¿Qué es una válvula de bola motorizada?
Una válvula de bola motorizada es un tipo de válvula de bola que utiliza electricidad para funcionar. Este tipo de válvula utiliza una bola perforada, hueca y giratoria para controlar el flujo de fluido. Las válvulas de bola motorizadas tienen la bola con un orificio en el centro. Se utiliza un motor eléctrico para controlar la posición de la bola para mejorar el flujo de fluido o bloquearlo. Los fabricantes de válvulas de bola motorizadas diseñan la bola de forma que pueda controlar, dirigir, guiar y modular el flujo de fluido. La válvula de bola motorizada puede funcionar en gases, líquidos y vapores. La válvula de bola motorizada cierra o abre el flujo girando la bola 90o sentido antihorario o horario, respectivamente. Una válvula de bola motorizada inicia el flujo de fluido cuando el orificio de la bola gira hasta quedar paralelo a la dirección de flujo del fluido. Las válvulas de bola motorizadas son conocidas por su larga vida útil y alta fiabilidad.
Figura: Válvula de bola motorizada.
Componentes de la válvula de bola motorizada
Cuerpo de válvula/carcasa de válvula
El cuerpo de la válvula o la carcasa de la válvula en una válvula de bola motorizada es el componente utilizado para contener todas las piezas internas de la válvula. El cuerpo de la válvula está hecho de materiales fuertes, duros y rígidos para que pueda tener la resistencia suficiente para soportar la alta presión y las altas temperaturas asociadas con el flujo de fluido. Los puertos de entrada y salida de una válvula de bola motorizada también se hacen en el cuerpo de la válvula.
Bola giratoria
La bola es un componente esférico con un agujero en el centro. El orificio en el centro de la bola se conoce como agujero. El orificio o agujero de la bola sirve de abertura al flujo de fluido. La bola de una válvula de bola motorizada puede ser una bola hueca o una bola sólida. En el caso de una bola maciza, el diámetro de la abertura es constante, lo que facilita el flujo del fluido a velocidad constante. En el caso de una bola hueca, el espacio en su interior favorece el paso de más fluido a través de la válvula. Sin embargo, las bolas huecas en una válvula de bola motorizada tienden a tener más turbulencias, así como altas velocidades. No obstante, una bola hueca en una válvula de bola motorizada hace que la válvula sea ligera y barata en comparación con una bola sólida.
Vástago (eje)
Es el componente de una válvula de bola motorizada que conecta el motor eléctrico a la bola. El vástago es un eje que transmite la potencia del motor eléctrico para accionar la válvula de bola motorizada. El vástago en una válvula de bola motorizada está diseñado con juntas como juntas tóricas y anillos de empaquetadura para sellar el bonete, así como el vástago/eje para evitar fugas de fluido.
Capó
El bonete en una válvula de bola motorizada es el componente colocado encima del cuerpo de la válvula para cubrir las partes internas. El bonete y el cuerpo de la válvula en una válvula de bola motorizada se conectan mediante tornillos o pernos y tuercas o mediante soldadura para garantizar que no haya fugas. Al igual que el cuerpo de la válvula, el bonete debe estar hecho de materiales fuertes, duros y rígidos que puedan soportar altas presiones y altas temperaturas de acuerdo con el uso previsto de esa válvula.
Asiento
El asiento en una válvula de bola motorizada es un componente utilizado para proporcionar un sello entre el cuerpo de la válvula y la bola. Hay un asiento aguas arriba adyacente al lado de entrada de la válvula y un asiento aguas abajo situado frente al asiento aguas arriba adyacente al lado de descarga de la válvula.
Actuador
El actuador es el componente es una válvula de bola motorizada que se utiliza para proporcionar la energía para operar la válvula. El actuador es un motor eléctrico. El actuador puede ser automático o semiautomático.
Embalaje
La empaquetadura es la junta que rodea el vástago/eje de la válvula para evitar fugas de fluido.
Figura: Componentes de una válvula de bola motorizada.
¿Cómo funciona una válvula de bola motorizada?
Las válvulas de bola motorizadas funcionan convirtiendo la energía eléctrica en energía mecánica. Es la energía mecánica la que se utiliza para abrir/cerrar las válvulas de bola motorizadas. La energía eléctrica se convierte en energía mecánica mediante el uso de un motor eléctrico. A continuación se describe el funcionamiento de una válvula de bola motorizada.
- Alimentación del sistema. La válvula de bola motorizada se abre conectando la corriente eléctrica. Esto permite que la corriente eléctrica fluya al motor eléctrico. Esto enciende el motor eléctrico haciéndolo girar y, por lo tanto, pone en marcha el eje giratorio que transmite la potencia mecánica para abrir la válvula. La potencia necesaria para abrir una válvula de bola motorizada depende de ciertos factores, como su tamaño. En la mayoría de los casos, la potencia necesaria para accionar una válvula de bola motorizada puede ser de 12 V, 24 V o 48 V de corriente continua o de 24 V, 48 V, 120 V o 240 V de corriente alterna.
- La potencia del motor eléctrico se transmite a través de un conjunto de engranajes para ayudar a reducir su velocidad y aumentar simultáneamente su par (porque la velocidad y el par son inversamente proporcionales). Como tal, el actuador motorizado de la válvula de bola será capaz de producir diferentes niveles de par o fuerza en función de los controles del conjunto de trenes de engranajes. El par de los trenes de engranajes se utiliza para girar el vástago de la bola motorizada y, puesto que el vástago está conectado a la bola, la hará girar según sea necesario.
Figura: Funcionamiento de una válvula de bola motorizada.
Tipos de válvulas de bola motorizadas
Válvula de bola motorizada de un solo cuerpo
Se trata de una válvula de bola motorizada con un cuerpo. Esta válvula de bola motorizada está diseñada con un sólido cuerpo de válvula de fundición que reduce las fugas. La válvula de bola motorizada de un solo cuerpo es la más barata de todas las válvulas de bola motorizadas. Sin embargo, esta válvula de bola no se puede abrir para su limpieza o mantenimiento. La válvula de bola motorizada de un solo cuerpo se utiliza en funciones menos exigentes. Estas válvulas tienen una abertura pequeña, son más baratas y suelen ser desechables.
Válvula de bola motorizada con cuerpo de dos piezas
Se trata de una válvula de bola motorizada que consta de dos partes en las que el primer componente contiene el cuerpo y la junta final, el segundo componente está unido al primero. Una válvula de bola motorizada de dos piezas puede desmontarse fácilmente para su inspección, limpieza y mantenimiento. Para separar las dos piezas en esta válvula de bola motorizada, hay que desconectarla completamente de la tubería.
Válvula de bola motorizada de cuerpo de tres piezas
Se trata de una válvula de bola motorizada fabricada con tres partes que son el cuerpo y dos juntas de extremo. Los tres componentes se conectan mediante pernos y tuercas. Este diseño de válvula de bola de tres piezas facilita la extracción de las piezas principales de la válvula, como el vástago, el asiento y la bola, del sistema de tuberías. Este diseño de válvula de bola motorizada facilita la eliminación eficaz de materiales obstruidos y la sustitución de juntas y asientos sin necesidad de retirar la tubería del cuerpo. Sin embargo, este tipo de válvula de bola motorizada se vende a un precio más elevado.
Válvula de bola motorizada de entrada superior
Se trata de una válvula de bola motorizada en la que la bola se monta desde la parte lateral de la sección superior. Este diseño de válvula de bola motorizada facilita la reparación de la bola y el asiento sin desmontar la válvula. La válvula motorizada válvula de bola de entrada superior mejora un cuerpo de válvula más grande. En la mayoría de los casos, las fabricantes de válvulas de bola Diseñe la válvula de forma que no sea necesario desmontarla de la tubería. La ventaja de las válvulas de bola motorizadas de entrada superior es que tienen conexiones roscadas mínimas que reducen las fugas.
Válvula de bola motorizada de entrada lateral
Se trata de una válvula de bola motorizada en la que la bola se monta desde la parte lateral de la válvula. En la mayoría de los casos, esta válvula de bola motorizada tiene la bola montada en dos o tres partes del cuerpo de la válvula. Cada parte se ensambla con tornillos o pernos de forma similar a la conexión de dos bridas. Válvulas de bola de entrada lateral presentan defectos mínimos derivados del proceso de fabricación y son fáciles de montar.
Válvula de bola motorizada de cuerpo soldado
Se trata de una válvula de bola motorizada totalmente soldada, por lo que no presenta fugas. Este tipo de válvula de bola motorizada no puede repararse como las demás válvulas de bola motorizadas. Las válvulas de bola motorizadas de cuerpo soldado se utilizan en aplicaciones subterráneas y enterradas donde no se necesita mantenimiento, como en aplicaciones de transporte de gas y transporte submarino. Una vez soldadas, estas válvulas de bola motorizadas se someten a pruebas no destructivas (NDTS) para comprobar que no tienen fugas.
Aplicaciones de las válvulas de bola motorizadas
- Aplicaciones de tratamiento del agua y del riego.
- Procesado de alimentos y bebidas.
- Industrias del gas y el petróleo.
- Industrias farmacéuticas.
- Centrales eléctricas.
- Se utiliza en los hogares para controlar el agua en lavavajillas y lavadoras de ropa.
- Industria del automóvil.
- Plantas de fabricación de productos químicos.
Ventajas de las válvulas de bola motorizadas
- Facilidad de uso. Estas válvulas son relativamente fáciles y rápidas de instalar, reparar y mantener.
- Alta eficacia. Estas válvulas no necesitan lubricación y tienen juntas estancas que garantizan que no se desperdicie presión de fluido y caudal.
- Asequibles, ya que emplean un diseño sencillo en comparación con otras válvulas.
- Larga vida útil, especialmente si se utilizan según las instrucciones del fabricante.
- El diseño emplea materiales resistentes en relación con el uso previsto, lo que hace que soporten condiciones de flujo como la presión.
- Versátiles, ya que se utilizan en una amplia gama de aplicaciones.
Desventajas de las válvulas de bola motorizadas
- Experimentan un gran desgaste cuando se utilizan para una aplicación incorrecta.
- No es ideal para aplicaciones de estrangulamiento.
Localización de averías en válvulas de bola motorizadas
Fugas en el asiento de la bola
- Materias extrañas alrededor del asiento de la bola. Limpie/elimine los materiales extraños o sustituya los asientos de bola si han sido dañados por los materiales.
- El asiento de la bola se ha dañado porque se ha utilizado entreabierto. Sustituya el asiento de la bola. Utilice la válvula completamente abierta/cerrada.
- Asiento de la bola dañado por el calor térmico. Sustituir el asiento de la bola por el recomendado por el motorizado. fabricante de válvulas de bola.
Fugas en la junta del cuerpo
- Pernos, tuercas o tornillos sueltos. Apriete los pernos o tornillos por igual.
- La junta del cuerpo está dañada. Sustituya la junta.
Fuga de la empaquetadura del prensaestopas
- Perno del prensaestopas flojo. Apriete los tornillos del prensaestopas en diagonal y con el mismo par de apriete.
- La empaquetadura del prensaestopas está desgastada. Sustituya la empaquetadura del prensaestopas.
El actuador no funciona
- El interruptor, los cables u otros conductores están sueltos o desconectados. Inspeccione y vuelva a conectar según corresponda.
- Un condensador no está conectado correctamente o está suelto. Compruebe el diagrama de cableado según las instrucciones del fabricante de la válvula de bola motorizada y conéctelo como corresponda.
- La protección térmica contra sobrecargas está activada. Deje que el actuador eléctrico se enfríe y reduzca al mínimo la frecuencia de funcionamiento.
- Los cables del bloque de terminales están desconectados o sueltos. Inspecciónelos y conéctelos como corresponda.
- El motor no funciona o está dañado. Sustituya el motor.
El motor de la válvula de bola motorizada se cala mientras la alimentación está conectada
- Ha fallado un condensador. Sustituya el condensador.
- La válvula motorizada necesita más par. Compruebe si hay alguna obstrucción y retírela/limpiela.
- Los componentes del tablero de control de la válvula de bola motorizada han fallado. Inspeccione los componentes, vuelva a cablearlos o sustitúyalos.
Resumen
Una válvula de bola motorizada es un tipo de válvula de bola que funciona mediante el uso de un motor eléctrico. Esta válvula de bola motorizada emplea electricidad como fuente de energía. La electricidad se utiliza para alimentar el motor eléctrico, que a su vez convierte la energía eléctrica en energía mecánica. El motor eléctrico utiliza la energía mecánica para activar la válvula de bola motorizada y permitir el flujo de fluido. Las válvulas de bola motorizadas utilizan una bola que gira 90o para cerrar/abrir el paso del fluido. Las válvulas de bola motorizadas son adecuadas para aplicaciones de encendido/apagado. Los fabricantes de válvulas de bola motorizadas las diseñan teniendo en cuenta su capacidad para soportar la presión y la temperatura del fluido. Las válvulas de bola motorizadas se utilizan en distintas aplicaciones, como centrales eléctricas, procesamiento de alimentos y bebidas, petróleo y gas, productos farmacéuticos, suministro de agua y sistemas de riego, entre otros. Las válvulas de bola motorizadas son eficientes energéticamente, asequibles, duraderas, fáciles de usar, versátiles, resistentes y sencillas de limpiar y reparar.
