Cómo funciona una válvula de globo

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07/09/2022
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Las válvulas industriales se encuentran en todas partes: ya sea en un entorno industrial o doméstico, las válvulas desempeñan un papel crucial a la hora de facilitarnos la vida cotidiana. Las válvulas de globo son unas de las válvulas industriales más comunes que suelen encontrarse en servicios de vapor, oleoductos y gasoductos, juntas de turbinas y venteos de calderas.

En este artículo se explica detalladamente qué es una válvula de globo, sus componentes y su funcionamiento.

¿Qué es una válvula de globo?

Una válvula de globo es una válvula industrial diseñada para detener, iniciar o regular el flujo. Se trata de una válvula de movimiento lineal en la que el disco interno puede ajustarse para regular el caudal del fluido, lo que garantiza el flujo completo o la obstrucción de un determinado fluido. 

A diferencia de otras válvulas industriales, las válvulas de globo son ideales para estrangular y controlar el caudal. Las válvulas de globo también pueden utilizarse para aislamiento de medios. Se emplean principalmente en pequeños sistemas de tuberías para garantizar el control total del caudal de un medio.

Tuberías y calderas en una industria
Fuente: Pixabay

El principal principio de funcionamiento de una válvula de globo es el movimiento de un disco que actúa como elemento de cierre. Moviendo el disco hacia dentro o hacia fuera de la superficie de asiento, se puede controlar el movimiento de los medios en una tubería. Estas válvulas forman una cavidad - una cavidad de forma globular - alrededor de la región del puerto, y de ahí adquieren el nombre.

Una cualificada fabricante de válvulas de globo tendrá en cuenta multitud de factores, como la caída de presión, la frecuencia de uso y la elección del medio, antes de diseñar una válvula de globo.

Tipos de válvulas de globo

Las válvulas de globo tienen un vástago que se mueve hacia arriba y hacia abajo, lo que garantiza el flujo del fluido dentro de la válvula. También tienen un asiento que se estructura en paralelo al flujo. En función de la posición del asiento, el vástago y el disco, existen distintos tipos de válvulas de globo.

Existen tres tipos principales de válvulas de globo: la válvula de globo estándar o de tipo T, la válvula de globo de ángulo y la válvula de globo en Y. Veamos cuáles son las diferencias estructurales entre cada tipo de válvula de globo.

Válvula de globo tipo T

El tipo T es uno de los tipos de válvulas de globo más comunes, y en él el asiento está colocado horizontalmente, lo que significa que el vástago y el disco se desplazan perpendicularmente al asiento. Este diseño de válvula de globo estándar se prefiere a menudo porque presenta el menor coeficiente de caudal junto con la mayor caída de presión.

Esta variante de válvula de globo es una buena opción en los casos en que la caída de presión no es un problema. Son perfectas para servicios de alta estrangulación gracias a su diseño.

Válvula de globo de ángulo

Estas válvulas son una ligera variación de la válvula de globo de tipo T estándar. En este caso, los extremos de la válvula están a 90°, lo que permite que el fluido dentro de la válvula fluya en un solo giro perpendicular. En comparación con las válvulas de globo en forma de Y, estas válvulas poseen un ligero menor coeficiente de caudal.

Estas válvulas son capaces de manejar el efecto de slugging, por lo que suelen utilizarse en lugares donde el caudal es pulsante.

Dombor Válvula de globo acodada
Fuente: DomBor

Válvula de globo en Y

Dado que las válvulas de globo suelen encontrarse en condiciones de alta caída de presión, estas válvulas de globo con patrón en Y o en Y actúan como alternativas. El asiento y el vástago, que normalmente se encuentran perpendiculares entre sí, se construyen en un ángulo de 45°. Estas válvulas pueden mantenerse abiertas durante mucho tiempo sin temor a la corrosión.

Cuando está en posición abierta, el ángulo de esta válvula ofrece una vía más recta para el flujo del fluido. Esta válvula también ofrece la menor resistencia durante el flujo.

Partes de una válvula de globo

Válvula de globo en Y
Fuente: DomBor

Como cualquier otra válvula industrial, una válvula de globo consta de tres partes principales: disco, asiento y vástago.

  • Disco

Una vez más, hay tres tipos de discos cuando se trata de válvulas de globo: disco convencional (disco de bola), disco de composición y disco tipo tapón. 

De construcción más antigua, el disco esférico es de metal en forma de bola y se encaja contra el asiento plano del cuerpo de la válvula. Una válvula de globo con disco de bola debe utilizarse convencionalmente para situaciones de baja presión en las que no se espera una estrangulación intensa.

En el disco de composición, se utiliza un anillo no metálico en el disco - esto se hace para poder obtener un cierre más hermético. Las válvulas con discos de composición son capaces de cerrar herméticamente, pero no dañan la válvula en sí. Comúnmente utilizados en aplicaciones de vapor y afines, estos discos son resistentes a la erosión.

En cuanto a los discos tipo tapón, es la mejor opción para aplicaciones que exigen una gran estrangulación. Largos y cónicos, estos discos están disponibles en muchas formas y su superficie no se ve afectada fácilmente por materiales extraños. 

  • Asiento 

El asiento de una válvula de globo puede estar integrado en el cuerpo o enroscarse. Algunas válvulas de globo también incorporan un asiento trasero en el interior del bonete de la válvula, que actúa como junta entre el asiento y el bonete y, en consecuencia, impide la acumulación de presión,

  • Vástago

El disco y el vástago en el interior de la válvula están conectados de dos maneras - la ranura en T o la construcción de tuerca de disco.

¿Cómo funciona una válvula de globo?

Válvula de globo Dombor
Fuente: DomBor

Para entender el funcionamiento de una válvula de globo, hay que comprender cómo están colocados el disco y el asiento de la válvula. El disco dentro de la válvula es móvil, mientras que el asiento es fijo y se encuentra en un cuerpo esférico. El asiento es paralelo a la tubería y perpendicular al disco. 

El disco de la válvula se moverá hacia arriba y hacia abajo en función del accionamiento de la rueda situada en la parte superior de la válvula. La rueda puede moverse manualmente o a través de un actuador; cuando se mueve, el disco sube y baja al estar unido al vástago de la válvula. Para detener completamente el flujo, el disco se asienta totalmente en el anillo de asiento. Para reanudar el flujo, el disco se levanta.

La estrangulación y el control del caudal pueden realizarse ajustando la posición del disco según las necesidades.

Si el caso es que la válvula de globo funciona en situaciones de baja temperatura, entonces la válvula se instala de forma que la presión caiga por debajo del disco. Para situaciones de alta temperatura, como las calderas que trabajan con vapor, las válvulas se colocan para que la presión caiga por encima del disco.

¿Para qué sirve una válvula de globo?

  • Capacidad de cierre - Las válvulas de globo se utilizan principalmente por su excelente capacidad de cierre. Los discos presentes en las válvulas de globo garantizan propiedades de cierre hermético, lo que las convierte en una opción perfecta como... válvulas de aceite.
  • Estrangulamiento - Sorprendentemente, las válvulas de globo también son una buena elección para estrangular y regular el caudal. La rueda de una válvula de globo permite al usuario ajustar el disco según las necesidades y conseguir fácilmente la cantidad correcta de estrangulación.
  • Alivio de presión - En algunos casos de construcción especial, las válvulas de globo pueden utilizarse como válvulas limitadoras de presión y válvulas antirretorno.

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