Válvulas para fluidos de alta viscosidad

Figura 1: Válvula solenoide coaxial para medios de alta viscosidad

La selección de la válvula correcta para medios viscosos comienza por comprender la viscosidad y la composición química del fluido. Los medios viscosos pueden introducir mayores caídas de presión en el sistema, por lo que es necesario elegir válvulas con una resistencia mínima al flujo, como los diseños de diámetro completo. Las válvulas con vías de flujo simplificadas y puertos más grandes pueden reducir el riesgo de obstrucción. Además, las válvulas para fluidos de alta viscosidad pueden necesitar mecanismos de accionamiento robustos para manejar la mayor fuerza requerida, como actuadores neumáticos o eléctricos. Este artículo analiza las características de diferentes válvulas para medios viscosos.

Tabla de contenidos

• Comprender la viscosidad y la selección de válvulas
• Válvulas de bola
• Válvulas mariposa
• Válvulas solenoides coaxiales
• Válvulas de diafragma
• Válvulas de compuerta
• Compatibilidad de materiales
• Preguntas frecuentes

Comprender la viscosidad y la selección de válvulas

Al seleccionar válvulas para diversas aplicaciones, es esencial considerar la viscosidad de los medios.

• Los fluidos de baja viscosidad fluyen fácilmente. Su nivel de viscosidad es inferior a 100 centistokes (cSt).
  • Por ejemplo, agua, gasolina, alcohol y aire
• Los fluidos de viscosidad media varían entre 100 y 1.000 cSt.
  • Por ejemplo, aceite de motor, aceite vegetal y jarabes ligeros
• Los fluidos de alta viscosidad son espesos, superando los 1.000 cSt
  • Por ejemplo, miel, melaza, aceites pesados y glicerina

Las válvulas comúnmente utilizadas para medios viscosos se enumeran a continuación con su rango de viscosidad adecuado:

• Válvula de bola: Baja a media
• Válvula mariposa: Baja a media
• Válvula solenoide coaxial: Baja a alta (Coaxial)
• Válvula de diafragma: Media a alta
• Válvula de compuerta: Baja a media

Válvulas de bola

Las válvulas de bola de paso completo son ideales para aplicaciones de baja a media viscosidad, como petróleo y gas, procesamiento químico, y alimentos y bebidas. Su diseño de diámetro completo minimiza la resistencia al flujo, haciéndolas ideales para fluidos viscosos.

Las válvulas de bola de paso reducido o caracterizadas, como las válvulas de bola con puerto en V, pueden obstruirse con partículas en medios viscosos. Las válvulas de bola tampoco son adecuadas para fluidos altamente viscosos, ya que pueden causar desgaste en los asientos de la válvula con el tiempo.

Figura 2: Válvula de bola para medios viscosos. Asegúrese de que el tamaño de la conexión sea lo suficientemente grande para permitir un flujo sin obstrucciones.

Válvulas mariposa

Las válvulas mariposa son ideales para aplicaciones de gran diámetro debido a su diseño compacto y ligero, lo que las hace adecuadas para espacios reducidos. Se utilizan comúnmente en industrias como la farmacéutica y química para controlar fluidos de baja a media viscosidad.

La válvula mariposa opera con un disco giratorio dentro del camino del flujo, lo que puede causar cierta restricción y turbulencia. Esto la hace menos adecuada para fluidos de muy alta viscosidad que las válvulas con vías de flujo rectas.

Figura 3: Válvula mariposa eléctrica

Válvulas solenoides coaxiales

Las válvulas solenoides coaxiales de acción directa son adecuadas para manejar medios altamente viscosos, abrasivos o contaminados. Funcionan eficazmente a bajas presiones diferenciales y ofrecen una operación más rápida en comparación con las válvulas solenoides estándar. Estas válvulas se utilizan ampliamente en procesamiento químico, tratamiento de aguas residuales, alimentos y bebidas, y en las industrias de petróleo y gas.

Válvulas de diafragma

Las válvulas de diafragma son ideales para manejar lodos y fluidos de alta viscosidad, especialmente en aplicaciones que requieren limpieza frecuente. Se utilizan comúnmente en la industria alimentaria y de bebidas. El diafragma flexible asegura un excelente sellado y reduce el riesgo de obstrucción. Sin embargo, las válvulas de diafragma generalmente se utilizan para presiones inferiores a 10 bares (145 psi) y no son adecuadas para aplicaciones de alta presión.

Figura 4: Válvula de diafragma

Válvulas de compuerta

Las válvulas de compuerta son adecuadas para manejar fluidos de viscosidad media, como ciertos aceites y lubricantes, y productos químicos viscosos no corrosivos que requieren un cierre confiable. Su diseño permite una restricción mínima del flujo cuando está completamente abierta, lo que es beneficioso para mantener el flujo en medios viscosos.

Las válvulas de compuerta están diseñadas para posiciones completamente abiertas o cerradas y no están diseñadas para regular el flujo. El riesgo de golpe de ariete es generalmente menor con medios viscosos, y la característica de cierre lento de las válvulas de compuerta reduce aún más este riesgo. Esto las hace ideales para aplicaciones donde es esencial mantener un flujo suave y estable.

Figura 5: Válvula de compuerta

Compatibilidad de materiales

Seleccionar los materiales apropiados para el cuerpo de la válvula y los sellos es crucial. Los materiales deben ser compatibles con los medios y resistir la presión y temperatura de trabajo. Por ejemplo, las válvulas de acero inoxidable con sellos de EPDM son preferidas en la industria alimentaria y de bebidas debido a su higiene y compatibilidad con grado alimenticio.

El acero inoxidable, el plástico y el latón son opciones populares para los materiales de la vivienda. Para el sellado, se utilizan comúnmente EPDM, FKM y NBR. Lea nuestra tabla de resistencia química para obtener más detalles sobre la compatibilidad de diferentes materiales de válvulas con varios medios.

Preguntas frecuentes

¿Qué características debe tener una válvula solenoide para aceite viscoso?

Debe tener un orificio más grande, una bobina robusta y estar hecha de materiales resistentes a fluidos de alta viscosidad.