1 Puntos clave en la selección de válvulas

1.1 Aclarar el propósito de la válvula en el equipo o dispositivo

Determinar las condiciones de trabajo de la válvula: la naturaleza del medio aplicable, presión de trabajo, temperatura de trabajo y método de control de operación, etc.;

1.2 Seleccionar correctamente el tipo de válvula

La selección correcta del tipo de válvula se basa en el conocimiento total por parte del diseñador de todo el proceso de producción y las condiciones de operación. Al seleccionar el tipo de válvula, el diseñador primero debe dominar las características estructurales y el rendimiento de cada válvula;

1.3 Determinar la conexión final de la válvula.

Entre las conexiones roscadas, las conexiones de brida y las conexiones finales soldadas, las dos primeras son las más utilizadas. Las válvulas roscadas son principalmente válvulas con un diámetro nominal inferior a 50 mm. Si el diámetro es demasiado grande, la instalación y el sellado de la conexión resultan muy difíciles. Las válvulas conectadas por bridas son más cómodas de instalar y desmontar, pero son más pesadas y caras que las válvulas roscadas, por lo que son adecuadas para conexiones de tuberías de diversos diámetros y presiones. Las conexiones soldadas son adecuadas para condiciones de carga pesada y son más confiables que las conexiones de brida. Sin embargo, es difícil desmontar y reinstalar las válvulas conectadas mediante soldadura, por lo que su uso se limita a las ocasiones en las que normalmente puede funcionar de manera confiable durante mucho tiempo, o las condiciones de uso son duras y la temperatura es alta;

1.4 Selección de materiales de válvulas

Además de considerar las propiedades físicas (temperatura, presión) y químicas (corrosividad) del medio de trabajo, se debe tener en cuenta la limpieza del medio (si hay partículas sólidas) al seleccionar los materiales de la carcasa de la válvula, las partes internas y superficie de sellado. Además, se deben consultar las normas pertinentes del estado y del departamento de usuarios. La selección correcta y razonable de los materiales de la válvula puede obtener la vida útil más económica y el mejor rendimiento de la válvula. El orden de selección de los materiales del cuerpo de la válvula es: hierro fundido-acero al carbono-acero inoxidable, y el orden de selección de los materiales del anillo de sellado es: caucho-acero de aleación de cobre-F4;

1.5 Otros

Además, se debe determinar el caudal y el nivel de presión del fluido que fluye a través de la válvula y se debe seleccionar la válvula adecuada utilizando la información existente (como catálogos de productos de válvulas, muestras de productos de válvulas, etc.).

2 Introducción a las válvulas comunes

Hay muchos tipos de válvulas y las variedades son complejas. Los tipos principales sonválvulas de compuerta, válvulas de cierre, válvulas de mariposa,válvulas de mariposa, válvulas de tapón, válvulas de bola, válvulas eléctricas, válvulas de diafragma, válvulas de retención, válvulas de seguridad, válvulas reductoras de presión,trampas de vapor y válvulas de cierre de emergencia,entre las cuales las más utilizadas son las válvulas de compuerta, válvulas de cierre, válvulas de estrangulación, válvulas de obturador, válvulas de mariposa, válvulas de bola, válvulas de retención y válvulas de diafragma.

2.1 Válvula de compuerta

Una válvula de compuerta es una válvula cuyo cuerpo de apertura y cierre (placa de válvula) es impulsado por el vástago de la válvula y se mueve hacia arriba y hacia abajo a lo largo de la superficie de sellado del asiento de la válvula, que puede conectar o cortar el paso del fluido. En comparación con la válvula de cierre, la válvula de compuerta tiene un mejor rendimiento de sellado, menos resistencia al fluido, menos esfuerzo para abrir y cerrar y tiene cierto rendimiento de ajuste. Es una de las válvulas de cierre más utilizadas. Las desventajas son el gran tamaño, una estructura más compleja que la válvula de cierre, un fácil desgaste de la superficie de sellado y un mantenimiento difícil. Generalmente no es adecuado para estrangular. Según la posición de la rosca en el vástago de la válvula de compuerta, se puede dividir en dos tipos: tipo de vástago ascendente y tipo de vástago oculto. Según las características estructurales de la placa de puerta, se puede dividir en dos tipos: tipo cuña y tipo paralelo.

2.2 Válvula de cierre

La válvula de cierre es una válvula de cierre descendente, en la que las partes de apertura y cierre (disco de válvula) son impulsadas por el vástago de la válvula para moverse hacia arriba y hacia abajo a lo largo del eje del asiento de la válvula (superficie de sellado). En comparación con la válvula de compuerta, tiene un buen rendimiento de ajuste, un rendimiento de sellado deficiente, una estructura simple, una fabricación y mantenimiento convenientes, una gran resistencia a los fluidos y un precio bajo. Es una válvula de corte de uso común, generalmente utilizada para tuberías de mediano y pequeño diámetro.

2.3 Válvula de bola

Las partes de apertura y cierre de la válvula de bola son esferas con orificios pasantes circulares, y la esfera gira con el vástago de la válvula para realizar la apertura y el cierre de la válvula. La válvula de bola tiene una estructura simple, conmutación rápida, operación conveniente, tamaño pequeño, peso liviano, pocas piezas, pequeña resistencia a los fluidos, buen sellado y fácil mantenimiento.

2.4 Válvula de mariposa

Excepto por el disco de la válvula, la válvula de mariposa tiene básicamente la misma estructura que la válvula de cierre. Su disco de válvula es un componente estrangulador y diferentes formas tienen diferentes características. El diámetro del asiento de la válvula no debe ser demasiado grande, porque su altura de apertura es pequeña y el caudal medio aumenta, acelerando así la erosión del disco de la válvula. La válvula de mariposa tiene dimensiones pequeñas, peso ligero y buen rendimiento de ajuste, pero la precisión del ajuste no es alta.

2.5 Válvula de tapón

La válvula de tapón utiliza un cuerpo de tapón con un orificio pasante como parte de apertura y cierre, y el cuerpo de tapón gira con el vástago de la válvula para lograr la apertura y el cierre. La válvula de tapón tiene una estructura simple, apertura y cierre rápidos, fácil operación, pequeña resistencia a los fluidos, pocas piezas y peso ligero. Las válvulas de tapón están disponibles en tipos de paso directo, de tres y de cuatro vías. Las válvulas de tapón de paso directo se utilizan para cortar el medio y las válvulas de tapón de tres y cuatro vías se utilizan para cambiar la dirección del medio o desviarlo.

2.6 Válvula de mariposa

La válvula de mariposa es una placa de mariposa que gira 90° alrededor de un eje fijo en el cuerpo de la válvula para completar la función de apertura y cierre. La válvula de mariposa es de tamaño pequeño, liviana, de estructura simple y consta de solo unas pocas piezas.

Y se puede abrir y cerrar rápidamente girando 90° y es fácil de operar. Cuando la válvula de mariposa está en la posición completamente abierta, el grosor de la placa de mariposa es la única resistencia cuando el medio fluye a través del cuerpo de la válvula. Por lo tanto, la caída de presión generada por la válvula es muy pequeña, por lo que tiene buenas características de control de flujo. Las válvulas de mariposa se dividen en dos tipos de sellado: sello blando elástico y sello duro metálico. Para válvulas de sello elástico, el anillo de sellado puede estar incrustado en el cuerpo de la válvula o unido a la periferia de la placa de mariposa. Tiene un buen rendimiento de sellado y puede usarse para estrangulación, así como para tuberías de medio vacío y medios corrosivos. Las válvulas con sellos metálicos generalmente tienen una vida útil más larga que las válvulas con sellos elásticos, pero es difícil lograr un sellado completo. Generalmente se utilizan en ocasiones en las que el flujo y la caída de presión varían mucho y se requiere un buen rendimiento de estrangulación. Los sellos metálicos pueden adaptarse a temperaturas de funcionamiento más altas, mientras que los sellos elásticos tienen el defecto de estar limitados por la temperatura.

2.7 Válvula de retención

Una válvula de retención es una válvula que puede prevenir automáticamente el reflujo de fluido. El disco de la válvula de retención se abre bajo la acción de la presión del fluido y el fluido fluye desde el lado de entrada al lado de salida. Cuando la presión en el lado de entrada es menor que en el lado de salida, el disco de la válvula se cierra automáticamente bajo la acción de factores como la diferencia de presión del fluido y su propia gravedad para evitar el reflujo del fluido. Según su forma estructural, se divide en válvula de retención de elevación y válvula de retención de giro. La válvula de retención de elevación tiene un mejor sellado que la válvula de retención de giro y una mayor resistencia al fluido. Para el puerto de succión de la tubería de succión de la bomba, se debe seleccionar una válvula de pie. Su función es: llenar con agua el tubo de entrada de la bomba antes de ponerla en marcha; para mantener la tubería de entrada y el cuerpo de la bomba llenos de agua después de detener la bomba en preparación para reiniciarla. La válvula de pie generalmente solo se instala en la tubería vertical en la entrada de la bomba y el medio fluye de abajo hacia arriba.

2.8 Válvula de diafragma

La parte de apertura y cierre de la válvula de diafragma es un diafragma de goma, que está intercalado entre el cuerpo de la válvula y la tapa de la válvula.

La parte que sobresale del diafragma se fija al vástago de la válvula y el cuerpo de la válvula está revestido de goma. Dado que el medio no ingresa a la cavidad interior de la tapa de la válvula, el vástago de la válvula no necesita prensaestopas. La válvula de diafragma tiene una estructura simple, buen rendimiento de sellado, fácil mantenimiento y baja resistencia a los fluidos. Las válvulas de diafragma se dividen en tipo de vertedero, tipo de paso recto, tipo de ángulo recto y tipo de corriente continua.

3 instrucciones comunes para la selección de válvulas

3.1 Instrucciones de selección de válvula de compuerta

Generalmente, se deben seleccionar primero las válvulas de compuerta. Además de vapor, aceite y otros medios, las válvulas de compuerta también son adecuadas para medios que contienen sólidos granulares y de alta viscosidad, y son adecuadas para válvulas para sistemas de ventilación y de bajo vacío. Para medios con partículas sólidas, el cuerpo de la válvula de compuerta debe tener uno o dos orificios de purga. Para medios de baja temperatura, se debe seleccionar una válvula de compuerta especial para baja temperatura.

3.2 Instrucciones de selección de la válvula de cierre

La válvula de cierre es adecuada para tuberías con bajos requisitos de resistencia al fluido, es decir, la pérdida de presión no se considera mucha, así como para tuberías o dispositivos con medios de alta temperatura y alta presión. Es adecuado para tuberías de vapor y otros medios con DN < 200 mm; las válvulas pequeñas pueden utilizar válvulas de cierre, como válvulas de aguja, válvulas de instrumentos, válvulas de muestreo, válvulas de manómetro, etc.; las válvulas de cierre tienen regulación de flujo o regulación de presión, pero la precisión de la regulación no es alta y el diámetro de la tubería es relativamente pequeño, por lo que se deben seleccionar válvulas de cierre o válvulas de mariposa; para medios altamente tóxicos, se deben seleccionar válvulas de cierre con fuelle; pero las válvulas de cierre no deben usarse para medios con alta viscosidad y medios que contienen partículas que son fáciles de precipitar, ni deben usarse como válvulas de ventilación ni válvulas para sistemas de bajo vacío.

3.3 Instrucciones de selección de válvula de bola

Las válvulas de bola son adecuadas 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 para medios en polvo y granulares de acuerdo con los requisitos del material del sello; las válvulas de bola de canal completo no son adecuadas para regular el flujo, pero son adecuadas para ocasiones que requieren una apertura y cierre rápidos, lo cual es conveniente para el corte de emergencia en caso de accidentes; las válvulas de bola generalmente se recomiendan para tuberías con un rendimiento de sellado estricto, desgaste, canales de contracción, apertura y cierre rápidos, corte de alta presión (gran diferencia de presión), bajo nivel de ruido, fenómeno de gasificación, par de operación pequeño y resistencia a los fluidos pequeña; las válvulas de bola son adecuadas para estructuras livianas, cortes de baja presión y medios corrosivos; Las válvulas de bola también son las válvulas más ideales para medios de baja temperatura y muy fríos. Para sistemas de tuberías y dispositivos para medios de baja temperatura, se deben seleccionar válvulas de bola de baja temperatura con tapas de válvulas; Cuando se utilizan válvulas de bola flotante, el material del asiento de la válvula debe soportar la carga de la bola y el medio de trabajo. Las válvulas de bola de gran diámetro requieren mayor fuerza durante el funcionamiento, y las válvulas de bola DN≥200 mm deben utilizar transmisión de tornillo sin fin; las válvulas de bola fijas son adecuadas para ocasiones con diámetros mayores y presiones más altas; Además, las válvulas de bola utilizadas para tuberías de materiales de proceso altamente tóxicos y medios inflamables deben tener estructuras ignífugas y antiestáticas.

3.4 Instrucciones de selección para la válvula de mariposa

Las válvulas de mariposa son adecuadas para ocasiones con temperatura media baja y presión alta, y son adecuadas para piezas que necesitan ajustar el flujo y la presión. No son adecuados para medios con alta viscosidad y que contienen partículas sólidas, y no son adecuados para válvulas de aislamiento.

3.5 Instrucciones de selección para válvula de tapón

Las válvulas de tapón son adecuadas para ocasiones que requieren una apertura y cierre rápidos. Generalmente no son adecuados para vapor y medios de alta temperatura. Se utilizan para medios con baja temperatura y alta viscosidad, y también son adecuados para medios con partículas en suspensión.

3.6 Instrucciones de selección para válvula de mariposa

Las válvulas de mariposa son adecuadas para ocasiones con diámetros grandes (como DN﹥600 mm) y requisitos de longitud estructural corta, así como ocasiones que requieren regulación de flujo y apertura y cierre rápidos. Generalmente se utilizan para medios como agua, aceite y aire comprimido con temperaturas ≤80 ℃ y presiones ≤1,0 MPa; Dado que las válvulas de mariposa tienen una pérdida de presión relativamente grande en comparación con las válvulas de compuerta y las válvulas de bola, las válvulas de mariposa son adecuadas para sistemas de tuberías con requisitos de pérdida de presión laxos.

3.7 Instrucciones de selección para la válvula de retención

Las válvulas de retención generalmente son adecuadas para medios limpios y no son adecuadas para medios que contienen partículas sólidas y alta viscosidad. Cuando DN≤40mm, se recomienda utilizar una válvula de retención de elevación (sólo se permite instalar en tuberías horizontales); cuando DN＝50～400 mm, se recomienda utilizar una válvula de retención de elevación oscilante (se puede instalar tanto en tuberías horizontales como verticales. Si se instala en una tubería vertical, la dirección del flujo del medio debe ser de abajo hacia arriba); cuando DN≥450 mm, se recomienda utilizar una válvula de retención de amortiguación; cuando DN＝100～400 mm, también se puede utilizar una válvula de retención tipo wafer; La válvula de retención oscilante se puede fabricar a una presión de trabajo muy alta, PN puede alcanzar 42 MPa y se puede aplicar a cualquier medio de trabajo y cualquier rango de temperatura de trabajo de acuerdo con los diferentes materiales de la carcasa y los sellos. El medio es agua, vapor, gas, medio corrosivo, aceite, medicamentos, etc. El rango de temperatura de trabajo del medio está entre -196～800℃.

3.8 Instrucciones de selección de la válvula de diafragma

Las válvulas de diafragma son adecuadas para aceite, agua, medios ácidos y medios que contienen materia suspendida con una temperatura de trabajo inferior a 200 ℃ y una presión inferior a 1,0 MPa, pero no para disolventes orgánicos ni oxidantes fuertes. Las válvulas de diafragma tipo vertedero son adecuadas para medios granulares abrasivos. Se debe utilizar la tabla de características de flujo para la selección de válvulas de diafragma tipo vertedero. Las válvulas de diafragma de paso directo son adecuadas para fluidos viscosos, lodos de cemento y medios sedimentarios. Excepto por requisitos específicos, las válvulas de diafragma no deben usarse en tuberías y equipos de vacío.