Válvula de obturador excéntrico

¿Qué es una válvula de obturador excéntrico? 

Se trata de un tipo de válvula de obturador diseñada con medio obturador. Este tipo de válvula es adecuada para su uso en aplicaciones que necesitan una fricción mínima y fuerzas de asiento elevadas desde la posición de apertura hasta la de cierre. Las válvulas de obturador excéntrico se utilizan en diversas aplicaciones como aire, lodos, fangos y agua limpia y sucia, entre otras. Los fabricantes de válvulas de obturador excéntrico diseñan estas válvulas como modificaciones de las válvulas de bola o de cono. Estas válvulas están diseñadas de forma que sólo la mitad del cono o de la bola se utiliza para cerrar el paso del fluido. Cuando la válvula de obturador excéntrico está en posición totalmente abierta, su obturador está fuera del flujo de fluido y empotrado en el cuerpo. La rotación del obturador excéntrico en el asiento produce un movimiento como el de una leva mecánica. Esto ayuda a que la excéntrica válvula de cierre para forzar el obturador contra la superficie de asiento y conseguir un cierre hermético. Este diseño ayuda a que estas válvulas funcionen bien en aplicaciones con lodos y fangos. Cuando se abre la válvula, el fluido fluye a través del paso hueco de la válvula. Las válvulas de obturador excéntrico tienen un diseño sencillo y económico. Las válvulas de obturador excéntrico son manuales o actuadas, según el tipo de aplicación y las preferencias del cliente. 

Figura: Válvula de obturador excéntrico.

Componentes de la válvula de obturador excéntrico 

Cuerpo de la válvula 

Es la parte principal de una válvula de obturador excéntrico que se utiliza para alojar todas las piezas internas. El cuerpo está hecho de materiales metálicos resistentes como acero inoxidable, acero al carbono, hierro fundido y hierro dúctil, entre otros. El uso de materiales metálicos tan resistentes ayuda a que el cuerpo de la válvula sea fuerte para soportar la presión del fluido. El cuerpo de la válvula también contiene los puertos de la válvula por donde el fluido entra y sale de la válvula. 

Actuador/volante 

El actuador es un componente utilizado para proporcionar la fuerza necesaria para abrir y cerrar la válvula de obturador excéntrico. El actuador se utiliza para válvulas de obturador excéntrico automáticas o semiautomáticas. Los fabricantes de válvulas de obturador excéntrico también diseñan estas válvulas para uso manual en el que la válvula tiene un volante donde el operador de la válvula aplica el par para abrir o cerrar el flujo de fluido. 

Vástago 

El vástago es un componente de una válvula de obturador excéntrico que conecta el accionamiento/volante manual y el obturador de la válvula. El vástago es el encargado de transmitir la fuerza aplicada en el volante al obturador para que éste pueda dar un cuarto de vuelta y así abrir o cerrar el paso del fluido. El vástago está fabricado con roscas que le permiten girar. 

Asiento 

Es un componente de una válvula de obturador excéntrico que se coloca entre el cuerpo de la válvula y el obturador para evitar fugas de fluido cuando la válvula está cerrada. El asiento también sirve como superficie de asiento donde se apoya el obturador de la válvula cuando se cierra. Excéntrica fabricante de válvulas de macho Diseñar el asiento con distintos materiales que permitan utilizar la válvula a distintos niveles de temperatura. 

Junta 

La junta es un componente que se coloca entre las superficies de contacto de la válvula y la tubería para mejorar un sellado hermético libre de fugas de fluidos. El tipo de material utilizado para fabricar la junta determina el área de aplicación y el nivel de temperatura. 

Embalaje 

Se trata de un componente utilizado en una válvula de obturador excéntrico que ayuda a evitar la fuga de fluido entre el vástago de la válvula y la tapa superior.

¿Cómo funciona una válvula de macho excéntrico? 

Una válvula de obturador excéntrico funciona girando el obturador un 90^o grados. Este cuarto de vuelta sirve para cerrar o abrir el paso del fluido. Para abrir una válvula de obturador excéntrico, el volante se gira 90º.^o grados en el sentido contrario a las agujas del reloj. Esto hace que el obturador gire un cuarto de vuelta y deje abierto el paso de fluido, lo que permite el paso de fluido a través de la válvula de obturador excéntrico. El fluido sigue fluyendo a través de la válvula mientras no se fuerce al obturador a volver a su posición de asiento. Para cerrar la válvula de obturador excéntrico, la maneta o el volante se gira un cuarto de vuelta en el sentido de las agujas del reloj. Esto fuerza al obturador a volver a la posición de asiento en la que bloquea el paso del fluido asegurando un caudal cero. Para la estrangulación, el volante se gira 45^o que hace que el obturador se abra ligeramente permitiendo una cierta cantidad de flujo de fluido. Sin embargo, el proceso de estrangulación provoca una caída de presión elevada y, por tanto, un bajo rendimiento. 

Figura: Funcionamiento de una válvula de obturador excéntrico válvula abierta (izquierda) y válvula cerrada (derecha).

Tipos de válvulas de macho excéntrico 

Válvula de macho excéntrico de extremo roscado 

Se trata de una válvula de macho excéntrico diseñada con roscas en los puertos de la válvula para su conexión a la tubería. Los fabricantes de válvulas de macho excéntrico con extremo roscado diseñan estas válvulas para su uso en aplicaciones de presión media. Estas válvulas son de tamaño pequeño en comparación con el tipo atornillado. Las válvulas de macho excéntrico se diseñan con roscas macho o hembra. Una válvula con rosca macho se conecta a una tubería con rosca hembra y viceversa. Las válvulas de obturador excéntrico con extremo roscado son más pequeñas y ligeras que las del tipo con bridas o con pernos. Estas válvulas pueden abrirse para su limpieza, reparación y mantenimiento cuando sea necesario. 

Válvula de macho excéntrico con bridas 

Se trata de una válvula de macho excéntrico diseñada con bridas en ambos extremos de los puertos. La válvula y la tubería se conectan mediante pernos y tuercas. La tubería y la válvula tienen bridas del mismo tamaño. Las bridas de ambas válvulas y tuberías tienen orificios donde se insertan los pernos para mantener unidas la válvula y la tubería. Los fabricantes de válvulas de obturador excéntrico diseñan este tipo de válvulas para su uso en lugares donde existe una presión elevada y donde el espacio de instalación no es limitado. Estas válvulas pueden utilizarse en diferentes rangos de temperatura en función de los materiales utilizados para fabricar las piezas internas, como el obturador, el asiento, los anillos y las juntas. Las válvulas de obturador excéntrico con bridas están libres de fugas de fluido gracias a su gran resistencia y a su cierre hermético reforzado por el uso de varios pernos y tuercas. Las válvulas de macho excéntrico con bridas tienen la desventaja de ser más pesadas que otros tipos de válvulas. El elevado peso se debe al uso de pernos y tuercas y bridas que añaden peso a las demás partes de la válvula.

Válvula de macho excéntrico de extremo soldado 

Se trata de una válvula de macho excéntrico que se conecta a la tubería mediante el método de soldadura. El método de soldadura significa que la válvula y la tubería están soldadas. Este método es muy fiable, ya que garantiza cero fugas de fluido. Las válvulas de macho excéntrico con extremos soldados son adecuadas para su uso en aplicaciones de alta presión, ya que garantizan la ausencia de fugas. Estas válvulas también pueden utilizarse en aplicaciones de alta temperatura para garantizar la ausencia de fugas de vapor. Los fabricantes de válvulas de macho excéntrico con extremos soldados recomiendan el uso de estas válvulas en aplicaciones peligrosas, como en ácidos y productos inflamables o muy calientes. El método de soldadura garantiza que no se produzcan fugas de fluidos peligrosos, lo que evita daños al medio ambiente o lesiones al operario de la válvula. Las válvulas de obturador excéntrico de extremo soldado no pueden repararse ni limpiarse sobre el terreno debido al elemento de conexión soldado. Estas válvulas se recomiendan para su uso en aplicaciones en las que la limpieza o reparación de la válvula no se realizará con frecuencia. 

Factores a tener en cuenta al seleccionar una válvula de obturador excéntrico 

Tipo de soporte 

Los fabricantes de válvulas de obturador excéntrico diseñan estas válvulas para que funcionen en diferentes aplicaciones, desde fluidos corrosivos y viscosos hasta fluidos no corrosivos y de baja viscosidad. El uso de la válvula para el fluido o medio adecuado, según lo recomendado por el fabricante de la válvula de obturador excéntrico, ayuda a mejorar la vida útil y a reducir el coste de reparación y mantenimiento. 

Presión y velocidad del fluido 

Los fabricantes de válvulas de obturador excéntrico diseñan una válvula para su uso a una presión y velocidad específicas. El uso de la válvula para una presión muy alta de la recomendada puede causar fugas de fluido a través de las conexiones de la válvula. Además, una velocidad de fluido muy elevada provoca vibraciones o ruidos más fuertes de lo normal. Por lo tanto, la presión y la velocidad del fluido deben coincidir con los valores recomendados por el fabricante de la válvula de obturador excéntrico.

Temperatura de funcionamiento 

Los fabricantes de válvulas de macho excéntrico fabrican estas válvulas con diferentes materiales que pueden soportar distintos niveles de temperatura. Algunos materiales como el caucho y el plástico se utilizan para fabricar componentes como asientos y anillos que pueden soportar temperaturas bajas inferiores a 60 °C. ^oC. Las temperaturas muy elevadas requieren una válvula de obturador excéntrico en la que las piezas internas estén fabricadas con materiales metálicos como acero, latón y bronce, entre otros. El uso de la válvula para un rango de temperatura incorrecto puede causar daños en las piezas internas o puede hacer que el fluido reaccione con los componentes de la válvula y por lo tanto causar daños. 

Aplicaciones de las válvulas de macho excéntrico 

• Aplicaciones con lodos y fangos, ya que no se obstruyen fácilmente. 
• Estas válvulas se utilizan en el suministro de agua limpia y el tratamiento de aguas residuales. 
• Se utiliza en centrales eléctricas de vapor. 
• Aplicaciones alimentarias y bebidas. 
• Industrias de fabricación de papel y pasta de papel. 
• Utilizado en industrias de fabricación de productos químicos. 
• Industrias del petróleo y el gas. 

Ventajas de las válvulas de macho excéntrico 

• Diseño sencillo y económico en comparación con otras válvulas. 
• Estas válvulas pueden utilizarse tanto en industrias de alta presión como de alta temperatura. 
• Soporta medios con lodos y fangos. 
• Funcionan bien en fluidos viscosos. 
• Versátiles, ya que pueden utilizarse en una amplia gama de aplicaciones industriales. 
• Duradero si se utiliza según las instrucciones del fabricante. 
• Sin fugas de fluidos.
• Tienen pocos componentes giratorios, lo que contribuye a reducir el desgaste y los costes de mantenimiento. 
• Funcionan rápidamente a diferencia de otras válvulas como válvula de compuerta. 

Desventajas de las válvulas de macho excéntrico 

• Pesado en relación con válvula de bola. 
• Las válvulas de obturador excéntrico de gran tamaño no pueden accionarse manualmente debido al gran par necesario. Por eso se necesita un actuador. 
• No es lo mejor para aplicaciones de estrangulamiento. El proceso de estrangulación conlleva una mayor pérdida de presión y, por tanto, una menor eficiencia. 

Localización de averías en válvulas de obturador excéntrico 

La válvula de obturador excéntrico no se abre 

• Exceso de presión en la línea. Reduzca la presión de la línea. 
• Par de apriete mal ajustado. Ajuste el par de apriete. 
• Materiales que obstruyen el vástago. Retire los materiales que causan la obstrucción. 

La válvula no se cierra 

• Obstrucción. Compruebe si la válvula presenta materiales que causen obstrucción y retírelos. 

Fuga interna de fluido 

• Materiales extraños en la válvula. Elimine los materiales extraños que causan la obstrucción. Limpie las piezas internas de la válvula.
• Juntas tóricas desgastadas o dañadas. Sustituya las juntas tóricas. 
• Asiento de válvula dañado o desgastado. Sustituya el asiento de la válvula. 

Fuga de fluido externo

• Juntas tóricas desgastadas. Sustituya las juntas tóricas. 
• Junta dañada o desgastada. Sustituya la junta. 
• Conexión floja. Apriete los pernos o tornillos que conectan la válvula al par requerido por el fabricante de la válvula de obturador excéntrico.

Resumen 

Una válvula de obturador excéntrico es un tipo de válvula que se utiliza para abrir y cerrar el paso de fluidos en diferentes aplicaciones. Los fabricantes de válvulas de obturador excéntrico diseñan este tipo de válvula con un medio obturador de forma esférica o cónica. Cuando la válvula está en posición totalmente cerrada, el medio obturador se desplaza fuera del paso del fluido y queda encastrado en el cuerpo. Cuando la válvula se abre, el fluido fluye a través de ella por un paso hueco. Para cerrar el paso del fluido a través de una válvula de obturador excéntrico, el volante se gira un cuarto de vuelta en el sentido de las agujas del reloj, forzando al obturador a descansar sobre la superficie de asiento e impidiendo así el paso del fluido.