¿Qué es una válvula de compuerta de cuña elástica?
Una válvula de compuerta de cuña elástica es un tipo de válvula que tiene un disco insertado en forma de cuña que se asienta entre dos asientos inclinados. Este tipo de válvula de compuerta utiliza un disco en forma de cuña construido con material metálico resistente y revestido con materiales elastómeros como. Los fabricantes de válvulas de compuerta de cuña elástica diseñan estas válvulas para que funcionen manual o automáticamente mediante actuadores. Al girar el volante, el disco en cuña se desplaza perpendicularmente a la dirección del flujo del fluido. Cuando el volante gira en sentido contrario a las agujas del reloj, la cuña despeja el paso del fluido, abriéndolo, y cuando gira en el sentido de las agujas del reloj, la cuña corta el paso del fluido para detener la corriente. Las válvulas de compuerta de cuña elástica se utilizan para servicios de apertura y cierre en aplicaciones turbulentas y de gran caudal. Al igual que cualquier otro tipo de válvula de compuerta, este tipo de válvula sólo puede utilizarse totalmente abierta o cerrada y no puede utilizarse como válvula de ajuste o estrangulación.
Figura: Válvula de compuerta de cuña elástica.
¿Cómo funciona una válvula de compuerta de cuña elástica?
El mecanismo de funcionamiento de una válvula de compuerta de cuña elástica es muy sencillo e implica la rotación manual de un volante para abrir o cerrar la válvula en el caso de las válvulas de accionamiento manual. En las válvulas de compuerta elásticas automáticas, la fuerza para abrir o cerrar la válvula la proporciona un actuador. El sentido de apertura de la válvula suele indicarse mediante una flecha en el volante o la tuerca de la válvula. Cuando el volante se gira en el sentido de las agujas del reloj, la compuerta de cuña encaja en el espacio entre los asientos, corta el flujo y detiene la corriente. Cuando el volante se gira en el sentido contrario a las agujas del reloj, la compuerta de cuña libera el paso del caudal, abriendo así el flujo de fluido. Una válvula de compuerta de cuña elástica funciona en posición totalmente abierta o cerrada. El funcionamiento de la válvula en una posición intermedia puede provocar un mayor desgaste de la compuerta y el asiento, reduciendo así la vida útil de la válvula. Resiliente válvula de compuerta de cuña Los fabricantes recomiendan tener en cuenta varios factores durante la instalación y el funcionamiento de la válvula. Antes de la instalación, hay que asegurarse de que la válvula es adecuada para las condiciones de servicio en términos de presión, temperatura y caudal.
Partes de una válvula de cuña de compuerta elástica
Volante/actuador
El volante es el componente de una cuña elástica manual válvula de compuerta que se utiliza para abrir o cerrar cuidadosamente la válvula. Los fabricantes de válvulas de compuerta de cuña elástica también diseñan válvulas automáticas que se accionan mediante actuadores. El actuador proporciona la fuerza para abrir y cerrar la válvula cuando es necesario. Con las válvulas de compuerta de cuña automáticas, no hay necesidad de un operador de válvula.
Cuerpo
Es el componente de una válvula de compuerta de cuña elástica que se utiliza para contener las piezas internas de la válvula. Los fabricantes de válvulas de compuerta de cuña elástica diseñan el cuerpo con un material metálico resistente para dotarlo de una alta resistencia mecánica que ayude a soportar altas presiones y temperaturas.
Capó
El bonete es la pieza que cubre el vástago y sus piezas de estanqueidad. El bonete de una válvula de compuerta de cuña elástica se monta en el cuerpo mediante pernos o tornillos para facilitar el desmontaje y la reparación de los componentes internos de la válvula.
Vástago
El vástago es un componente roscado una válvula de compuerta de cuña elástica cuya función es subir o bajar el disco o la compuerta para abrir o cerrar el paso del fluido. El vástago conecta el actuador/volante a la compuerta para facilitar la transferencia del par de cierre/apertura a la compuerta o disco.
Disco en cuña/puerta
La función del disco de cuña o compuerta de cuña es abrir o cerrar el paso cuando se gira el volante.
Asientos
Los asientos están inclinados para alojar la compuerta de cuña y crear un cierre hermético cuando la válvula se desliza hasta su posición para cortar el flujo.
Relleno
El prensaestopas contiene el material de empaquetadura que crea un sello hermético para evitar fugas de fluido entre el vástago giratorio y el bonete.
Junta
La junta es un cierre mecánico que sirve para evitar fugas entre las conexiones finales, como entre el capó y el cuerpo y el cuerpo y el sistema de tuberías.
Figura: Diagrama que muestra las partes de una válvula de compuerta de cuña elástica.
Tipos de válvulas de compuerta de cuña elástica
Válvula de compuerta de cuña elástica automática
Se trata de una válvula de compuerta de cuña elástica que es automática. Esto significa que la válvula no necesita un operador para abrir o cerrar el flujo de fluido. Las válvulas de compuerta de cuña elástica automáticas están diseñadas con sensores que determinan cuándo abrir o cerrar el flujo de fluido. Esto ayuda a reducir la necesidad de un operador de válvulas. Las válvulas de compuerta de cuña elástica automáticas utilizan actuadores neumáticos, eléctricos e hidráulicos para proporcionar el par necesario para abrir y cerrar el flujo de fluido. Las válvulas de compuerta de cuña elástica automáticas aumentan la seguridad, ya que no necesitan un operador de válvulas.
Figura: Válvula de compuerta automática de cuña elástica.
Válvula de compuerta de cuña elástica manual
Se trata de la válvula de compuerta de cuña elástica que se acciona mediante un operador de válvula utilizando el volante. El operador de la válvula es responsable de proporcionar la fuerza necesaria para abrir o cerrar el flujo de fluido. Las válvulas de compuerta de cuña elástica manuales tienden a ser tediosas para el operario de la válvula porque necesitan girarse varias veces antes de cerrarse/abrirse. Además, las válvulas de compuerta de cuña elástica manuales pueden causar lesiones al operario de la válvula en caso de mal funcionamiento. Sin embargo, las válvulas de compuerta de cuña elásticas manuales son más baratas que las automáticas. Además, estas válvulas se pueden hacer automáticas, ya que el usuario necesita consultar a expertos o a un fabricante de válvulas de compuerta de cuña elástica. fabricante de válvulas de compuerta para el sistema de automatización.
Figura: válvula de compuerta de cuña elástica manual.
Válvula de compuerta de cuña elástica de paso ascendente
En una válvula de cuña elástica de vástago ascendente, la tuerca del vástago se coloca en la tapa y el vástago se eleva por encima del volante cuando la válvula está cerrada. Cuando se gira el volante para abrir o cerrar la válvula de compuerta de cuña elástica, la tuerca del vástago empuja el vástago hacia arriba y hacia abajo. Al mismo tiempo, las aletas montadas en el vástago se abren o cierran levantando o bajando la rosca entre el volante y la rosca. Tanto en posición cerrada como abierta, el vástago de este tipo de válvula de compuerta puede verse desde el exterior. Este diseño es ampliamente preferido porque ofrece varias ventajas, como una fácil lubricación de la rosca del vástago, un funcionamiento sencillo y un flujo ininterrumpido cuando la válvula está en posición totalmente abierta. Además, los fabricantes de válvulas de compuerta de cuña elástica diseñan estas válvulas para ayudar al operario a saber fácilmente cuándo está abriendo o cerrando la válvula mediante el control del movimiento del vástago. Sin embargo, las válvulas de compuerta de cuña elástica con vástago ascendente ocupan mucho espacio y se prefieren para su uso en lugares donde el espacio no es limitado.
Figura: Válvula de compuerta de cuña elástica de vástago ascendente.
Válvula de compuerta de cuña elástica de vástago no ascendente
Una válvula de compuerta de cuña elástica sin vástago ascendente tiene un vástago giratorio que gira para abrir o cerrar la compuerta cuando se aplica un par en el volante, pero el tornillo de elevación no se mueve por encima del volante durante el funcionamiento. Una de las principales desventajas de este tipo de válvula de compuerta de cuña elástica es la susceptibilidad a la corrosión y los daños debido a la dificultad de lubricar las roscas del vástago. Sin embargo, estas válvulas son de gran importancia cuando el espacio es limitado, ya que no ocupan mucho espacio como sus homólogas de vástago ascendente.
Figura: Válvula de compuerta de cuña elástica de vástago no ascendente.
Aplicaciones de una válvula de compuerta de cuña elástica
- Se utiliza en el suministro doméstico de agua corriente.
- Se utilizan en las plantas de tratamiento de aguas residuales.
- Sistemas industriales y de protección contra incendios.
- Transporte de petróleo y gas.
- Aplicaciones alimentarias y bebidas.
- Industrias químicas.
Ventajas de una válvula de compuerta de cuña elástica
- Pérdida por baja presión.
- También evita los efectos de golpe de ariete debidos al lento giro del volante hasta el número justo de vueltas necesarias para abrir o cerrar la compuerta de cuña.
- Tiene un excelente rendimiento y una gran durabilidad gracias a su resistencia inherente a la corrosión y a su compuerta de cuña revestida de elastómero.
- La dirección del medio no está limitada porque la válvula es bidireccional.
- Versátiles, ya que pueden utilizarse en diferentes aplicaciones.
- Estas válvulas tienen cero fugas de fluido.
Desventajas de una válvula de compuerta de cuña elástica
- Abrir y cerrar lleva mucho tiempo.
- Sujeto a mucha fricción y abrasión de la superficie de sellado durante el cierre y la apertura.
- No puede utilizarse para regular o estrangular el caudal.
- Puede experimentar mucha vibración en condiciones parcialmente abiertas
Resolución de problemas de una válvula de compuerta elástica
La válvula de compuerta de cuña elástica es difícil de manejar
- Presencia de presión atrapada en la válvula. Abra la válvula de compuerta de cuña elástica para aliviar la presión atrapada.
- Daños en las piezas de accionamiento debidos al uso de un par de torsión excesivo. Ajuste el par de salida de los actuadores portátiles según las recomendaciones del fabricante de la válvula de compuerta de cuña elástica. Realice las últimas o primeras vueltas de accionamiento a mano.
- Acumulación excesiva en la válvula debido a un funcionamiento irregular de la misma. Ejercite la válvula gradualmente y realice ciclos de apertura a cierre para intentar eliminar las acumulaciones internas.
Fugas en las válvulas durante las pruebas
- Material extraño o aire en la línea. Abra la válvula de compuerta de cuña elástica lo suficiente para obtener un flujo de alta velocidad que elimine los materiales extraños. Repita la operación varias veces hasta que se detenga la fuga.
- Aire atrapado en la válvula. Deje tiempo suficiente para llenar la válvula y purgar el aire.
Fuga en el vástago
- Juntas tóricas desgastadas. Sustituya las juntas tóricas.
- Pernos y tuercas del prensaestopas sueltos. Apriete los pernos y las tuercas.
Fuga en el cuerpo de la válvula
- Cuerpo o bonete agrietado o dañado. Inspeccione los daños y póngase en contacto con el fabricante de la válvula de compuerta de cuña elástica para obtener más información.
Fugas en la zona de asientos
- Hay materiales extraños incrustados en la cuña de la válvula. Abra parcialmente la válvula para obtener un chorro de agua a alta velocidad para limpiar la válvula.
- Daños graves o cortes en la cuña revestida de elastómero. Desmonte la válvula de compuerta de cuña elástica y compruebe si hay daños. Sustituya la compuerta de cuña si es necesario.
Fugas en las uniones atornilladas
- Pernos del capó a la carrocería o del prensaestopas sueltos. Retire los pernos y tuercas que sujetan el capó al cuerpo de la válvula. Retire el bonete para inspeccionar la junta del bonete y el interior de la cuña del cuerpo de la válvula. Reemplace cualquier pieza dañada según sea necesario.
- Inspeccione las arandelas de empuje y la junta del prensaestopas (junta tórica) y sustitúyalas si están dañadas.
Resumen
Una válvula de compuerta de cuña elástica tiene un inserto de disco en forma de cuña que está revestido con un elastómero y se asienta contra dos asientos inclinados. Estas válvulas se fabrican con materiales metálicos resistentes, como hierro dúctil, acero inoxidable, acero al carbono y hierro fundido. Cuando se gira el volante en el sentido de las agujas del reloj, la compuerta de cuña encaja en el espacio entre los asientos, corta el flujo y detiene la corriente. Cuando el volante se gira en el sentido contrario a las agujas del reloj, la compuerta de cuña libera el paso del caudal, abriendo así el flujo de fluido. Los fabricantes de válvulas de compuerta de cuña elástica recomiendan utilizar estas válvulas en posición totalmente abierta o cerrada para evitar la abrasión y erosión de los asientos. Las válvulas de compuerta de cuña elástica se utilizan comúnmente para el suministro de agua doméstica, en plantas de tratamiento y aguas residuales, sistemas de protección contra incendios, alimentos y bebidas, sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, y sistemas de riego que tienen un sistema de control de reflujo. Algunas de las ventajas de una válvula de compuerta de cuña elástica son la reducción mínima de la presión de flujo, la larga vida útil, la versatilidad, la facilidad de instalación y funcionamiento, y la ausencia total de fugas de fluido, entre otras. Sin embargo, una válvula de compuerta de cuña elástica es lenta de abrir y cerrar, por lo que requiere mucho tiempo. También son propensas al desgaste y la erosión de las superficies de sellado, especialmente durante la apertura y el cierre, y no pueden utilizarse para la regulación y estrangulación del caudal.
