Válvula de cuchilla

Las válvulas de guillotina (KGV) se introdujeron en el mundo para su uso en la industria de la pasta y el papel en 1927. Cuando el mercado exigió una válvula de bajo coste para las operaciones con pasta de papel, nació el diseño especializado de la válvula de guillotina. Desde entonces, las válvulas de guillotina se han utilizado en todo el mundo, con diversas variaciones; la guillotina de empuje se introdujo en Estados Unidos, mientras que la guillotina de cizalla guiada se diseñó en Suiza. Aunque hemos adoptado la palabra "guillotina" como término general para cada versión de esta válvula, le sorprenderá saber que sólo la guillotina guiada y su variante de mayor calibre pueden realmente "cortar" el medio como un cuchillo.

En este artículo describiremos y comprenderemos cómo funciona la válvula de guillotina, la distinguiremos de la válvula de compuerta y explicaremos sus ventajas y limitaciones.

Válvula de guillotina

¿Qué es una válvula de guillotina?

Las válvulas de guillotina están diseñadas específicamente para operaciones de cierre y aislamiento en sistemas con un alto contenido de partículas sólidas disueltas. Las válvulas de guillotina son extremadamente útiles cuando se trabaja con lodos, medios abrasivos, corrosivos y viscosos. Las válvulas tienen una baja caída de presión en la posición totalmente abierta, son fáciles de manejar, ligeras y rentables.

Las válvulas de guillotina están pensadas para trabajar en las condiciones más duras, con una cuchilla afilada para cortar líquidos pesados.

Son extremadamente útiles en aplicaciones de aguas residuales en las que la corrosión es una preocupación importante. Además de que el diseño de la válvula está optimizado para medios con lodos, tener una válvula de guillotina compuesta de acero inoxidable resistente a los ácidos es ventajoso porque es menos vulnerable a los daños por corrosión y, por tanto, requiere un mantenimiento menos frecuente o incluso sustituciones.

Las válvulas de guillotina deben utilizarse siempre para aplicaciones que requieran una posición completamente abierta o completamente cerrada y no deben utilizarse para regular el caudal a menos que estén específicamente diseñadas para ello. Cuando el fluido es empujado contra una compuerta parcialmente cerrada, se produce una vibración que erosiona gradualmente el disco y el asiento. Además, las válvulas de guillotina están diseñadas para abrirse y cerrarse lentamente a fin de protegerlas contra los efectos del golpe de ariete.

Clasificación de las válvulas de guillotina.

1. Por cuerpo Material.

Las válvulas de guillotina se fabrican con distintos materiales. El acero al carbono fundido, el hierro fundido, la fundición dúctil, el bronce de cañón, el níquel, los aceros aleados, el acero inoxidable y los aceros forjados son ejemplos de los materiales más utilizados. El material utilizado en las válvulas de compuerta viene determinado principalmente por el servicio del fluido y la temperatura de diseño.

• Válvula de guillotina de acero al carbono es un material resistente de gran dureza, resistencia a la tracción y valor de impacto. Se utiliza con frecuencia en plantas industriales para operaciones a alta temperatura/presión.
• A pesar de su elevado coste, válvula de guillotina de acero inoxidable tiene mayor resistencia a la corrosión, resistencia al calor, resistencia a bajas temperaturas y resistencia mecánica.
• Válvulas revestidas son intrínsecamente estables térmicamente, resistentes químicamente y tienen excelentes propiedades mecánicas. Gracias a su trabajabilidad superior, es posible dotar a las piezas húmedas de las válvulas de un revestimiento fino sin temor a que se produzcan agujeros de alfiler. También se recomienda para el procesado de alimentos porque es incoloro y no necesita aditivos ni pigmentos.

2. Por tipo de conexión.

• La conexión final de la válvula viene determinada principalmente por el requisito y la idoneidad de la válvula, como por ejemplo válvula de guillotina tipo wafer y válvula de guillotina tipo lug se utilizan con válvulas menos costosas, tipo brida es el más común de todos los tipos, y se utiliza una junta para el sellado. 

Válvula de guillotina tipo lug

3. Por método de sellado. Asiento metálico/ Asiento elástico

• Antes de la introducción de la válvula de guillotina de asiento elástico, válvulas de guillotina de asiento metálico se utilizaban habitualmente. Para garantizar un cierre hermético, la construcción cónica de la cuña y los dispositivos angulares de sellado de una cuña con asiento metálico requieren una inmersión en el fondo de la válvula. La arena y los guijarros quedan atrapados en el orificio. Independientemente de lo bien que se lave la tubería durante la instalación o reparación, el sistema de tuberías nunca estará totalmente libre de impurezas. Como resultado, cualquier cuña metálica perdería su capacidad de estanqueidad con el tiempo.
• A asiento elástico La válvula de guillotina tiene un fondo simple que permite que la arena y los guijarros pasen libremente a través de la válvula. Si las impurezas atraviesan la válvula al cerrarse, la superficie de caucho puede cerrarse alrededor de las impurezas. Al cerrarse la válvula, un compuesto de caucho de alta calidad contiene las impurezas, que se eliminan al abrir de nuevo la válvula. La superficie de goma recuperaría su forma original, garantizando un cierre hermético.

4. Por estructura del tallo. Vástago ascendente/Vástago no ascendente

• Las válvulas de guillotina se controlan mediante un vástago roscado que conecta el actuador (manual o motorizado) a la guillotina. Se clasifican como vástagos ascendentes o no ascendentes en función del extremo del vástago que esté roscado.
• Tallos ascendentes están unidos a la compuerta y suben y bajan juntos al accionar la válvula, proporcionando un indicador visual de la ubicación de la válvula. El actuador en forma de tuerca gira alrededor del vástago roscado para subirlo o bajarlo.
• En vástago no ascendente están roscadas en el extremo de la compuerta y se fijan y giran con el actuador. Como el movimiento de la compuerta está oculto dentro de la válvula, a menudo vienen con un puntero roscado en el extremo superior del vástago para demostrar la ubicación de la válvula. Los vástagos no ascendentes se utilizan bajo tierra o en lugares donde el espacio vertical es limitado.

¿Cómo funciona una válvula de cuchilla?

Una válvula de guillotina es un componente que utiliza una cuchilla para cortar los atascos de líquidos pesados. Estas válvulas se crearon para funcionar en algunas de las condiciones más corrosivas y abrasivas del mundo.

Las válvulas de guillotina se han convertido en esenciales en aplicaciones con fluidos viscosos, lodos y otros sistemas en los que el impacto es un problema, debido a sus características de diseño extremadamente eficaces.

Las válvulas de guillotina se utilizan actualmente en muchas plantas de procesamiento y están disponibles en grandes tamaños para adaptarse a flujos de alta densidad de grasa ligera, aceites pesados, barniz, lodo, aguas residuales y pasta de papel. Cabe señalar que estas válvulas tienen limitaciones de baja presión y están destinadas a asentar la cuchilla en un sello de elastómero después de que la cuchilla haya cortado las sustancias que se manipulan. Cuando una masa sólida o polvo pasa a través de la compuerta de la cuchilla, el material grueso y seco acaba empaquetándose en las juntas blandas situadas en el extremo de la compuerta. Cuando esto ocurre, las juntas acaban por no cerrar lo suficiente. Si se produce esta situación, es necesario sustituir las juntas.

Características y ventajas de la válvula de guillotina

Las válvulas de guillotina son válvulas de paso total que permiten el paso fácil de líquidos de cualquier viscosidad, y no hay cavidades bajo la compuerta donde pueda acumularse el medio. Las válvulas son autolimpiables, ya que las partículas son expulsadas de la compuerta cuando se abre la válvula, y se pueden suministrar rascadores de compuerta y conos deflectores para medios impuros o abrasivos como protección adicional del prensaestopas. Además, el prensaestopas superior suele ser sustituible, lo que permite cambiar la junta sin desmontar la válvula.

Las válvulas de guillotina tienen un diseño básico que facilita el mantenimiento y reduce el coste de instalación. Estas válvulas pueden ser bidireccionales, lo que permite su instalación sin limitaciones en la dirección del caudal. Una junta protegida, materiales de alta calidad y un orificio completo y liso dan como resultado un excelente rendimiento y una larga vida útil.

Guía de mantenimiento de válvulas de guillotina.

Las válvulas de guillotina se utilizan para proporcionar aislamiento en diversas aplicaciones, como ya se ha explicado. Es uno de los diseños de válvula más sencillos y, con una sola pieza móvil, el programa de mantenimiento preventivo es simple y rápido.

1. Realice los ajustes de embalaje una vez al mes.
2. Lubrique el vástago y la tuerca del vástago cada 3 meses. Esto puede hacerse con una engrasadora en el engrasador situado en la parte superior de la yema.
3. Además, lubrique el regulador de engranajes una vez al año.

¿Cuál es la diferencia entre válvula de compuerta y válvula de guillotina?

La diferencia clave radica en los tipos de aplicaciones o medios que estas dos válvulas pueden manipular. Las válvulas de guillotina pueden manipular lodos, polvos o gránulos de forma mucho más eficiente que las válvulas de compuerta, que requieren un medio transparente para funcionar correctamente. En segundo lugar, las válvulas de compuerta no están diseñadas para trabajar con fluidos muy viscosos, mientras que las válvulas de guillotina sí.

Otra diferencia entre las válvulas de guillotina y las de compuerta es que las primeras se diseñan según las normas ANSI, mientras que las segundas se fabrican según las normas TAPPI. Las válvulas de compuerta son bidireccionales, se utilizan mucho en aplicaciones de fluidos y solo tienen asiento metálico.

Otra diferencia entre una válvula de guillotina y una válvula de compuerta es su prensaestopas. En una válvula de compuerta, un conjunto de empaquetadura de anillo en V sella el eje que está conectado a la compuerta. En las válvulas de guillotina, un prensaestopas sella alrededor de la compuerta.

Por tanto, las válvulas de cuchilla son adecuadas para industrias como las plantas de proceso, cemento, papel, productos alimentarios fibrosos, etc.

Resumen.

La válvula de guillotina autolimpia el material del asiento en cada carrera de la pala de la válvula, lo que está integrado en el diseño y mejora la vida útil general del asiento. El diseño ayuda a eliminar problemas, lo que permite aumentar la producción y reducir los costes de mano de obra y equipos.