Las Válvulas, elementos clave en toda instalación Industrial

• ¿Qué son las válvulas y porque debes usarla?
• ¿Cuándo se usan las válvulas industriales?
• Tipos de válvulas industriales
  • Clasificación en función de su propósito de aplicación
  • Sub clasificación de acuerdo con la función que ejecutan
    • Válvulas de aislamiento
    • Válvula de retención
    • Válvulas de regulación
    • Válvulas de seguridad y alivio de presión

En medio de la gran gama de piezas, partes y accesorios que se emplean en una instalación industrial,  se encuentran las válvulas. Hoy en día es imposible concebir procesos industriales  que no contemplen su uso.

Son accesorios muy comunes y demandados en el sector, su objetivo principal es regular, permitir o impedir el paso de gases y fluidos de la manera en que el proceso industrial lo requiera. 

Aunque no lo parezca, las válvulas son elementos claves y necesarios en toda instalación industrial.

Se usan para controlar el caudal de un líquido a través de las tuberías de transporte, representan así el último elemento de control en una línea de procesos.

Imprescindibles también en el uso doméstico, pues regulan el paso de agua hacia las tuberías de sus estructuras de forma controlada. 

Ven, conoce aún más acerca de las válvulas, continuemos.

¿Qué son las válvulas y porque debes usarla?

Las válvulas se pueden definir como un elemento mecánico que se encarga de iniciar, detener y regular la circulación de agua o gases.

Para esto utiliza piezas móviles similares a compuertas que abren o cierran el paso de cualquier elemento con el que tengan interacción.

Gracias a su sistema, las válvulas se han convertido en una pieza clave en toda instalación donde se interactúe con gases o líquidos, su uso es inevitable ante la necesidad de ejercer control sobre un proceso.

Debes usarla cuando existan condiciones variables relacionadas con los fluidos que se manejan en un sistema, siendo necesario que entiendas cómo funcionan en todo sentido.

¿Cuándo se usan las válvulas industriales?

Existen variedad de procesos en las plantas industriales donde se presentan situaciones en el transporte de fluidos que ameritan el uso de las válvulas industriales, encontrando así las siguientes:

• Regular la velocidad de entrada y salida de fluidos entre dos puntos
• Regular el caudal del fluido que entra y sale de un sistema
• Controlar la presión en medio de dos puntos
• De acuerdo con ciertas condiciones de operación, cuando es necesario variar el caudal del fluido
• Cuando se necesita abrir o cerrar del caudal a la entrada de un equipo 
• Cuando por mantenimientos, reparaciones o cambios de equipos se requiere ausencia del caudal en una zona determinada del sistema.

Hay muchas otras razones y situaciones por las que se amerita el uso de la válvula, todas enfocadas en la variabilidad del caudal de fluidos que entran y salen de un sistema.

Tipos de válvulas industriales

Para el diseño de una válvula intervienen muchas variables, por lo que es improbable crear una que abarque todos los procesos y operaciones industriales. 

Por esta razón, el mercado ofrece múltiples tipos de válvulas con características distintas, dependiendo del uso que se les va a dar.

Clasificación en función de su propósito de aplicación:

1. Válvulas de aislamiento: diseñadas para detener el flujo de la línea cuando se requiere

2. Válvulas de retención: son unidireccionales, su función es impedir que el flujo retroceda hacia la zona presurizada cuando esta desaparece

3. Válvulas de regulación: conocidas como válvulas de control, esta modifica la cantidad de flujo que circula en un sistema según se requiera en cuanto a cantidad, desviarlo, mezclarlo o accionarlo.
4. Válvulas de seguridad: creadas para proteger equipos y personal de la sobre presión. También se les denomina de alivio de presión. Se autoaccionan cuando detectan presiones superiores a las programadas.

Cada uno  de estos tipos de válvulas presenta una sub clasificación, que atiende en este caso a la función que ejecuta cada una de ellas, veamos ahora de forma exhaustiva cuáles son:

Sub clasificación de acuerdo con la función que ejecutan:

1. Válvulas de aislamiento:

También llamadas de cierre, bloqueo o corte, se subdividen en dos grandes grupos, las válvulas de aislamiento lineal y las válvulas de aislamiento rotatorio.

1.1 Válvula de aislamiento lineal: 

Se emplean al manejar fluidos compresibles como el vapor, se caracterizan por sus movimientos lentos de apertura y cierre, el movimiento del eje se realiza de forma vertical desde arriba hacia abajo para la acción de cierre y de abajo hacia arriba para la de apertura. 

Existen diversas válvulas de aislamiento lineal, entre las más comunes encontramos: la válvula de compuerta, válvula de globo, válvula de diafragma y válvula de guillotina.

Válvula de compuerta

Es la más sencilla, cuenta con una compuerta interna que sube y baja al girar una manivela externa, con el fin de regular el flujo de agua sin estrangulación, ideal para condiciones de baja resistencia a la circulación del fluido

Usos: transporte de líquidos espesos, gas, aceites, vapores, pastas semilíquidas y otros. 

Válvula de globo

Su característica principal es que obstruye el fluido mediante el uso de un disco o tapón, el cual se cierra contra un asiento finamente mecanizado que por lo general se encuentra paralelo a la circulación de la tubería. Su manivela permite realizar múltiples vueltas.

Usos: transporte de líquidos, gases, vapores y fluidos corrosivos.

Válvula de diafragma

Estas emplean un diafragma de caucho blando como elemento para controlar, ajustar, encender o apagar el flujo del líquido. Su sistema de apertura y cierre consiste en movimientos hacia arriba y hacia abajo a lo largo del eje del vástago de la válvula, son de cierre sin lugar a fuga. 

Usos: transporte de medios corrosivos, viscosos, fluidos de macropartículas, como en el sistema de tratamiento de agua del  sistema de energía térmica

Válvula de Guillotina

Diseñadas para el aislamiento en sistemas con alto contenido de sólidos en suspensión, de estructura compleja, cuentan con una hoja afilada para cortar a través de líquidos pesados. Se emplean para abrir y cerrar lentamente y salvaguardarse del golpe de ariete.    

Usos: en minería, lavado de carbón, tratamiento de lodo, aguas residuales, mezcla de material y agua, pasta de cualquier consistencia, medios viscosos, corrosivos y abrasivos. 

1.2 . Válvulas de aislamiento rotatorio: 

Se diferencian de las anteriores al ser usadas para  manejar fluidos NO compresibles en estado líquido y a presiones bajas. Se caracterizan por sus movimientos muy rápidos de apertura y cierre. El movimiento del eje se realiza de forma de rotación de 90 grados como carrera total. 

Dentro de la gama de válvulas de aislamiento rotatorio encontramos: la válvula de bola o de esfera, válvula de mariposa y válvula macho.

Válvula de bola o de esfera

Funciona con un tapón en forma de bola o esfera perforada que se encuentra con los tubos a los que se ajusta con el fin de regular la salida de líquidos o gases. Se abre mediante el giro del eje unido a la esfera, permite el paso del fluido cuando está alineada a la entrada y salida de la válvula, cerrada cuando se encuentra perpendicular a las mismas. 

Usos: servicios generales, transporte de líquidos y gases.

Válvula de mariposa

Cuenta con un disco que gira sobre un eje obturando o cerrando el paso cuando se encuentra en forma perpendicular al eje y libre o abierta cuando está paralelo al mismo, este sistema permite ángulos de apertura parciales.

Usos: servicios generales, transporte de líquidos, gases, pastas semilíquidas y líquidos con sólidos en suspensión.

Válvula macho

Controlan la circulación por medio de un obturador macho cilíndrico con una perforación en el centro, gira sobre un eje central mediante una palanca la cual encara las aberturas con los extremos de la válvula, su accionamiento es casi inmediato, ya que se consigue con un cuarto de vuelta de la palanca.

Usos: aplicaciones más exigentes, de altas temperaturas y sólidos en suspensión, se usan en refinerías, plantas de etileno y otros.

2. Válvula de retención:

También conocidas como válvulas check y unidireccionales, se accionan por la misma presión del líquido, el cual permite el paso, pero impide el retroceso del mismo hacia la zona presurizada. Su función o uso principal se encuentra en tuberías unidas a sistemas de bombeo, en instalaciones de fontanería en general y de calefacción.

En otras palabras, el mecanismo de estas válvulas permite que cuando el líquido circule en el sentido previsto se abra, y al invertir el sentido del mismo se cierre.

En el mercado existen diversos diseños que responden a la misma necesidad, su selección dependerá de los criterios del usuario en cuanto a materiales de construcción, naturaleza del fluido, presiones, mantenimiento, temperatura y más.

Así encontrarás:

Imagen de referencia	Tipo de Válvula de retención	Características
	Tipo Clapeta oscilante	Se usan en aplicaciones de bombeo para prevenir el retorno del líquido, como en aguas residuales y también agua potable.
	Tipo Clapeta tipo wafer	Se emplea para impedir la circulación inversa o reflujo el fluido, soporta grandes presiones de trabajo
	De disco partido o doble plato	Cuentan con un reducido tamaño, adecuadas para instalaciones contra incendios, climatización, distribución de agua y riego.
	Disco con muelle	Accionada por un resorte, se emplea para evitar el flujo inverso de fluidos en procesos industriales, trabajan en función de la diferencia de presión, es decir, ante una presión de aspiración alta se abren y ante una presión baja se cierra.
	De bola	Es auto limpiante, ya que la realiza un movimiento rotatorio durante su funcionamiento, permiten un paso liso y total garantizando un flujo completo.
	Tipo pistón	Diseñadas para sistemas de refrigeración y aires acondicionado, residencial, comercial e industrial. Garantizan el flujo de refrigerante en una sola dirección

3. Válvulas de regulación:

La característica principal o fin de estas, también llamadas válvulas de control, es que modifican, regulan o controlan la cantidad, dirección y mezcla de fluido en un sistema según las necesidades de cada proceso.  

Las válvulas de control poseen un elemento que se denomina “Lazo de control”. Consiste en un sistema compuesto por un controlador electrónico encargado de recoger la señal de entrada según los parámetros deseados. En otras palabras, el parámetro deseado se introduce en el controlador, luego el parámetro real medido por el sistema alimenta al controlador y este compara si no coinciden genera una señal de error y por ende hace que la válvula actué ejerciendo el cierre u apertura del caudal según sea el caso.

Poseen sistemas de accionamiento manual y/o mecánico dependiendo del diseño. 

Las hay de paso recto y de tres vías para funciones de mezcla y derivación. De allí la siguiente subdivisión: 

• Válvulas mezcladoras: creadas para actuar en la mezcla con una proporción de dos o más fluidos de entrada para producir un fluido de salida común con el cambio de posición del obturador.
• Válvulas desviadoras: conocidas como de derivación, su trabajo es el contrario de la anterior, en este caso actúa sobre dos o más fluidos de salida a partir de un fluido de entrada común.

4. Válvulas de seguridad y alivio de presión:

Tienen como objetivo proteger a los equipos y al personal contra una posible sobre presión, son autoaccionadas cuando detectan presiones superiores a las programadas.

Su diseño por lo general es en ángulo de 90 grados para facilitar la evacuación de fluidos en un sistema. 

Su uso es fundamental cuando se trata de procesos presurizados y en ciertas líneas de producción, ya que los fluidos compresibles provocarían una deformación o rotura en los sistemas en caso de existir un aumento de presión más allá de la que puede soportar el sistema según su diseño.

Te acabamos de mostrar una amplia clasificación y, sin embargo, no son todas. 

Comenzamos con las de uso frecuente y las más conocidas,  Esto es apenas un abreboca para el mundo de válvulas que se diseñan día a día. En Zummar tenemos una amplia variedad disponible para ti.

Finalmente, la elección del tipo de válvula industrial a emplear vendrá de la mano con la necesidad de regulación que esta deba satisfacer dentro de un sistema específico, afortunadamente existe una para cada necesidad.