Las válvulas son una parte integral de la maquinaria industrial. 

Se utilizan ampliamente en todo tipo de industrias. La función principal de una válvula es facilitar el flujo controlado de diferentes sustancias. 

Una válvula contiene una capa interna que se puede abrir y cerrar. 

Con la introducción de nuevas tecnologías mecánicas, las válvulas industriales también han evolucionado. 

En este momento, la eficiencia de las válvulas industriales es mejor que nunca.

Se están introduciendo muchos tipos nuevos de válvulas industriales , que varían en funcionalidad. 

En el pasado, el acero era el material predominantemente utilizado para la fabricación de válvulas, pero ahora también se utilizan otros materiales. 

La elección del material se elige de acuerdo con la aplicación de la válvula.

Funciones principales de una válvula industrial

Las funciones de las válvulas son:

• Parar o iniciar un flujo
• Reducir o aumentar un flujo
• direccionar un flujo.
• Regular un flujo o presión.
• Aliviar un sistema de tuberias de presion de flujo.

Cuerpo de la válvula

El cuerpo de la válvula, a veces llamado carcasa, es el límite primario de una válvula de presión. 

Sirve como el elemento principal de un conjunto de válvula porque es el marco que mantiene todas las partes juntas.

El cuerpo, resiste las cargas de presión de fluido de las tuberías de conexión. Recibe tuberías de entrada y salida a través de juntas que pueden ser de rosca o de soldadura.

Los extremos del cuerpo de la válvula están diseñados para conectar la válvula a la tubería o a la boquilla del equipo mediante diferentes tipos de conexiones finales, como soldadura a tope o con casquillo, roscada o bridada.

Los cuerpos de las válvulas están fundidos o forjados en una variedad de formas y cada componente tiene una función específica y está construido en un material adecuado para esa función.

Cubierta de la válvula

La cubierta para la abertura en el cuerpo es el capó, y es el segundo límite más importante de una válvula de presión. 

Al igual que los cuerpos de las válvulas, las cubiertas están disponibles en muchos diseños y modelos.

Un capó actúa como una tapa en el cuerpo de la válvula, está fundido o forjado del mismo material que el cuerpo. 

Comúnmente está conectado al cuerpo por una unión roscada, atornillada o soldada. 

Durante la fabricación de la válvula, los componentes internos, como el vástago, el disco, etc., se colocan en el cuerpo y luego se une el bonete para mantener todas las partes juntas en el interior.

En todos los casos, la fijación del capó al cuerpo se considera un límite de presión. 

Esto significa que la junta de soldadura o los pernos que conectan el bonete al cuerpo son piezas que retienen la presión. 

Los bonetes de las válvulas, aunque son necesarios para la mayoría de las válvulas, representan un motivo de preocupación. 

Los bonetes pueden complicar la fabricación de válvulas, aumentar el tamaño de la válvula, representar una parte significativa del costo del costo de la válvula y son una fuente de posibles fugas.

Ajuste de la válvula

Las partes internas de la válvula extraíble y reemplazable que entran en contacto con el medio de flujo se denominan colectivamente como guarnición de la válvula . 

Estas partes incluyen asiento (s) de válvula, disco, prensaestopas, espaciadores, guías, bujes y resortes internos. 

El cuerpo de la válvula, el bonete, el empaque, etc., que también entran en contacto con el medio de flujo no se consideran molduras de válvula.

El rendimiento del ajuste de una válvula está determinado por la interfaz del disco y el asiento y la relación de la posición del disco con el asiento. 

Debido al ajuste, son posibles movimientos básicos y control de flujo. 

En los diseños de ajuste de movimiento giratorio, el disco se desliza muy cerca del asiento para producir un cambio en la apertura del flujo. 

En los diseños de molduras de movimiento lineal, el disco se levanta perpendicularmente del asiento para que aparezca un orificio anular.

Las piezas de ajuste de la válvula pueden construirse con una variedad de materiales debido a las diferentes propiedades necesarias para soportar diferentes fuerzas y condiciones. 

Los casquillos y los prensaestopas no experimentan las mismas fuerzas y condiciones que el disco de válvula y los asientos.

Disco de válvula y asiento

El disco es la parte que permite, estrangula o detiene el flujo, dependiendo de su posición. En el caso de un tapón o una válvula de bola, el disco se llama tapón o bola. 

El disco es el tercer límite de presión primaria más importante. 

Con la válvula cerrada, la presión total del sistema se aplica a través del disco y, por esta razón, el disco es un componente relacionado con la presión.

Los discos generalmente son forjados y, en algunos diseños, de superficie dura para proporcionar buenas propiedades de desgaste. 

La mayoría de las válvulas llevan el nombre del diseño de sus discos.

El asiento o los anillos de sellado proporcionan la superficie de asiento para el disco. 

Una válvula puede tener uno o más asientos. 

En el caso de un globo o una válvula de retención de oscilación, generalmente hay un asiento, que forma un sello con el disco para detener el flujo. 

En el caso de una válvula de compuerta, hay dos asientos; uno en el lado aguas arriba y el otro en el lado aguas abajo. 

Un disco de válvula de compuerta tiene dos superficies de asiento que entran en contacto con los asientos de la válvula para formar un sello para detener el flujo.

Para mejorar la resistencia al desgaste de los anillos de sellado, la superficie a menudo se endurece soldando y luego mecanizando la superficie de contacto del anillo de sellado. 

Es necesario un acabado superficial fino del área de asiento para un buen sellado cuando la válvula está cerrada. 

Los anillos de sellado generalmente no se consideran partes de límite de presión porque el cuerpo tiene suficiente espesor de pared para soportar la presión de diseño sin depender del grosor de los anillos de sellado.

Actuador de válvula

Las válvulas manuales generalmente están equipadas con un volante conectado al vástago de la válvula o la tuerca de yugo que se gira en sentido horario o antihorario para cerrar o abrir una válvula. 

Las válvulas de globo y compuerta se abren y cierran de esta manera.

Las válvulas manuales de cuarto de vuelta, como la bola, el tapón o la mariposa, tienen una palanca para accionar la válvula.

Hay aplicaciones en las que no es posible o deseable accionar la válvula manualmente con el volante o la palanca. 

Estas aplicaciones incluyen:

• Válvulas grandes que deben funcionar contra alta presión hidrostática.
• Las válvulas deben ser operadas desde una ubicación remota
• Cuando el tiempo de apertura, cierre, aceleración o control manual de la válvula es mayor que el requerido por los criterios de diseño del sistema

Estas válvulas suelen estar equipadas con un actuador.

Un actuador en la definición más amplia es un dispositivo que produce un movimiento lineal y giratorio de una fuente de energía bajo la acción de una fuente de control.

Los actuadores básicos se utilizan para abrir o cerrar completamente una válvula. 

Los actuadores para controlar o regular las válvulas reciben una señal de posicionamiento para moverse a cualquier posición intermedia. 

Existen muchos tipos diferentes de actuadores, pero los siguientes son algunos de los actuadores de válvula utilizados comúnmente:

• Actuadores de engranajes
• Actuadores de motores eléctricos
• Actuadores Neumáticos
• Actuadores Hidráulicos
• Actuadores solenoides

Clasificación de válvulas

Las siguientes son algunas de las clasificaciones de válvulas comúnmente utilizadas, basadas en el movimiento mecánico:

• Válvulas de movimiento lineal. Las válvulas en las cuales el miembro de cierre, como en la compuerta, globo, diafragma, pellizca y levanta las válvulas de retención, se mueve en línea recta para permitir, detener o regular el flujo.
• Válvulas de movimiento rotativo. Cuando el miembro de cierre de la válvula viaja a lo largo de una trayectoria angular o circular, como en las válvulas de retención de mariposa, bola, obturador, excéntricas y oscilantes, las válvulas se denominan válvulas de movimiento giratorio.
• Válvulas de cuarto de vuelta. Algunas válvulas de movimiento giratorio requieren aproximadamente un cuarto de vuelta, 0 a 90 °, movimiento del vástago para abrirse completamente desde una posición completamente cerrada o viceversa.

Conclusiones sobre ¿Cómo funciona una válvula?

Las propiedades del medio de flujo, la composición química, la presión, la temperatura, la velocidad de flujo, la velocidad y la viscosidad son algunas de las consideraciones importantes al seleccionar materiales de acabado adecuados. 

Los materiales de acabado pueden o no ser el mismo material que el cuerpo de la válvula o el bonete.

Ayudará a una aplicación adecuada de cada tipo de válvula durante el diseño y al uso adecuado de cada tipo de válvula durante la operación.