Aplicaciones de las válvulas de aguja
Figura 1: Válvulas de aguja instaladas en una estación de tratamiento de petróleo
Las válvulas de aguja, también llamadas válvulas de émbolo, se utilizan para controlar con precisión la presión y el caudal de un fluido dentro de una tubería. Estas válvulas se utilizan principalmente para caudales bajos y caídas de presión elevadas de los puertos de entrada a los de salida. Las válvulas de aguja se utilizan habitualmente en diferentes sistemas y aplicaciones, como carburadores, calentadores de agua o dispositivos de medición de caudal. En este artículo se explica cómo se utilizan las válvulas de aguja en aplicaciones comunes.
Índice de contenidos
- Válvulas de aguja para control de fluidos
- Válvulas de aguja para agua
- Válvulas de aguja de gas y propano
- Válvulas de aguja para vapor
- Válvulas de aguja para manómetro y caudalímetro
- Preguntas frecuentes
Vea nuestra selección en línea de válvulas de aguja
Válvulas de aguja para control de fluidos
Una válvula de aguja regula el flujo de fluido a través de un aparato o sistema. La válvula tiene un émbolo en forma de aguja que encaja firmemente en el asiento. El asiento suele ser una parte del aparato que se regula. Si se gira la maneta de la válvula, se abre un espacio entre la aguja y el asiento, con lo que la cantidad de fluido que puede pasar por la válvula de aguja es mínima. Se necesita un número considerable de vueltas para abrir incluso una pequeña cantidad de espacio bajo el émbolo. Esta apertura lenta permite controlar con precisión la cantidad de fluido que puede pasar por la válvula.
Las válvulas de aguja pueden accionarse manualmente o conectarse a un sistema automatizado. Las válvulas de aguja automatizadas se conectan a un actuador neumático o un motor hidráulico que abre y cierra automáticamente la válvula en función de temporizadores o datos externos de rendimiento.
Todo el funcionamiento de la válvula de aguja, además del giro de la maneta, tiene lugar en el interior de la válvula, por lo que es imposible medir visualmente el caudal del medio. La falta de información visual sobre el caudal exacto colocado en un sistema es uno de los problemas de tener una válvula de aguja manual. Este problema puede eliminarse mediante el uso de válvulas de aguja automatizadas.
Válvulas de aguja para agua
Las válvulas de aguja ayudan a los ingenieros a regular y controlar la presión y el caudal del agua. Las válvulas de aguja se utilizan en presas, embalses, centrales eléctricas y sistemas de distribución de agua para:
- Control de flujo
- Regulación de la presión
- Arrancar una bomba
- Bypass de la turbina
- Descarga
- Entradas del depósito
Las válvulas de aguja también se utilizan en reguladores de bombas constantes para reducir las fluctuaciones de la presión de descarga de las bombas.
Dispositivos comunes
Los dispositivos de fabricación de hielo suelen emplear válvulas de aguja como válvulas de expansión. La válvula de expansión disminuye la presión del refrigerante, reduciendo así su temperatura. Las válvulas de aguja son ideales para este fin, ya que pueden alcanzar caudales de refrigerante extremadamente bajos, disminuyendo así la presión. La válvula también controla la cantidad de refrigerante que entra en el evaporador. Lea nuestro artículo sobre válvulas HVAC para obtener más detalles sobre los ciclos de refrigeración y aire acondicionado.
Las válvulas de aguja pequeñas conocidas como válvulas de purga se utilizan en aplicaciones de calentamiento de agua debido a su estructura compacta. Estas válvulas también garantizan que el calentador de agua funcione con la máxima eficacia sin consumir agua en exceso.
El latón es adecuado para el material de la válvula si el medio no es corrosivo, mientras que el acero inoxidable suele preferirse para medios altamente corrosivos como el agua de mar o los ácidos.
Figura 2: Una sala de calderas que contiene válvulas de aguja (resaltadas), bombas y depósitos.
Válvulas de aguja de gas y propano
Una válvula de aguja permite ralentizar considerablemente el suministro de gas antes de cortarlo, lo que minimiza eficazmente la tensión en los componentes internos y la maquinaria.
- Las válvulas de aguja se utilizan en sistemas de vacío para liberar una cantidad constante de gas sin presión sustancial. Las válvulas de aguja también se utilizan en aplicaciones de temperaturas elevadas y servicios de oxígeno.
- Estas válvulas se utilizan en las líneas de purga de gas. La purga es el proceso de liberar la presión de equipos o pozos presurizados mediante una tubería.
- Las válvulas de aguja controlan el flujo de aire a los cilindros que controlan la velocidad del pistón.
- También se emplean en sistemas automatizados de control de la combustión para regular el caudal de combustible.
- Las válvulas de aguja controlan el flujo de gas, como el propano, en un sistema. Una válvula de aguja de propano cierra el flujo con precisión y/o controla el caudal, manteniendo así un control sobre la velocidad de combustión para varias aplicaciones.
- Las válvulas de aguja para aire y otros gases suelen ser de latón, bronce, acero inoxidable o aleaciones metálicas y también pueden estar anodizadas para ofrecer resistencia a la corrosión.
Válvulas de aguja para vapor
Purgadores de vapor y bloqueo de vapor
Los procesos de calentamiento en los que interviene el vapor utilizan el calor latente y lo transfieren a un producto. El calor latente es la energía que necesitan las moléculas de agua para romper sus enlaces y formar vapor. El condensado de vapor no puede funcionar como el vapor para la calefacción y debe evacuarse. Los purgadores de vapor son válvulas autónomas que canalizan automáticamente el condensado de un recinto que contiene vapor (detectando la diferencia de densidades) al tiempo que bloquean el vapor.
A veces, el vapor entra en la válvula antes que el condensado y cierra la válvula del purgador, impidiendo la descarga del condensado. Debido a ello, los procesos calentados por vapor pueden experimentar descensos bruscos de temperatura incluso cuando el sistema parece funcionar correctamente.
Figura 3: Trampa de vapor utilizada para eliminar el condensado de una tubería
Se puede instalar una línea de derivación externa para que el vapor evite el purgador. El vapor bloqueado por la trampa de vapor (Figura 4 etiquetada A) fluye a través de la línea de bypass donde una válvula de aguja (Figura 4 etiquetada B) deja pasar el vapor (Figura 4 etiquetada C). El condensado (Figura 4 etiquetada D) pasa a través del purgador de vapor, desde donde se evacua.
Si el purgador de vapor tiene una función de venteo incorporada, se puede acoplar una válvula de aguja internamente al purgador para liberar el vapor atrapado a una salida. Las válvulas de aguja para aplicaciones de vapor suelen ser de acero inoxidable.
Figura 4: Válvula de aguja utilizada para derivar el vapor de un purgador: Purgador de vapor (A), válvula de aguja (B), vapor (C), condensado (D).
Válvulas de aguja para manómetro y caudalímetro
Las válvulas de aguja se utilizan principalmente en sistemas pequeños, como la regulación de combustible o la instrumentación, donde la capacidad de controlar el caudal de fluido de forma precisa y repetida es muy deseable. Además, las válvulas de aguja (Figura 5 etiquetada A) suelen utilizarse para cerrar un manómetro (Figura 5 etiquetada B). La válvula regula el caudal y protege los manómetros de las subidas bruscas de presión de líquidos y gases.
Las válvulas de aguja se utilizan habitualmente en aplicaciones de medición de caudal, principalmente cuando debe mantenerse un caudal bajo calibrado durante mucho tiempo, como el caudal de combustible en ralentí en un carburador.
Figura 5: Válvula de aguja (A) unida a un manómetro (B)
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la ventaja de una válvula de aguja?
Las válvulas de aguja proporcionan un control lento y preciso de la cantidad de fluido que puede pasar a través de la válvula.
¿Para qué sirve una válvula de aguja?
Una válvula de aguja regula el flujo de fluido a través de un aparato o sistema. La válvula incluye un pequeño émbolo con una forma similar a la de una aguja con un extremo cónico.
¿Para qué se utiliza una válvula de aguja en los circuitos neumáticos?
Una válvula de aguja se utiliza para reducir el caudal en un circuito neumático.
