Las válvulas son dispositivos utilizados para regular el flujo de fluidos, la presión y la dirección del flujo. El fluido regulado puede ser un líquido, un gas, una mezcla gas-líquido o una combinación sólido-líquido. Las válvulas constan normalmente de cuerpo, tapa, asiento de válvula, componentes de apertura y cierre, mecanismo de accionamiento, juntas y conectores. La función de control de la válvula se obtiene mediante un mecanismo de accionamiento o fluido que impulsa el movimiento de elevación, deslizamiento, oscilación o rotación de los componentes de apertura y cierre para ajustar el tamaño de la sección de paso. El uso de la válvula es muy amplio, tiene una estrecha asociación con la vida cotidiana de las personas, por ejemplo, la tubería de agua del grifo y la PRV utilizada en la estufa de gas licuado de petróleo son válvulas. Las válvulas también son componentes críticos de una amplia gama de maquinaria mecánica, como motores de combustión interna, motores de vapor, compresores de aire, bombas, sistemas de transmisión neumática, máquinas de transmisión hidráulica, barcos y aviones.
Antes del 2.000 a.C.
Antes del año 2.000 a.C., los chinos utilizaban tuberías de bambú y válvulas de corcho en el sistema de conducción de agua, luego utilizaban compuertas en los canales de riego, empleaban válvulas de retención de placa en los fuelles de la fundición y recogían la salmuera con tubos de bambú y válvulas de retención de placa en la extracción de sal de pozo, y surgieron en Europa con la introducción de la tecnología de fundición y la maquinaria hidráulica. Válvula de grifo de plomo y cobre. La válvula de seguridad de palanca se creó en 1681 para el uso de calderas. Las válvulas de macho y las válvulas antirretorno siguieron siendo las principales válvulas hasta la llegada de la máquina de vapor de Watt en el siglo XVIII. La invención de la máquina de vapor hizo que las válvulas entraran en la industria mecánica. Además del uso de válvulas de macho, válvulas de seguridad y válvulas de la máquina de vapor de Watt, a menudo se utilizaban válvulas de mariposa para controlar el flujo. El aumento del flujo de vapor y la presión significa que el uso de una llave de paso para regular la entrada de vapor y vapor de escape de la máquina de vapor ya no satisfacer las necesidades, de tal manera que aparece la válvula.
A partir de 1840
A partir de 1840, se sucedieron las válvulas de cierre con vástago roscado y cuña válvulas de compuerta con vástago roscado trapezoidal, un avance significativo en la producción de válvulas. La introducción de estos dos tipos de válvulas no sólo satisfizo las demandas de diferentes industrias para aumentar la presión y la temperatura en el punto, sino que también acabó cumpliendo los requisitos del control de flujo. Desde entonces, con el crecimiento de la industria de la energía eléctrica, la industria petrolera, la industria química y la industria naval, las diferentes formas de válvulas de alta y media presión han evolucionado rápidamente.
Desde la Segunda Guerra Mundial
Desde la Segunda Guerra Mundial, la antigua válvula de grifo y la válvula de mariposa vieron nuevas aplicaciones gracias a la producción de materiales poliméricos, acero inoxidable, materiales lubricantes y carburo cementado a base de cobalto. Las válvulas de bola y de diafragma evolucionaron rápidamente. Válvulas de globo, las válvulas de compuerta y otras válvulas han aumentado y mejorado su eficacia. La industria de fabricación de válvulas se ha convertido cada vez más en un campo importante de la industria de maquinaria. Las válvulas se pueden dividir en seis categorías: válvula utilizada para el corte, regulación, válvula antirretorno, válvula de cierre, válvula de seguridad y función de válvula polivalente.
El mecanismo de cierre se utiliza principalmente para interrumpir el flujo de fluido, como una válvula de compuerta, una válvula de grifo, un válvula de bolauna válvula de mariposa, una válvula de diafragma, una válvula de pellizco, etc. La válvula de control se utiliza principalmente para ajustar la presión y la velocidad del fluido, como la válvula de mariposa, la válvula de alivio de presión y la válvula de mariposa. válvula de bola flotanteetc. La válvula de retención se utiliza para evitar que el flujo de fluido se invierta; la válvula de desviación se utiliza en la válvula. Paso de un fluido o aislamiento de un fluido de dos fases, incluyendo una válvula deslizante, una válvula de paso múltiple, una válvula de drenaje y una válvula de drenaje de aire; la válvula de seguridad se está utilizando principalmente para la protección de seguridad para evitar que el horno, recipiente a presión o tubería se rompa por sobrepresión; la válvula es una válvula con más de una característica, como una válvula de cierre, que puede servir tanto como una válvula de sobrepresión.
Las válvulas de tuberías industriales se pueden clasificar en válvula de vacío, válvula de baja presión, válvula de media presión, válvula de alta presión y válvula de ultra alta presión por presión nominal, y la válvula se puede dividir de nuevo en válvula de temperatura estándar, válvula de temperatura media, válvula de alta temperatura y válvula de baja temperatura a temperatura de funcionamiento, y la válvula también se puede clasificar por tipo que cómo su accionamiento. Las válvulas pueden denominarse individualmente o en combinación según diferentes métodos de clasificación y también pueden denominarse según las propiedades estructurales o los usos particulares de los componentes de apertura y cierre.
Los requisitos de proceso de la válvula son la presión de trabajo, la temperatura de trabajo y la calibración. Las válvulas nominales y los diámetros nominales se utilizan ampliamente como especificaciones estándar para las distintas válvulas utilizadas en las tuberías industriales. La presión nominal corresponde a la presión media de funcionamiento de la válvula de sustancia a la temperatura especificada. El diámetro nominal se refiere al diámetro interior nominal del extremo de unión del cuerpo de la válvula y la tubería.
Las válvulas tienen requisitos diferentes según su forma y uso, en particular, estanqueidad, resistencia, control, circulación, apertura y cierre. En la configuración y selección de válvulas, además de los parámetros y propiedades específicos, debe prestarse atención a la eficacia del fluido, incluido su estado de fase (gas, líquido o partículas sólidas), corrosión, inflamabilidad, viscosidad, toxicidad, explosividad y radiactividad.
La eficacia de la estanquidad y un rendimiento sólido son las características más fundamentales y críticas de todas las válvulas. La válvula está sellada en dos partes: la junta interna y la junta externa. El sellado interno es el sellado entre la válvula y el asiento de la válvula; el sellado externo es el sellado entre el vástago de la válvula y el bonete, el cuerpo de la válvula y la junta de la tubería. Las válvulas no sólo necesitan una buena capacidad de sellado, sino que también garantizan la protección.
Si la estanqueidad de la junta no es satisfactoria y la resistencia no es la adecuada, los componentes se destruirán, lo que provocará daños económicos de diversa consideración, como el transporte de materiales peligrosos, inflamables y explosivos o fluidos corrosivos pesados, y también puede causar graves incidentes de seguridad. Para garantizar la estanqueidad y resistencia de la válvula, además de la naturaleza adecuada de la estructura y la consistencia del funcionamiento, el material debe elegirse cuidadosamente de acuerdo con los requisitos aplicables.
Generalmente, las válvulas para fluidos no corrosivos de baja presión son de hierro fundido o de cobre fundido; las válvulas de alta a media presión son de acero fundido o de acero forjado; las válvulas de alta temperatura o de alta presión son de acero aleado; las válvulas para fluidos corrosivos son de acero inoxidable, de plástico a aleaciones resistentes a la corrosión (como las aleaciones de cobre-níquel-molibdeno, las aleaciones de plomo y las aleaciones de titanio , etc.) o son de hierro fundido.
Por lo general, las válvulas de baja presión suelen ser de latón o cobre, las de alta y media presión suelen ser de acero inoxidable y las de alta y media presión o alta temperatura con especificaciones superiores utilizan carburo cementado a base de cobalto. Los productos poliméricos se han utilizado mucho en tuberías. Por ejemplo, el asiento de las válvulas de bola se compone en gran parte de plástico de politetrafluoroetileno y el anillo de sellado de las válvulas de mariposa y el diafragma de las válvulas de diafragma se fabrican con distintos materiales de caucho. Estos materiales tienen mayores propiedades aglutinantes que los metales en la gama de temperaturas que pueden utilizarse.
Con el avance de las modernas industrias nuclear, petroquímica, electrónica y aeroespacial, así como el avance del control automatizado de procesos y el transporte de fluidos a larga distancia, se ha fomentado el desarrollo de modernas válvulas criogénicas, válvulas de vacío, válvulas nucleares y otras válvulas de control. Se ha incrementado el uso de sistemas de accionamiento de válvulas para el control remoto y el control de programas.
En el futuro, la producción de válvulas ampliará las especificaciones de los productos, introducirá válvulas de ahorro energético, de ahorro de mano de obra y de autocontrol, modernizará los sistemas, aplicará nuevas tecnologías y métodos, aumentará la vida útil de las válvulas e introducirá series especiales de válvulas, como las de oxígeno líquido, criogénicas, de vacío, nucleares, de seguridad, reguladoras, purgadores y dispositivos de accionamiento de válvulas para hidrógeno líquido y gas natural licuado.
