Principio de funcionamiento de la válvula de asiento angular

Una válvula de asiento angular se utiliza para regular el flujo de varios tipos de medios y, debido a su diseño de asiento angular, minimiza la impedancia del flujo y la pérdida de presión en la posición abierta. Estas válvulas, conocidas por su durabilidad y larga vida útil, son ideales para entornos adversos y pueden manejar altas temperaturas y viscosidades, lo que las convierte en una alternativa superior a las válvulas de bola y solenoide. Operan a través de un mecanismo de accionamiento que puede ser manual, neumático o eléctrico.

Tabla de contenidos

• Construcción y diseño
• Ventajas y desventajas de la válvula de asiento angular
• Aplicaciones
• Selección de válvulas de asiento angular
• Preguntas frecuentes

Construcción y diseño

Esta sección ofrece una descripción detallada de las válvulas de asiento angular manuales y neumáticas para describir la función de la válvula de asiento angular para válvulas manuales y automáticas. Desglosa los componentes clave y sus funciones, asegurando una comprensión sólida de la operación de la válvula de asiento angular y sus características estructurales para una aplicación efectiva.

Válvula de asiento angular manual

Componentes clave (Figura 2) de una válvula de asiento angular explicados:

• Volante (A): Permite la operación manual de la válvula, permitiendo al usuario abrirla o cerrarla girando la rueda.
• Tapón/disco (B): Actúa como el elemento de cierre dentro de la válvula, sellando el flujo cuando la válvula está cerrada.
• Puerto de conexión (C): Sirve como la interfaz para conectar la válvula a sistemas de tuberías, facilitando el flujo de medios a través de la válvula.
• Asiento de válvula angular (D): Diseñado para garantizar un sellado hermético cuando la válvula está cerrada y para regular el flujo de manera eficiente cuando está abierta, su posición angular mejora la dinámica del flujo.

Válvula de asiento angular automática

Componentes clave de una válvula de asiento angular neumática (Figura 3):

• Retorno por resorte (A): El retorno por resorte asegura que la válvula regrese a su posición original (ya sea abierta o cerrada) cuando ya no se aplica presión de aire.
• Pistón (B): El pistón en una válvula de asiento angular neumática actúa como la fuerza motriz del actuador. Cuando el aire presurizado entra en la válvula, mueve el pistón. Este movimiento lineal se transfiere luego al tapón de la válvula, levantándolo de su asiento para abrir la válvula o permitiendo que regrese a su asiento para cerrar la válvula.
• Puerto de aire (C): El puerto de aire es el punto de entrada para el aire presurizado en la cámara del actuador de la válvula. Su tamaño y diseño son críticos para controlar la velocidad de flujo de aire que mueve el pistón.
• Empaquetadura (D): La empaquetadura proporciona un sello entre las partes móviles y estacionarias de la válvula, especialmente alrededor de la varilla del pistón que conecta el pistón con el tapón de la válvula. Este sello evita que el medio controlado se escape del cuerpo de la válvula y también evita que el aire presurizado se escape.
• Tapón (E): El tapón, o disco, es el componente que interactúa directamente con el asiento de la válvula para controlar la dirección del flujo de la válvula de asiento angular a través de la válvula. Cuando el pistón levanta el tapón del asiento, la válvula está abierta, permitiendo el flujo. Cuando el tapón se presiona contra el asiento, la válvula está cerrada, deteniendo el flujo.

A menudo, la cabeza del actuador puede girarse 360° para permitir la posición óptima de las líneas de aire y eléctricas en lugares estrechos. El cuerpo de la válvula generalmente está hecho de latón o acero inoxidable. Los tipos de conexión incluyen roscados, abrazados o soldados. Típicamente, un indicador visual en la parte superior del pistón muestra si la válvula está abierta o cerrada.

Válvulas de asiento angular eléctricas

El actuador eléctrico en las válvulas de asiento angular está equipado con un motor que convierte la energía eléctrica en par motor mecánico, facilitando un control preciso sobre las acciones de apertura y cierre de la válvula. Este motor suele estar emparejado con una caja de cambios para mejorar la potencia de salida y el control, permitiendo el ajuste fino de la posición de la válvula. Además, los sensores integrados y los circuitos de control dentro del actuador proporcionan retroalimentación sobre el estado y la posición de la válvula, lo que permite ajustes y automatizaciones en tiempo real. Esta configuración garantiza que el actuador eléctrico pueda responder con precisión a las señales de control, ajustando el flujo de medios a través de la válvula con alta precisión.

Ventajas y desventajas de la válvula de asiento angular

Las válvulas de asiento angular ofrecen una opción para muchas aplicaciones industriales debido a su eficiencia, durabilidad y versatilidad. Sin embargo, se deben sopesar cuidadosamente consideraciones en torno a la complejidad del control, la instalación, el mantenimiento y el costo frente a los requisitos específicos de la aplicación.

Ventajas

• Alta tasa de flujo con pérdida de presión mínima: Las válvulas de asiento angular tienen un camino de flujo directo cuando la válvula está abierta, lo que reduce significativamente la impedancia del flujo y la pérdida de presión.
• Durabilidad y larga vida útil: Las válvulas de asiento angular son conocidas por su construcción robusta y capacidad para resistir entornos adversos. Además, pueden manejar altas temperaturas y viscosidades. Son adecuadas para aplicaciones exigentes con una vida útil esperada de más de 10 millones de ciclos.
• Versatilidad: Estas válvulas pueden regular líquidos, gases, vapor y fluidos agresivos.
• Adecuación para aplicaciones de alta temperatura: Las válvulas de asiento angular pueden manejar temperaturas de hasta 200 °C (392 °F) con sellado de PTFE.

Desventajas

• Requisito de actuador más grande para resortes de retorno fuertes: Puede ser necesario un resorte de retorno más fuerte para equilibrar la reducción de la presión de trabajo debido al golpe de ariete. Se necesita un actuador más grande para superar la mayor resistencia del resorte.
• Consideraciones de instalación y mantenimiento: Las especificaciones del fabricante requieren una instalación adecuada y un mantenimiento regular. Esto evita fugas y garantiza un funcionamiento eficiente. Este trabajo adicional puede considerarse como una desventaja.
• Costo: Debido a su diseño robusto y opciones de material, las válvulas de asiento angular pueden ser más caras inicialmente en comparación con tipos de válvulas más simples como las válvulas de bola o solenoides. Sin embargo, su durabilidad y larga vida útil pueden compensar la inversión inicial con el tiempo.

Aplicaciones

Las válvulas de asiento angular son altamente versátiles y encuentran aplicaciones en un amplio espectro de industrias debido a su eficiencia, durabilidad y capacidad para manejar una amplia gama de tipos de medios y condiciones de operación.

• Industria alimentaria y de bebidas
  • Procesos de esterilización: Utilizadas en equipos de esterilización a vapor para garantizar la esterilidad de los productos alimenticios y de bebidas, así como de los equipos utilizados en su producción.
  • Sistemas de llenado: Empleadas en el control preciso de operaciones de llenado de botellas y latas, donde el tiempo de respuesta rápido y el control preciso del flujo de las válvulas de asiento angular son esenciales.
  • Control de procesos: Utilizadas en el control de varios medios, como agua, vapor y otros fluidos involucrados en el procesamiento de alimentos y bebidas.
  • Obtenga más información en nuestro artículo sobre válvulas de asiento angular sanitarias.
• Industria química
  • Sistemas de dosificación: Las válvulas de asiento angular se utilizan para la dosificación precisa de productos químicos en procesos donde se necesitan cantidades precisas de productos químicos para ser añadidos a una reacción o corriente de proceso.
  • Control de flujo en medios agresivos: Su construcción robusta las hace adecuadas para manejar productos químicos agresivos y corrosivos, proporcionando un control de flujo confiable en entornos químicos severos.
• Industria del petróleo y gas
  • Aplicaciones de vapor: Ideales para aplicaciones de control de vapor, incluida la inyección de vapor para la recuperación mejorada de petróleo, donde su capacidad para manejar altas temperaturas y presiones es crucial.
  • Aislamiento y control de procesos: Utilizadas para aislar y controlar el flujo de gases y líquidos en diversas etapas de procesamiento y refinación.
• Tratamiento de agua y aguas residuales
  • Control de lodos: El diseño de la válvula de asiento angular minimiza la obstrucción, lo que la hace adecuada para controlar el flujo de lodos en plantas de tratamiento de aguas residuales.
  • Procesos de tratamiento de agua: Empleadas en diversos procesos de tratamiento de agua, incluyendo filtración, dosificación de productos químicos y desinfección, donde su fiabilidad y control preciso mejoran la eficiencia del proceso.
• Industria farmacéutica
  • Sistemas de vapor limpio: Utilizadas en aplicaciones de vapor limpio para la esterilización de equipos y productos farmacéuticos, donde se valora su capacidad para manejar altas temperaturas y garantizar condiciones estériles.
  • Control de procesos: Las válvulas de asiento angular se utilizan en el control preciso de fluidos y gases en la fabricación de productos farmacéuticos, garantizando la integridad y calidad de los productos.
• Manufactura y automatización
  • Líneas de producción automatizadas: En procesos de fabricación automatizados, las válvulas de asiento angular se utilizan para controlar el flujo de aire, agua y otros medios, contribuyendo a la eficiencia y automatización de las líneas de producción.
  • Sistemas de enfriamiento: Empleadas en el control de medios de enfriamiento en maquinaria y equipos, garantizando temperaturas de funcionamiento óptimas y previniendo el sobrecalentamiento.
• Calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC)
  • Sistemas de calefacción por vapor: Utilizadas en el control de vapor para fines de calefacción, donde su capacidad para manejar altas temperaturas y presiones es esencial para operaciones de calefacción eficientes.

Selección de válvulas de asiento angular

Conexiones finales y tamaño de línea

Las válvulas de asiento angular vienen en varios tamaños y conexiones finales, que van desde 1/2 hasta 3 roscas BSP o NPT, con algunos fabricantes que ofrecen opciones de brida. El diámetro nominal (DN) del asiento de la válvula y el valor Kv, que indica la tasa de flujo de agua a una caída de presión de 1 bar, son esenciales para seleccionar el tamaño correcto. Utilice nuestra calculadora de dimensionamiento de válvulas para determinar el valor Kv mínimo requerido para su aplicación, asegurando un flujo alto y eficiente con desgaste y fugas mínimos.

Temperatura de operación, presión y propiedades de los materiales

La presión de trabajo máxima generalmente varía de 5 a 20 bar. Considere tanto la presión del medio como el rango de presión del circuito de aire comprimido. Las válvulas de asiento angular pueden manejar temperaturas de hasta 200 °C (392 °F) con sellado de PTFE (Teflón), mientras que otros materiales como NBR, FKM y EPDM tienen clasificaciones de temperatura más bajas. La elección del material de la carcasa, como bronce, acero inoxidable, latón, plástico o metal blanco, afecta la clasificación de temperatura y presión, siendo el acero inoxidable el que proporciona una excelente resistencia a la corrosión y resistencia del material. Para aplicaciones de alta presión o alta temperatura, opte por una válvula de asiento angular de acero inoxidable con sellos de PTFE. Obtenga más información sobre los diversos materiales en nuestra guía de resistencia química.

Instalación y mantenimiento de la válvula

La instalación adecuada de la válvula de asiento angular es crítica para el rendimiento y la seguridad. Asegúrese de que la válvula se instale de acuerdo con las especificaciones del fabricante. Se requieren controles de mantenimiento regulares para prevenir fugas y garantizar que la válvula funcione eficientemente.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una válvula de asiento angular?

Una válvula de asiento angular es una válvula neumática diseñada para regular el flujo con pérdida de presión mínima, ideal para aplicaciones de alta temperatura y viscosidad.

¿Cómo opera una válvula de asiento angular neumática?

Una válvula de asiento angular neumática opera utilizando presión de aire para mover un pistón, que a su vez abre o cierra la válvula para el control del flujo.

¿Cuáles son las ventajas de usar una válvula de asiento angular?

Las válvulas de asiento angular ofrecen alta durabilidad, tasas de flujo superiores y son adecuadas para entornos adversos, lo que las hace más eficientes que las válvulas de bola o solenoides.