Válvula de pellizco - Cómo funcionan

Una válvula de pinza es una válvula de 2/2 vías diseñada para cerrar o controlar el flujo de medios corrosivos, abrasivos o granulares. Utiliza aire a presión para abrir o cerrar la válvula. En la posición abierta, la válvula no tiene restricciones y permite el paso de una amplia gama de medios a través del orificio. El manguito interno flexible de goma de la válvula mantiene el medio aislado del resto de la válvula, lo que evita la contaminación o el daño de los demás componentes de la válvula. La figura 1 es un ejemplo de válvula neumática de pinza.

Las válvulas de pellizco son adecuadas para su uso con lodos y productos granulares como arena, cemento, grava, fibra textil, carbón, polvo, pellets, virutas y fragmentos de vidrio. Estas válvulas son rentables, fiables y fáciles de usar, lo que las hace idóneas para diversas aplicaciones industriales.

Índice de contenidos

• ¿Cómo funciona una válvula de pinza?
• Símbolo P&ID de válvula de pinza
• Ventajas
• Desventajas
• Criterios de selección
• Aplicaciones
• Preguntas frecuentes

¿Cómo funciona una válvula de pinza?

El diagrama de la válvula de pinza de la figura 2 ilustra los componentes importantes de una válvula de pinza. Los tres componentes principales son la carcasa (figura 2, letra D), el manguito (figura 2, letra E) y las conexiones finales (figura 2, letra G). El manguito de goma se encaja en la carcasa desde la entrada hasta la salida y es el único componente que entra en contacto con el medio. Las conexiones finales están atornilladas, atornilladas o roscadas en cada extremo para proporcionar soporte y conexión a la válvula.

El funcionamiento de la válvula de pinza puede ser mecánico o automático. Una válvula de pellizco mecánica es una válvula multivuelta, lo que significa que el volante (Figura 2 etiquetada A) gira más de 360° durante la apertura y el cierre de la válvula. La posición normal de la válvula es abierta (Figura 3 etiquetada A). Mientras el volante gira, el vástago de la válvula (Figura 2 etiquetada B) desciende. Una barra de apriete (figura 2, rótulo C) presiona contra la sección media del manguito de la válvula de apriete hasta que el manguito se aprieta firmemente (figura 3, rótulo B) y se detiene el flujo. Otro diseño de válvula de pellizco mecánica tiene una barra de pellizco descendente y una barra de pellizco ascendente desde la parte inferior (Figura 2 etiquetada F).

Las válvulas de pinza automáticas funcionan con aire comprimido, fluido hidráulico o un solenoide. Aunque el medio que acciona la válvula de pinzamiento difiere ligeramente entre los tres tipos de válvula de pinzamiento automática, el resultado es el mismo. Una válvula de pinzamiento neumática utiliza aire comprimido para apretar el centro del manguito. Una válvula de pinzamiento hidráulica utiliza fluido hidráulico para hacer lo mismo. Por último, una válvula solenoide de pinzamiento utiliza una corriente eléctrica para controlar el movimiento de un émbolo que pinza el manguito.

En las válvulas convencionales, como las de bola y las de compuerta, las partículas pueden quedar atrapadas alrededor de la bola o el disco y obstruir la válvula. Sin embargo, el manguito de goma de la válvula de pinza se cierra alrededor de las partículas y las atrapa, garantizando que estas partículas fluyan a través del sistema una vez que se abre la válvula de pinza.

Cuando deja de aplicarse fuerza sobre el manguito de goma, la propiedad de rebote elástico del manguito, junto con la fuerza del flujo ascendente, abre completamente la válvula. La válvula completamente abierta proporciona paso libre al fluido, evitando que la válvula se obstruya o bloquee. Cuando el material abrasivo golpea el manguito de goma de la válvula de pinzamiento, el manguito absorbe el impacto y desvía su energía hacia el material. Esta propiedad elástica garantiza un desgaste más lento y una vida útil más larga que las válvulas que utilizan superficies metálicas.

Símbolo P&ID de válvula de pinza

Los dos símbolos de la figura 4 son versiones alternativas del símbolo de la válvula de pinza. Los diagramas de tuberías e instrumentación (P&ID) utilizan estos símbolos. Lea nuestro artículo sobre símbolos de válvulas para saber más sobre cómo interpretar los símbolos.

Ventajas

Las válvulas de pellizco tienen un diseño único que les proporciona las siguientes ventajas:

1. Ideal para utilizar con medios abrasivos y corrosivos
2. Paso de flujo recto y sin obstrucción por parte de los medios
3. Mínima turbulencia y fricción
4. Mantiene los medios libres de contaminación
5. Fácil sustitución de los manguitos de goma y bajo coste de mantenimiento
6. Excelentes propiedades de sellado
7. Tiempo de apertura y cierre rápido
8. Bajo consumo de energía

Desventajas

Las pocas desventajas de las válvulas de pellizco son:

1. Debido a la propiedad elastomérica del manguito de la válvula de pellizco, la válvula no es adecuada para aplicaciones de alta temperatura.
2. El diferencial de alta presión puede hacer que el manguito de goma se colapse o deforme, provocando que la válvula no se abra completamente.
3. La válvula no es adecuada para aplicaciones de vacío, ya que la succión en el interior de la válvula puede provocar el colapso del manguito.

Criterios de selección

Tenga en cuenta los siguientes criterios a la hora de seleccionar una válvula de pinza para una aplicación:

1. Material:
   1. El material del cuerpo de la válvula debe ser ligero para facilitar su manipulación. No es necesario que el material sea compatible con el soporte, ya que no entran en contacto.
   2. Debe prestarse especial atención al manguito de goma, ya que es el único componente que entra en contacto con el medio.
   3. El material del manguito de la válvula de pellizco puede incluir caucho natural, NBR (nitrilo), EPDM (monómero de etileno propileno dieno), silicona, caucho de calidad alimentaria, etc.
   4. El material debe tener una buena resistencia a la abrasión para evitar que los medios lo dañen.
2. Presión: Para evitar un fallo de apertura/cierre, tenga en cuenta los siguientes diferenciales de presión, como se ve en la figura 5:
   1. Apertura: La presión de funcionamiento (figura 5, letra A) debe ser superior a la presión de control (figura 5, letra B). Si la diferencia de presión no es lo suficientemente grande, la presión de funcionamiento no podrá abrir el manguito. La presión de control suele ser de 0 bares al abrirse.
   2. Se cierra: La presión de control debe ser superior a la presión de funcionamiento. Si la diferencia de presión no es lo suficientemente grande, la presión de control no podrá cerrar la válvula.

Presión de control máxima = Presión de funcionamiento + Diferencial de presión máxima

3. Temperatura: Asegúrese de que los materiales de las válvulas pueden soportar las temperaturas de funcionamiento mínima y máxima de la aplicación.
4. Certificación: Algunas aplicaciones pueden requerir una certificación de seguridad y de ausencia de contaminación de los medios (por ejemplo, alimentos, agua potable, etc.).

Aplicaciones

Las aplicaciones industriales utilizan cada vez más las válvulas de pinza debido a sus ventajas. Algunas de las industrias que utilizan válvulas de pellizco son:

• Industrias alimentarias y de bebidas: Las válvulas de pellizco sanitarias tienen manguitos de caucho de nitrilo, caucho natural y EPDM, todos ellos aprobados por la FDA para entrar en contacto con alimentos. Además, una válvula de pinzamiento realiza ciclos rápidos, lo que aumenta significativamente la eficacia del envasado.
• Industria farmacéutica: Al igual que la industria alimentaria, la industria farmacéutica exige limpieza, por lo que las válvulas de pellizco sanitarias son una buena elección.
• Industria química: La industria química tiene una amplia gama de aplicaciones. Las válvulas de pellizco pueden adaptarse a muchas de estas aplicaciones gracias a la variedad de materiales disponibles para la producción de manguitos de válvulas de pellizco.
• Industria cementera: Los manguitos de goma natural para válvulas de pellizco son lo suficientemente duraderos como para soportar la abrasión del cemento.
• Industria de manipulación de graneles y sólidos: Las válvulas de pellizco ofrecen la resistencia a la abrasión necesaria para manipular graneles y sólidos. La apertura total de las válvulas impide que los sólidos las obstruyan.
• Industria cerámica: Las válvulas de pellizco con manguitos de caucho reforzado pueden soportar la abrasividad extrema de un flujo cerámico.
• Industria del plástico: Las válvulas de pellizco son adecuadas para mover bolitas y plumillas de plástico, que pueden obstruir otros tipos de válvulas.
• Industria de aguas residuales: Las válvulas de pellizco funcionan como válvulas de alivio de presión y de cierre en el sector de las aguas residuales.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una válvula de pinza?

Una válvula de pinza es ideal para cerrar o controlar el flujo de medios abrasivos, granulares o corrosivos.

¿Cómo funciona una válvula de pinza?

El actuador de la válvula empuja hacia abajo en el centro del manguito para cerrar la válvula. Este pellizco atrapa cualquier medio que quede en el centro y detiene el flujo por completo.

¿Para qué sirve una válvula de pinza?

Las válvulas de pellizco son adecuadas para muchas aplicaciones diferentes. Sobre todo, las válvulas de pinza son excepcionales para controlar y detener los flujos de medios abrasivos y sólidos.