Selección de una válvula de asiento inclinado

Seleccionar la válvula de asiento inclinado correcta es crucial para un control eficiente de fluidos en diversas aplicaciones industriales. Conocidas por su diseño en forma de Y, estas válvulas sobresalen en tasa de flujo y minimizan la obstrucción, haciéndolas adecuadas para manejar fluidos viscosos. Se destacan por su capacidad para soportar altas presiones y ofrecer una actuación rápida, lo cual es esencial para tareas de apertura/cierre y control. Este artículo explora los parámetros de selección clave al elegir una válvula de asiento inclinado para una aplicación.

Tabla de contenidos

• Tipo de actuación
• Tipo de operación
• Tipo de conexión
• Tamaño de conexión
• Material
• Diferencia máxima de presión
• Temperatura
• Tasa de flujo (valor Kv)
• Aprobaciones

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Tipo de actuación

Actuación neumática

La actuación neumática utiliza aire comprimido para mover el pistón y desplazar el sello hacia o alejándolo del asiento de la válvula. Algunas consideraciones son:

• Disponibilidad de aire comprimido: Ideal para entornos donde el aire comprimido está fácilmente disponible.
• Velocidad de operación: Los actuadores neumáticos ofrecen tiempos de respuesta rápidos, lo que los hace adecuados para aplicaciones que requieren una actuación rápida.
• Seguridad y riesgo de explosión: Preferidos en entornos peligrosos ya que no generan chispas.
• Requisitos de fuerza y torque: Capaces de generar una fuerza significativa, lo que los hace adecuados para válvulas más grandes o aplicaciones de alta presión.

Actuación manual

La actuación manual implica el uso de una rueda de mano, palanca o engranaje para abrir o cerrar la válvula manualmente. Algunas consideraciones son:

• Simplicidad y costo: Ideal para aplicaciones simples y de bajo costo donde no es necesaria la control automatizado.
• Accesibilidad: Adecuado para instalaciones donde la válvula puede ser fácilmente accesible por un operador.
• No necesita suministro de energía: No requiere electricidad o aire comprimido, lo que la hace adecuada para aplicaciones remotas o fuera de la red.
• Limitada por el esfuerzo humano: No adecuada para válvulas grandes o aplicaciones de alta presión que requerirían una fuerza manual excesiva. Elija una válvula con opciones de perilla ergonómicas para facilitar la operación.

Actuación eléctrica

La actuación eléctrica utiliza un motor eléctrico para accionar el actuador, abriendo o cerrando la válvula. Los actuadores eléctricos pueden ser controlados de forma remota e integrados en sistemas de control automatizados. Algunas consideraciones son:

• Precisión y control: Ofrece un control preciso sobre la posición de la válvula, adecuado para aplicaciones que requieren una regulación precisa del flujo.
• Operación remota: Ideal para situaciones donde se necesita control remoto o automatizado.
• Disponibilidad de energía: Requiere acceso a una fuente de energía eléctrica, lo que puede ser una limitación en algunos entornos.
• Costo y mantenimiento: Generalmente mayor costo inicial y requisitos de mantenimiento en comparación con los actuadores manuales, pero ofrece ventajas significativas en términos de capacidades de automatización y control.

Lee nuestro artículo de visión general sobre válvulas de asiento inclinado para más detalles sobre el funcionamiento y los distintos tipos de válvulas de asiento inclinado.

Tipo de operación

Seleccionar el tipo correcto de válvula de asiento inclinado - normalmente cerrada (NC), normalmente abierta (NO), o de doble acción - depende de los requisitos específicos de la aplicación. Mejoradas por mecanismos de resorte, estas válvulas pueden ofrecer fiabilidad adicional al mantener sus estados predeterminados.

Normalmente cerrada (NC) y normalmente abierta (NO)

Una válvula NC se abre cuando se actúa y permanece cerrada en su estado predeterminado. Esta categoría a menudo incluye válvulas de cierre con resorte (NC), que utilizan un mecanismo de resorte para asegurar que la válvula automáticamente regrese a una posición cerrada cuando no se actúa, añadiendo una capa extra de seguridad y fiabilidad.

Una válvula NO está abierta en su estado predeterminado, permitiendo flujo; se cierra cuando se actúa. Esta categoría también puede incluir válvulas de apertura con resorte (NO), que cuentan con un mecanismo de resorte para asegurar que la válvula automáticamente regrese a una posición abierta cuando no se actúa, asegurando un flujo continuo.

Lee nuestro artículo sobre válvulas normalmente abiertas vs normalmente cerradas para más detalles sobre el funcionamiento y aplicaciones típicas de ambos tipos de válvulas.

Doble acción

• Una válvula de asiento inclinado de doble acción requiere dos señales para cambiar de estados; una para abrir y otra para cerrar. No hay un estado predeterminado; la válvula permanece en su última posición hasta que se actúa. Este tipo de válvula es independiente de mecanismos de resorte y se basa en señales de control precisas para su operación.
• Ideal para aplicaciones donde la válvula debe permanecer en su última posición durante una pérdida de energía o presión y para escenarios que exigen alta precisión de control. Por ejemplo, estas válvulas se utilizan en la regulación del flujo en un proceso de fermentación en la industria biotecnológica, donde el control preciso sobre la introducción y liberación de gases es crítico para mantener condiciones óptimas para el crecimiento microbiano.

Tipo de conexión

El tipo de conexión de una válvula de asiento inclinado determina cómo se adjuntará al sistema de tuberías. Los tipos comunes incluyen:

• Roscada:
  • Adecuada para tuberías más pequeñas y fácil de instalar o remover.
  • Disponible en varios estándares como NPT (Rosca de Tubería Nacional) o BSP (Rosca de Tubería Estándar Británica).
  • Ideal para aplicaciones donde la válvula necesita ser frecuentemente mantenida o reemplazada.
• Con bridas: Mejor para diámetros de tubería más grandes y aplicaciones de alta presión. Las bridas proporcionan un sello robusto y son adecuadas para sistemas donde la válvula no se retira con frecuencia. Facilitan la alineación y el ensamblaje en las tuberías.
• Soldada:
  • Ofrece la conexión más duradera y a prueba de fugas.
  • Adecuada para aplicaciones de alta presión, alta temperatura y donde la válvula es una parte permanente del sistema.
  • Común en aplicaciones de fluidos críticos o peligrosos.
• Abrazadera: Las conexiones con abrazadera con una cola de manguera aseguran una conexión segura y a prueba de fugas que se puede desmontar fácilmente para la limpieza, mejorando tanto la higiene como la eficiencia operativa en aplicaciones sanitarias, como en los procesos de alimentos, bebidas y farmacéuticos.

Tamaño de conexión

El tamaño de conexión debe coincidir con el tamaño de las tuberías en el sistema para asegurar un flujo adecuado y prevenir fugas o caídas de presión. Típicamente se mide en pulgadas o milímetros, dependiendo del estándar utilizado:

• Determinar el tamaño de la tubería: Conozca el diámetro nominal de las tuberías en el sistema. Esto es crucial para seleccionar el tamaño de válvula correcto.
• Considerar los requisitos de flujo: El tamaño de la válvula impacta la tasa de flujo a través del sistema. Asegúrese de que el tamaño de la válvula sea apropiado para la tasa de flujo requerida para evitar restricciones o velocidad excesiva.
• Compatibilidad del sistema: Asegúrese de que el tamaño y tipo de conexión sean compatibles con las tuberías y accesorios existentes. En algunos casos, se pueden usar adaptadores, pero la compatibilidad directa es preferible para un rendimiento óptimo.

Material

Seleccionar los materiales apropiados para el cuerpo y las sellos de una válvula de asiento inclinado es crucial para asegurar la compatibilidad con el medio controlado, así como la longevidad y fiabilidad de la válvula en condiciones operativas específicas. Lee nuestro gráfico de resistencia química para más detalles sobre la compatibilidad de varios materiales con diferentes medios.

Materiales del cuerpo de la válvula

• Latón: Adecuado para agua, aire y algunos químicos leves. Las válvulas de latón ofrecen buena resistencia a la corrosión y son una opción rentable para aplicaciones no agresivas.
• Acero inoxidable: Ideal para medios agresivos y aplicaciones de alta temperatura. El acero inoxidable proporciona una excelente resistencia a la corrosión y durabilidad, haciéndolo adecuado para una amplia gama de aplicaciones industriales, incluyendo alimentos y bebidas, farmacéutica y procesos petroquímicos.

Materiales de sellos

• PTFE (Politetrafluoroetileno): Ofrece una excelente resistencia química y puede manejar un amplio rango de temperaturas. El PTFE es adecuado para medios agresivos y se utiliza comúnmente en aplicaciones que requieren alta pureza.
• NBR (Caucho de Nitrilo Butadieno): Bueno para uso general con aceites, agua y algunos fluidos hidráulicos. Los sellos NBR no son adecuados para oxidantes fuertes o solventes.
• EPDM (Monómero de Etileno Propileno Dieno): Excelente resistencia a agua caliente, vapor y varios químicos leves. El EPDM se utiliza comúnmente en aplicaciones de calefacción, refrigeración y algunos procesos químicos leves.

Diferencia máxima de presión

La diferencia de presión es la máxima diferencia de presión a través de la válvula que puede soportar durante la operación sin fallar o experimentar degradación del rendimiento. Varios factores afectan la diferencia máxima de presión:

• Diseño de la válvula: La construcción y los materiales de la válvula determinan su resistencia y capacidad para soportar diferencias de presión. Por ejemplo, las válvulas diseñadas con materiales robustos y paredes más gruesas pueden manejar presiones más altas.
• Método de actuación: Los métodos de actuación neumática, eléctrica y manual pueden influir en la capacidad de la válvula para manejar diferencias de presión. Los actuadores neumáticos, por ejemplo, podrían estar limitados por la presión del suministro de aire, afectando la capacidad de la válvula para abrir contra altas diferencias de presión.
• Requisitos de la aplicación: Considere las condiciones operativas, incluyendo la presión máxima del sistema, la naturaleza del medio (líquido, gas, vapor) y la temperatura. Las aplicaciones de alta temperatura pueden reducir la capacidad de manejo de presión de la válvula debido a cambios en la resistencia del material a temperaturas elevadas.

Revise la hoja de datos del fabricante de la válvula de asiento inclinado o las especificaciones del fabricante para la diferencia de presión máxima calificada. Asegúrese de que cumple o supera ligeramente la diferencia máxima de presión esperada en la aplicación.

Temperatura

Seleccione una válvula de asiento inclinado con calificaciones de temperatura que proporcionen un margen de seguridad más allá de las temperaturas máximas y mínimas esperadas en la aplicación para asegurar una operación confiable bajo todas las condiciones.

• Consideraciones de material: El material del cuerpo de la válvula (por ejemplo, latón, acero inoxidable) y el material de los sellos (por ejemplo, PTFE, EPDM) dictan en gran medida el rango de temperatura que una válvula puede manejar. El acero inoxidable y el PTFE, por ejemplo, son adecuados para aplicaciones de mayor temperatura.
• Especificaciones de la aplicación: Considere los requisitos específicos de la aplicación, incluyendo cualquier fluctuación de temperatura y la presencia de medios agresivos, que pueden afectar el rendimiento del material a varias temperaturas.

Tasa de flujo (valor Kv)

El valor Kv ayuda a calcular si una válvula puede manejar la tasa de flujo requerida en el sistema sin causar una caída de presión excesiva. Seleccionar una válvula con un valor Kv apropiado asegura que el sistema opere de manera eficiente, con una pérdida mínima de energía debido a la fricción y la caída de presión. Las condiciones operativas como la temperatura, la viscosidad y la gravedad específica del medio pueden afectar la tasa de flujo real a través de la válvula. Ajuste el cálculo del valor Kv en consecuencia.

Aprobaciones

Al seleccionar válvulas de asiento inclinado para aplicaciones específicas, especialmente aquellas que involucran estándares de seguridad, salud o medioambientales estrictos, es crucial considerar varias aprobaciones y certificaciones.

Aprobaciones para grado alimenticio/agua potable NSF/ANSI 61:

• NSF: Certificación para productos que entran en contacto con agua potable, asegurando que no contribuyan con contaminantes que podrían causar efectos en la salud.
• Conformidad con la FDA: Para aplicaciones de alimentos y bebidas, las válvulas deben cumplir con las regulaciones de la FDA (Administración de Alimentos y Medicamentos) respecto a los materiales que entran en contacto con alimentos.
• ATEX: Esencial para equipos destinados a ser utilizados en atmósferas potencialmente explosivas dentro de la UE.
• IECEx: Una certificación internacional que asegura que el equipo puede ser utilizado de manera segura en atmósferas explosivas.

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