Válvula de obturador frente a válvula de compuerta

Tanto las válvulas de macho como las de compuerta son válvulas de cierre adecuadas para una amplia gama de aplicaciones y tipos de fluidos. Por ejemplo, pueden utilizarse tanto para medios limpios como para medios que contengan sólidos o material fibroso. Por lo tanto, puede ser difícil determinar cuál es más adecuado para una aplicación específica. En este artículo se examinan con más detalle las similitudes y diferencias entre las válvulas de compuerta y las válvulas de macho para ayudar a elegir y utilizar la válvula correcta para las distintas aplicaciones.

Antes de decidir entre las dos válvulas, es importante tener en cuenta lo siguiente:

• Número de puertos necesarios
• La velocidad a la que debe funcionar la válvula
• La presión y la temperatura del sistema previsto
• Espacio de instalación disponible

Comparación entre válvulas de compuerta y de macho

Las válvulas de obturador y de compuerta reciben su nombre del método que cada una utiliza para permitir o bloquear el flujo. Una válvula de macho utiliza un tapón con una abertura que lo atraviesa. Cuando una válvula de compuerta está cerrada, su disco se sitúa perpendicularmente y bloquea el flujo, funcionando de forma muy parecida a una compuerta.

Principios de funcionamiento

Las válvulas de macho son válvulas de cuarto de vuelta, lo que significa que el vástago de la válvula sólo tiene que girar 90° para que la válvula se abra o se cierre completamente. Con accionamiento mecánico por palanca (también es posible el accionamiento neumático y eléctrico), la palanca de la válvula se gira 90° para conseguirlo. Cuando se enciende, la abertura del tapón está en línea con los puertos y el medio puede fluir a través de la válvula. Al cerrar la válvula, el obturador gira, por lo que la abertura deja de estar alineada con los orificios y el cuerpo del obturador bloquea el flujo.

Las válvulas de compuerta son válvulas multivueltas, lo que significa que el vástago de la válvula tiene que girar más de 360° para que la válvula se abra o se cierre completamente. Por lo tanto, una válvula de compuerta cierra significativamente más despacio que una válvula de obturador. Girando el volante de la válvula (accionamiento mecánico) se puede subir o bajar el disco dentro del cuerpo de la válvula. Si el disco se eleva completamente, el material fluye sin obstrucciones, y si se baja completamente, el material se bloquea. Descubra más leyendo nuestros artículos sobre válvulas de compuerta y válvulas de macho.

Diseño de válvula de tapón

Las cuatro características distintivas del diseño de una válvula de obturador son la forma del obturador, la abertura del obturador, si la válvula es lubricada o no lubricada y el número de puertos.

Forma del tapón

• Cylindrical: Esta forma permite una mayor apertura, pero tiene una vida útil más corta.
• Cónico: Esta forma tiene una abertura restringida, pero suele durar más.

Apertura del tapón

• Rectangular: Esta abertura es la más común; el tamaño de la abertura es al menos el 70% del diámetro interior de la tubería de conexión.
• Redondo: Esta abertura puede ser de paso total o de paso reducido.
• Diamante: Esta abertura es de tipo venturi de caudal restringido y está diseñada para estrangular el caudal.

Lubricado frente a no lubricado

• Lubricado: Las piezas de la válvula son totalmente metálicas. La lubricación reduce la fricción entre el obturador y el cuerpo de la válvula, actúa como junta y evita la corrosión.
  • Antes de lubricar una válvula de macho, consulte al fabricante de la misma para determinar el lubricante correcto que debe utilizar.
• No lubricado: Un manguito de teflón o plástico se ajusta alrededor de un tapón cónico, que presiona el manguito contra el cuerpo de la válvula para mejorar la estanqueidad. Las válvulas de obturador no lubricadas requieren un mantenimiento mínimo y no son adecuadas para aplicaciones de alta temperatura.

Puertos

• Doble puerto: Un diseño estándar bidireccional utilizado como válvula de paso total o reducido.
• Multipuerto: Las válvulas de macho de 3 vías son habituales, pero también son posibles las de 4 y 5 vías. Las válvulas de macho multipuerto se utilizan en líneas de transferencia y servicios de desviación. Una sola válvula de macho multipuerto puede sustituir a varias válvulas de compuerta.

Diseño de la válvula de compuerta

Más allá de la forma de accionar una válvula de compuerta (mecánica, neumática o eléctricamente), las principales características de diseño que la distinguen son el disco de la válvula, la forma en que el bonete se conecta al cuerpo de la válvula y si el vástago es ascendente o no ascendente.

Tipos de disco

• Wedge: Este tipo tiene una gran fuerza de acuñamiento que ayuda al sellado gracias a su forma de cuña que se asienta sobre dos asientos inclinados.
• Cuchillo: Este tipo puede cortar a través de fluidos espesos y sólidos secos que se acumulan utilizando su borde biselado.
• Doble disco: Este tipo utiliza dos discos que se expanden entre sí para proporcionar un cierre hermético.
• Slab: Este tipo es de una sola pieza con un agujero perforado. El orificio se alinea con los puertos, permitiendo el flujo, cuando la compuerta está totalmente abierta y el cuerpo del disco bloquea el flujo a través de los puertos cuando la compuerta está totalmente cerrada.

Tipos de capó

• Soldado: Este tipo es menos propenso a las fugas porque está roscado en el cuerpo de la válvula y la unión cuerpo-bonetes está soldada.
• Atornillado: Este tipo es adecuado para aplicaciones de alta presión y válvulas de gran tamaño.
• Jodido: Normalmente utilizado en válvulas de pequeño tamaño, es el tipo de construcción de bonete más sencillo.
• Sellado a presión: A medida que aumenta la presión dentro de la válvula, aumenta la estanqueidad de la junta cuerpo-bonetes. Este tipo se utiliza normalmente para aplicaciones de alta presión por encima de 100 bar.

Vástago ascendente frente a vástago no ascendente

• Vástago ascendente: El vástago se mueve hacia arriba o hacia abajo cuando la válvula se abre o se cierra.
• Vástago no ascendente: El vástago permanece dentro de la válvula mientras ésta se abre o se cierra.

Cuadro de ventajas e inconvenientes

Hay muchos materiales disponibles para las válvulas de obturador y compuerta, por lo que es posible encontrar el material adecuado para una aplicación. Obtenga más información leyendo nuestra guía de resistencia química.

	Válvula de tapón	Válvula de compuerta
Espacio de instalación	Requiere menos espacio pero tiene un asa larga en relación con el tamaño de la válvula que debe tenerse en cuenta	Requiere más espacio, en particular el espacio superior para las válvulas de vástago ascendente
Tiempo de respuesta	Válvula de cuarto de vuelta, más rápida	Válvula multivueltas, más lenta
Frecuencia de funcionamiento	Diseñado para más ciclos	Diseñado para ciclos poco frecuentes
Fuga	Puede proporcionar un cierre hermético a las burbujas	Gran capacidad de sellado, excepto en sistemas de baja presión
Corrosión/desgaste	Menos corrosión y desgaste del vástago porque no se encuentra en el paso del caudal. Puede provocar golpes de ariete si se maneja incorrectamente.	El vástago se encuentra en la trayectoria del flujo y sufrirá más corrosión y desgaste.
Presión:	Excelente diseño para sistemas de baja presión	Más adecuado para sistemas de alta presión y puede presentar fugas si se utiliza en sistemas de baja presión
Temperatura	Las válvulas de macho lubricadas son más adecuadas para aplicaciones de alta temperatura que las válvulas de macho no lubricadas.	Adecuado para sistemas de alta temperatura, pero consulte con el fabricante, ya que las temperaturas demasiado altas pueden deformar el cuerpo de la válvula, lo que provocará que el disco y los asientos se desalineen.
Control de flujo	Proporciona funcionalidad de encendido/apagado y las válvulas de tapón de apertura de diamante pueden estrangular el flujo	Sólo puede proporcionar la funcionalidad de encendido/apagado. La estrangulación del caudal dañará la válvula.
Restricción de caudal/Caída de presión	Las válvulas de macho con aberturas restringidas provocan cierta caída de presión; existen válvulas de macho de paso total	Válvula de paso total, la pérdida de carga es insignificante
Capacidad de caudal	Baja	Más alto
Dirección del flujo	Bidireccional y multipuerto	Bidireccional
Potencia necesaria	Mayor a alta presión	Bajar a alta presión
Par de torsión	Alta, especialmente a alta presión	Bajo

Preguntas frecuentes

¿Es una válvula de tapón de paso total?

La abertura del obturador de una válvula de macho puede ser de paso total, pero también está disponible en caudal reducido para aplicaciones en las que la caída de presión no es una gran preocupación.

¿Cuál es la diferencia entre una válvula de compuerta y una válvula de macho?

Una gran diferencia entre una válvula de compuerta y una de macho es que una de compuerta es multivuelta y una de macho es de cuarto de vuelta. Así, una válvula de macho puede abrirse o cerrarse más rápidamente que una válvula de compuerta.