvula de bola Válvula de mariposa Válvula de diafragma
Prevención de la inversión del flujoVálvula de retención (oscilante, elev, Válvulas antirretorno antigolpeetc.)
Desvío de caudalVálvula de bola, válvula de tapón, válvula de ángulo (tres vías, cuatro vías, etc.)
  • Condiciones de uso

La elección de la válvula adecuada para cualquier aplicación empieza por acertar con el tamaño de la válvula. Las válvulas pueden funcionar mal tanto por dentro como por fuera si no tienen el tamaño adecuado. 

Además, es obligatorio conocer las condiciones de funcionamiento de la válvula, como la temperatura, la presión y el caudal. Las válvulas metálicas suelen tener una durabilidad y estabilidad excelentes a altas temperaturas y presiones.

  • Técnica de actuación

El método de funcionamiento de la válvula es otro factor a tener en cuenta. El tipo de válvula que se vaya a utilizar dependerá de si se va a manipular a mano o si va a ser automática. En este último caso, es crucial determinar si se va a utilizar una válvula eléctrica, neumática o automática. actuador hidráulico se utilizará con la unidad.

  • Requisitos de mantenimiento

Si el mantenimiento se realiza periódicamente, las válvulas de bola son una alternativa fantástica, ya que resisten los atascos y son uno de los tipos de válvula más sencillos de utilizar. 

Alternativamente, un válvula de bola que consta de tres partes-el cuerpo, un par de tapas de extremo y un vástago es mejor. De este modo, la línea puede permanecer en línea mientras se limpia la sección del cuerpo principal sin desconectar las tapas de los extremos.

Conclusión

La innovación constante en el mercado de las válvulas exige mantenerse al día de las novedades para utilizar los equipos más eficaces. Es esencial mantenerse al día de los avances más recientes en materia de válvulas. Asegúrese de contacte con un profesional fabricante de válvulas industriales para minería para adquirir las mejores válvulas para minería para diversas aplicaciones. 

Estar al día de la actualidad del sector de las válvulas puede resultar todo un reto. Con la ayuda de válvulas mineras profesionales y equipos relacionados, las operaciones mineras serían mucho más cómodas y seguras. Ayudan a controlar el movimiento de fluidos y gases y protegen la maquinaria de posibles daños. 

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