30049510 Tema Tubos Tuberias y Accesorios

7/28/2019 30049510 Tema Tubos Tuberias y Accesorios

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Prof. MSc Lourdes Rosas Prof. Ing. Mahuli Gonzlez

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

FRANCISCO DE MIRANDA

PROGRAMA DE INGENIERIA QUIMICA

APRENDIZAJE DIALOGICO INTERACTIVO

OPERACIONES UNITARIAS I

TEMA N 1FLUJO DE FLUIDOS EN FASE LIQUIDA:

Tubos, vlvulas y accesorios

FACILITADOR: Prof. Ing. Mahuli A. Gonzlez G.


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Tuberas, Vlvulas y Accesorios.


UNIDAD I

FLUJO DE FLUIDOS EN FASE LIQUIDA

Tubos, vlvulas y accesorios

Las aplicaciones a los procesos qumicos incluyen frecuentemente el estado fluido. El fluido

se transfiere generalmente de una parte del proceso a otra a travs de tuberas y de tubos

con seccin transversal circular, que existen en una amplia variedad de tamaos, espesor de

pared y materiales de construccin. La mayor parte de los problemas de flujo de ingeniera

qumica requieren el uso de ductos cerrados ms que el de canales abiertos.

El propsito de esta unidad es conocer los trminos bsicos en el transporte de fluidos. En

esta seccin se estudiar la diferencia entre tuberas y tubos, as como los diferentes

materiales que pueden ser fabricados, las especificaciones de las tuberas y los tubos, las

principales funciones de los accesorios, las vlvulas, su descripcin, funciones y los factores

para su seleccin.

El objetivo de esta unidad es familiarizar al estudiante con las definiciones y principales

trminos asociados a: tuberas, accesorios y vlvulas relacionados al transporte de fluido,

reconociendo su importancia en la Ingeniera Qumica.

1.1 Tubera y Tubo

1.1.1 Diferencias entre tubera y tubo.

Tubera (Pipe): Productos tubulares, que se especifican por su dimetro nominal y

espesor de la pared. Son de pared gruesa y rugosa, dimetro relativamente grande,

longitud moderada, sus tramos pueden unirse por bridas, soldaduras y conexiones

roscadas. Se fabrican por soldadura moldeo taladro.

Tubo (Tubing o tube): Cualquier conducto que no cumpla con la especificacin

anterior. Se especifican por el dimetro externo real y el espesor de la pared,

paredes delgadas y lisas, en forma de rollos de grandes longitudes, no pueden


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roscarse sus tramos pueden unirse por medio de bridas y soldadura, se

fabrican por obstruccin o laminacin en fro.

1.2 Materiales de construccin.

Los tubos y tubera se fabrican de muy diversos materiales que comprenden:

metales y aleaciones, tales como: hierro colado, hierro dulce, acero al carbono,

aleaciones de acero ( Cr, Cr-Ni, Cr-Mo ), metales y aleaciones no frricas Pb, Br, Cr, Cu,

Monel ( Ni-Cr-Fe ), Latn ( Cu-Zn ), Admiralty ( Cu-Zn-Sn ); plsticos, madera, cermica,

vidrio, cemento, asbesto-cemento, etc.

1.3 Especificacin de tuberas:

1.3.1 Dimetro Nominal-Catlogo:

Un mtodo para identificar el tamao de las tuberas fue establecido por ANSI (Instituto

Americano de Normas Nacionales. Por convencin el tamao de las tuberas y

conexiones estn caracterizados en trminos de Dimetro Nominal y el Catlogo

Cdula (Schedule) y se clasifican en funcin de estos. El dimetro nominal es una

expresin estandarizada del dimetro de la tubera y el nmero de catlogo indica el

espesor de la pared. Tuberas de acero comercial con dimetro nominal mayor a 12

pulgadas, el dimetro nominal es igual al dimetro externo real , para tuberas entre 3 y 12

pulgadas , el dimetro nominal es aproximadamente igual al dimetro interno real y para

tuberas pequeas, esto no se cumple . Sin tener en cuenta el espesor de pared el dimetro

externo de todas las tuberas correspondientes a un determinado tamao nominal es el

mismo con el fin de intercambiar accesorios. Para un determinado dimetro nominal

cuando la cdula disminuye el espesor disminuye y el dimetro interno aumenta.

Las tuberas de otros materiales se fabrican con el mismo dimetro externo que las tuberas

de acero, con el objeto de poder intercambiar las diversas partes de un sistema de

conduccin. Estas dimensiones normalizadas de tuberas se les conoce como IPS (Iron

Pipe Size) NPS (Normal Pipe Size).Tubera de cobre de 4 pulgadas IPS, significa : una

tubera de cobre que tiene el dimetro exterior de una tubera de acero normalizada de 4

pulgadas. (Mc Cabe, 1998)


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El nmero de catlogo indica el espesor de pared y viene dada por la expresin:

donde:P = Presin interna de trabajo ( Kgf / m2 )

S = Presin que soporta la aleacin empleada ( Kgf / m2 )

Se emplean 10 nmeros de catlogo: 10, 20. 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 y 160. Para otras

aleaciones el espesor de pared puede ser mayor menor que el de una tubera de acero,

dependiendo de la resistencia que posee la aleacin. (Foust, 1980)

En la Tabla 1 se muestra la medida nominal de la tubera en pulgadas para cada espesor de

tubera o tambin llamada cedula (Schedule) y se especifica el dimetro exterior, el espesor

de la pared y el dimetro interno para cada uno. Es importante resaltar que esta tabla ser

de mucho uso a lo largo del curso, debido a que en los ejercicios prcticos generalmente se

especificar el dimetro nominal de la tubera y su respectivo espesor, siendo necesario

conocer el dimetro interno real para realizar todos los clculos correspondientes a: rea de

tubera, Numero de Reynolds, etc.


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Tabla 1. Tuberas comerciales de acero. Fuente: Crane, 1976


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Por ejemplo, si la tubera tiene un dimetro nominal de 2 pulgadas cedula 40, su dimetro

interior es 52.5 mm (ver Tabla 1). Si es necesario conocer el rea de la tubera y el rgimen

de flujo (laminar, en transicin o turbulento) a travs del Numero de Reynolds se utilizar

siempre el dimetro interior de la tubera.

En el Tabla 1 se puede observar que para un dimetro nominal especfico si aumenta la

cedula, aumenta el espesor de la tubera. Considere como dimetro nominal 2 pulgadas,

observe el recuadro en rojo y compare la cedula 40 y cedula 80, compruebe que al aumentar

el catalogo aumenta el espesor de la pared y por ende disminuye el dimetro interior de la

tubera.

1.3.2 Especificacin de tubos: Dimetro Externo-BWG:

Para los tubos el tamao viene dado por el dimetro externo real sea el valor nominal

corresponde al dimetro externo real dentro de tolerancias pequea El espesor de pared

se indica por el nmero BWG ( Birminghan Wire Gage ) cuyo intervalo comprende desde

24 (muy delgado) hasta 7 muy grueso (tubos empleados en intercambiadores de calor y

conexiones de instrumentos).

En la Tabla 2 se muestra datos de los tubos para condensadores e intercambiadores decalor, en ella se especifica para cada Dimetro Externo del tubo en pulgadas los diferentes

nmeros de BWG (Espesor del tubo), dimetro interno del tubo, rea de flujo por tubo,

superficie por pe lineal, peso por pie lineal. Dicha tabla ser de utilidad en el Tema N4.

Intercambiadores de calor de carcaza y tubo.


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Tabla 2. Datos de tubos para condensadores e intercambiadores de calor.Fuente: Kern, 1999


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En la Tabla 2 se puede comprobar que a medida que aumenta el BWG disminuye el espesor

de la pared y por ende el dimetro interno aumenta

1.4 Tamao ptimo de la tubera.

El tamao ptimo de tubera, depende del costo de instalacin, potencia

mantenimiento, y las tuberas y accesorios de repuesto. Los tamaos ptimos en pulgadas

son:1 / 2, 3 / 4, 1, 1 (difciles de conseguir), 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 14 (difciles de conseguir),

16, 18 (difciles de conseguir) 20, 24, 26 y mayores con incremento de 6 pulgadas. (Mc

Cabe, 1998)

En general, el tamao mnimo ser: Pulgadas

Lneas de servicio 1 / 2

Lneas de proceso 1Conexiones de instrumento y lneas trazadas con vapor No hay limitaciones

Caeras subterrneas (sewer lines) 4

Otros tipos de lneas subterrneas 1

1.5 Recomendaciones prcticas para instalaciones de tuberas.

El buen funcionamiento de una planta puede depender de la instalacin en la tubera. Se

pueden nombrar como recomendaciones generales. Conducciones paralelas.

Evitar codos en ngulo recto.

Tomar precauciones para que las conducciones se puedan limpiar con facilidad para

lo cual, es necesario instalar gran nmero de uniones bridas.

Para facilitar la limpieza colocar cruces y tes, en lugar de codos, con su

abertura sobrante cerrada con un tapn.

En flujo por gravedad el dimetro debe ser superior al necesario y contener un

mnimo de codos. Las vlvulas han de mantenerse con el vstago hacia arriba, altura adecuada para

poder ser alcanzada por el operador, bien sujetas pero sin tensiones , con

suficiente holgura para permitir la expansin trmica de la tubera adyacente y con

espacio suficiente para poder abrirla completamente y para reponer la caja

prensaestopas.


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1.6 Normas COVENIN de colores de identificacin de tuberas.

Con el fin de distinguir el tipo de fluido que transporta una tubera rpidamente

dentro de una planta y brindarle seguridad al operarlo, se han dictado las normas en

cuanto al color, con el cual deben ser pintadas stas . No es necesario utilizarlos en losdiagramas de flujo.

A continuacin se presentan las tablas A y B con normas estipuladas por COVENIN.

TABLA A

TABLA B

Fluido Color Bsico deIdentificacin

Color de los anillos

Agua potable Verde Azul

Agua Residual Verde Negro

Agua condensada Verde Amarillo

Agua salada Verde Anaranjado

Nombre del fluido Color Bsico de Identificacin

Agua Verde

Agua para combatir incendio Rojo

Vapor Gris plateado

Aceite vegetales, animales

minerales, lquidos combustibles

inflamables.

Marrn

Gases inertes inflamables Amarillo

cidos Anaranjado

lcalis Violeta

Aire Azul

Residuos en fermentacin y

aguas negrasNegro

Productos fermentables Gris oscuro

Vaco Gris claro


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Agua radioactiva Verde Negro y Violeta

Aceites vegetales o animales Marrn Dorado

Aceites minerales y otros

lquidos combustiblesMarrn Rosado

cido concentrado Anaranjado Amarillo

Cabeza y cola de destilacin Negro Marrn

Alcohol etlico en destileras Marrn Azul

Alcohol Desnaturalizado Marrn Verde

Productos destilables Marrn Anaranjado

Lquido inflamable Marrn Amarillo

Gas inerte Amarillo Gris plateado

1.7 Accesorios para tuberas.

1.7.1 Principales funciones de los accesorios.

Se utilizan en las conducciones para:

Unir tramos de tuberas; por ejemplo los coples y las tuercas unin (Ver figura 1)

Figura 1. Accesorios para unir tramos de tuberas


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Cambiar la direccin de la lnea; por ejemplo codos o tes (Ver Figura 2)

Figura 2. Accesorios para cambiar la direccin de una lnea

Cambiar el dimetro de la lnea: por ejemplo reducciones (Ver Figura 3)

Figura 3. Accesorios para cambiar el dimetro de una lnea

Conectar diferentes ramas de la lnea; por ejemplo tes, cruces y yes


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Cerrar el final de la lnea; por ejemplo una vlvula, brida ciega (Ver Figura 4)

Figura 4. Accesorios para cerrar una lnea

1.7.2 Mtodos comunes para unir tramos de tuberas y accesorios.

Los mtodos para unir tubos y tuberas dependen del material de construccin y el

espesor de pared. Tuberas de pared gruesa se conectan con accesorios

roscados, bridas soldadura y las fabricadas con materiales frgiles como vidrio, carbn

fundicin se unen con bridas juntas de enchufe y cordn. Los tubos de pared delgada

se unen por soldadura., compresin accesorios cnicos; la rosca debilita la pared del

tubo y en general los accesorios roscados no son fuertes, por lo tanto el nmero del catlogo

debe duplicarse. Los accesorios roscados estn normalizados hasta tuberas de 12

pulgadas, pero debido a la dificultad del roscado y al manejo de tuberas grandes, se

emplean muy raramente para tuberas mayores de 3 pulgadas, es decir para tuberas

mayores de 2 pulgadas se utilizan bridas soldaduras.

Las bridas, son dos discos iguales anillos metlicos unidos mediante tornillos que

comprimen una junta que est situada entre sus caras, se unen por rosca soldadura; son

el mtodo universalmente adoptado para unir tuberas de grandes dimetros mayores de 50

65 mm; para cerrar una tubera se utiliza una brida ciega, que es una brida sin abertura.

Para unir las diferentes piezas de una tubera de acero en procesos donde la presin es

elevada, la soldadura ha llegado a ser el mtodo normal, ya que la unin es ms fuerte y no

debilita la pared de la tubera como los accesorios roscados, de manera que para una


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determinada presin pueden emplearse tuberas de menor espesor. Las uniones hechas por

soldaduras son hermticas, su principal desventaja es la dificultad para realizar los cambios.

Junta de Expansin.

Es un dispositivo utilizado para absorber las tensiones originadas por la expansin entuberas largas sometidas a cambios de temperaturas, se utilizan con empaquetadura,

fuelles sin empaquetadura. A su vez, amortiguan y reducen los ruidos, las vibraciones y

eliminan la tensin. Se utilizan en servicios de inyeccin de vapor. En la figura 5 se muestra

una junta de expansin

Figura 5. Junta de expansin

Prensaestopa y Cierre Mecnico.

Son dispositivos para disminuir las fugas y al mismo tiempo permitir libertad de

movimiento. En muchos procesos es necesario que parte del equipo se mueva con relacin

a otra, sin que existan prdidas excesivas de fluido en la pieza mvil.

Ejemplos de junta de expansin con empaquetadura, tenemos en vlvulas donde el

vstago entra en el cuerpo de esta y tiene libertad de giro sin dejar salir el fluido, en el rbol

de una bomba compresor que penetra en la carcasa cuando el eje de un agitador

atraviesa la pared de un tanque a presin, etc.

Ninguno de estos dispositivos evita completamente las fugas; el movimiento de la pieza

puede ser de vaivn rotatorio, ambos a la vez, pequeo accidental como el de una

junta de expansin con empaquetadura, prcticamente continuo como ocurre en una

bomba.


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La caja prensaestopa sirve de cierre a un rbol rotatorio longitudinal, es una cmara

estacionaria que rodea al eje tubera. (Ver Figura 6 b)

El cierre mecnico o tambin llamado sello mecnico, es un cierre rotatorio mecnico, el

contacto deslizante tiene lugar entre un anillo de grafico y una cara pulimentada de metal

generalmente acero al carbono, se utilizan ampliamente en equipos en los cuales semanejan fluidos muy corrosivos. (Ver Figura 6 a)

(a) (b)

Figura 6. Cierre mecnico (a) y prensaestopa (b)

1.8 Vlvulas.

1.8.1 Definicin y Descripcin.

La vlvula es un mecanismo que sirve para regular el flujo de una tubera y esta regulacin

pude ser desde cero (vlvula totalmente cerrada), hasta el flujo total (vlvula totalmente

abierta), y pasa por todas las posiciones intermedias, entre esos extremos.

La vlvula est constituida por:

El cuerpo, el cual tiene el ducto para el paso del fluido y los asientos.

El bonete, que junto con el cuerpo constituyen el armazn general de la vlvula, permite el

paso del vstago y aloja parte del elemento de cierre cuando la vlvula est abierta.El estopero, caja de empaque del bonete, sirve para sellar la salida del vstago, por

medio de empaques y est formado por el buje de asiento y el bonete.

El asiento, es la parte de la vlvula que junto con la cua el disco realizan el cierre por el

contacto de sus superficies.


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El vstago es el elemento principal para trasmitir el movimiento al mecanismo de cierre y

que junto al volante constituyen las partes mviles de la vlvula.

(a) (b)

Figura 7. Corte longitudinal de una vlvula de globo (a) y una vlvula de compuerta (b)

A Rueda E Nuez de bloqueo H Bonete K Nuez del disco

B Tuerca de la rueda F Linterna I Sostn del disco L CuerpoC Vstago G Empaque J Disco

1.8.2 Factores para la seleccin de una vlvula.

La seleccin de las vlvulas incluye muchos factores y es preferible tener como referencia un

sistema que facilite la seleccin. Se deben tener en cuenta, como mnimo las siguientes

caractersticas bsicas: tipo de vlvula, materiales de construccin, capacidades de presin y

temperatura, material de empaquetaduras y juntas, costo y disponibilidad.

Tipo de vlvula:

El tipo de vlvula depender de la funcin que debe efectuar sea de cierre

(bloqueo), estrangulacin para impedir el flujo inverso. Estas funciones se deben

determinar despus de un estudio cuidadoso de las funciones de la unidad y del


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sistema para los cuales se destina la vlvula. Dado que existen diversos tipos de

vlvula para cada funcin, tambin es necesario determinar las condiciones del

servicio donde se emplearn las vlvulas. Es de importancia primordial conocer las

caractersticas qumicas y fsicas de los fluidos, se debe prestar atencin:

Funcin de la vlvula:

Vlvula de cierre bloqueo ( compuerta, bola, macho, mariposa )

Vlvula de estrangulacin ( globo, aguja, ngulo, Y, mariposa )

Vlvula de retencin

Tipo de servicio:

Lquidos Gases

Lquidos con gases

Lquidos con slidos

Gases con slidos

Vapores generados instantneamente por la reduccin de la presin del sistema

Con corrosin sin corrosin

Con erosin sin erosin

Materiales de construccin:

Luego de tener la funcin, el servicio y seleccionar el tipo de vlvula, se deben tener

en cuenta los materiales de construccin para el servicio que se destine la vlvula.

Todas las partes de la vlvula que estn en contacto con el fluido, deben tener la

resistencia necesaria para la corrosin. Para seleccionar los materiales adecuados

para la corrosin se deben tener en cuenta los materiales recomendados por los

fabricantes, si es inadecuada se deben obtener datos mediante pruebas de corrosin

en el laboratorio. Entre los materiales de las vlvulas disponibles en el mercado paraindustrias de procesos qumicos se encuentran, acero inoxidable, hierro fundido,

hierro dctil, bronce, acero fundido, acero forjado.


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Capacidades de presin y temperatura:

Luego de conocidas las presiones y temperaturas mximas de operacin, el ingeniero

podr establecer la capacidad de presin requerida por la vlvula y se deben

consultar y comparar con las listas de presin y temperatura del fabricante.

Materiales de empaquetaduras y juntas:

Esta es tan importante como el material de la vlvula para un determinado servicio,

ya que la seleccin inadecuada puede ocasionar fugas en la vlvula y requerir un

paro del sistema para reemplazarla, adems si el fluido es txico se originan

accidentes en el personal y daos a la planta y su forma fsica debe ser compatible a

las caractersticas mecnica de la vlvula. Se debe consultar la literatura de los

fabricantes y las publicaciones tcnicas. Entre los materiales de empaque paravlvulas en servicios en diversos procesos se tienen: empaquetaduras metlicas

flexibles de aluminio, cobre, asbesto, etc

Costo y disponibilidad:

Luego de seleccionar la vlvula, ms de un tipo de vlvula ser adecuada para un

trabajo especfico, entonces la seleccin se har segn el costo y la disponibilidad en

el mercado

1.8.3 Principales tipos de vlvulas segn su funcin.

Vlvulas de cierre bloqueo: Estas vlvulas presentan un paso directo del

flujo, solo abren o cierran.

- Vlvula de Compuerta: Resistencia mnima al fluido en la tubera. Se utiliza

totalmente abierta o cerrada. Accionamiento poco frecuente. Se utiliza para servicio

de lquidos limpios (contienen poco o ningn material slido). Este tipo de vlvulasupera en nmero a otros tipos de vlvulas en servicio donde se requieren circulacin

ininterrumpida y poca cada de presin. No se recomiendan para servicios de

estrangulacin, porque la compuerta y el sello tienden a sufrir erosin rpida, cuando

se restringe la circulacin y producen turbulencia con la compuerta parcialmente

abierta. (Ver Figura 8)


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Figura 8. Vlvula de compuerta

- Vlvula de Macho: Cierre hermtico. Deben estar abiertas o cerradas del todo. Son

ideales para manejar corrientes con alto contenido de slidos, incluso pastasaguadas muy espesas. Dado que el fluido por la vlvula es suave e ininterrumpido,

hay poca turbulencia dentro de ella y, por tanto, la cada de presin es baja. Son de

accin rpida, operacin sencilla, espacio mnimo para la instalacin, tienen

resistencia mnima al flujo.

Hay dos tipos principales de vlvulas de macho: lubricadas para evitar las fugas entre

la superficie del macho y el asiento en el cuerpo y al mismo tiempo reducir la friccin

durante la rotacin, y las no lubricadas donde el macho tiene un revestimiento que

elimina la necesidad de la lubricacin. (Ver Figura 9)

Figura 9. Vlvula de Macho

- Vlvula de Mariposa: Su uso principal es de cierre y estrangulacin de grandes

volmenes de gases y lquidos a baja presin. Su diseo de disco abierto, rectilneo,


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evita cualquier acumulacin de slidos; la cada de presin es muy pequea.

Apertura total, cierre total o estrangulacin, operacin frecuente, cierre positivo para

gases o lquidos. (Ver Figura 10)

Figura 10. Vlvula de Mariposa

- Vlvula de Bola: No hay obstruccin al flujo. Se utilizan para lquidos viscosos y

pastas aguadas. Cierre positivo. Se utiliza totalmente abierta o cerrada. No manejan

fluidos que se polimerizan o se sedimentan, ya que pueden daar los asientos y

acumularse detrs de la bola. Son bsicamente vlvulas de macho modificadas. Son

rpidas para operarlas, de mantenimiento fcil, no requieren lubricacin, producen

cierre hermtico con baja torsin y su cada de presin es funcin del tamao del

orificio. No estn limitadas a un fluido en particular. Se pueden emplear para vapor,agua, aceite, gas, aire, fluidos corrosivos, pastas aguadas y materiales pulverizados

secos. (Ver Figura 11)

Figura 11. Vlvula de bola


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Vlvulas de estrangulacin: Estas vlvulas tiene un cambio en la direccin del flujo,

pueden estar en posiciones intermedias llmese abierta a la mitad, abierta, esto

genera mayor cada de presin que las vlvulas de cierre o bloqueo.

- Vlvula de Globo: Son para uso frecuente. Cierre positivo. El asiento suele estar

paralelo con el sentido del flujo, producen resistencia y cada de presin

considerable. Se utilizan para cortar o regular el flujo del lquido y este ltimo es su

uso principal. El cambio del sentido del flujo (dos vueltas en ngulo recto) en la

vlvula ocasiona turbulencia y cada de presin. Esta turbulencia produce menor

duracin del asiento. Alta resistencia y cada tolerable de presin en la lnea. (Ver

Figura 12)

Figura 12. Vlvula de Globo

- Vlvula de Aguja: Estas vlvulas son bsicamente, vlvulas de globo que tienen un

macho cnico similar a una aguja, que ajusta con precisin en sus asientos. Se

puede tener estrangulacin exacta de volmenes pequeos porque el orificio formado

entre el macho cnico y el asiento cnico se puede variar a intervalos pequeos y

precisos. (Ver Figura 13)


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Figura 13. Vlvula de aguja

- Vlvulas en Y: Las vlvulas en Y son vlvulas de globo que permiten el paso

rectilneo y sin obstruccin igual que las vlvulas de compuerta. La ventaja es una

menor cada de presin en esta vlvula que en la de globo convencional. Tienenbuena capacidad para estrangulacin. (Ver Figura 14)

Figura 14. Vlvula en Y

- Vlvula de ngulo: Son en esencia, iguales que las vlvulas de globo. La diferencia

principal es que el flujo del fluido en la vlvula de ngulo hace un giro de 90. Su

empleo principal es para servicio de estrangulacin y presenta menos resistencia al

flujo que las de globo. (Ver Figura 15)

Figura 15. Vlvula de ngulo

- Vlvula de Diafragma: Se utilizan en servicios para corte y estrangulacin y

desempean una serie de servicios importantes para el control de lquidos. Las


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aplicaciones principales son para bajas presiones y con pastas aguadas que

obstruiran o corroeran las piezas funcionales de la mayor parte de otros tipos de

vlvulas. No requieren empaquetaduras en el vstago. Su vida til depender de las

presiones, temperatura y la frecuencia de las aperturas y cierres. (Ver Figura 16)

Figura 16. Vlvula de diafragma

- Vlvula de Mariposa: (Igual a la anterior).

- Vlvula de Retencin (Check): Son integrales y se destinan para impedir la

inversin de flujo en una tubera. La presin del fluido circulante abre la vlvula; el

peso del mecanismo de retencin y cualquier inversin en el flujo la cierran. Hay

diferentes tipos de vlvulas de retencin y su seleccin depende de la temperatura,cada de presin que producen y la limpieza del fluido. (Ver Figura 17)

Figura 17. Vlvula de retencin


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- Vlvula de retencin de bisagra: Se utiliza con bajas velocidades de fluido con

inversiones de flujo poco frecuentes; en algunos sistemas se utilizan en combinacin

con las vlvulas de compuerta. Sus caractersticas principales son: mnima

resistencia al flujo, servicios de baja velocidad y con cambios de direccin poco

frecuentes.- Vlvula horizontal de retencin: Requieren cadas de presin mas o menos

grandes. Incluyen cambios frecuentes de direccin, mayor resistencia al flujo y

prevencin de flujo inverso. Su construccin interna es similar a la de las vlvulas de

globo. Se utilizan con vlvulas de globo y ngulo.

- Vlvula de retencin de bola: Estn limitadas a tamaos pequeos y para servicio

con materiales viscosos o que producen depsitos.

- Vlvula de retencin de mariposa: Son muy similares a las vlvulas de mariposa y

muchas veces se utilizan en combinacin con ellas. Sus caractersticas principales deservicio son mnima resistencia al flujo, cambios frecuentes de direccin y para uso

en tuberas equipadas con vlvulas de mariposa.

Vlvulas Especiales:

- Vlvula de Purga: Son vlvulas de globo modificadas y su uso principal es en

servicio de vapor a alta presin para purgar la caldera cada cierto tiempo a fin de

mantener una concentracin satisfactoria. (Ver Figura 18)

Figura 18. Vlvula de purga

- Vlvula de Desahogo: Es una vlvula automtica para desahogo que funciona con

la presin esttica en el lado de corriente arriba. La vlvula se abre en proporcin al


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aumento en relacin con la presin de apertura y su empleo principal es en servicio

con lquidos.

- Vlvula de Seguridad: Es para desahogo automtico de la presin y la acciona la

presin esttica en el lado de corriente arriba. La vlvula se abre o dispara con gran

rapidez y se utiliza principalmente en servicios de vapor de agua y gases o vapores.(Ver Figura 19)

Figura 19. Vlvula de seguridad

- Vlvula de Pie: Es un tipo especial de vlvulas de retencin horizontal, que se utiliza

en el tubo de succin de una bomba de suministro para evitar flujo inverso y prdida

de succin y contaminacin del lquido en el depsito, su principal desventajaconsiste en que aumenta la resistencia en la succin de la bomba y reduce la carga

de succin neta disponible (NPSH)d. (Ver Figura 20)

Figura 20. Vlvula de pie


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- Vlvula de Control: Regula la alimentacin de material o energa a un proceso,

ajustando la abertura a travs de la cual el material fluye, comportndose como un

orificio variable en una lnea. En sistemas automticos de control la seal de salida

del controlador acta sobre la vlvula a travs de un actuador, el cual provee lapotencia mecnica necesaria para operar la vlvula de control, el actuador puede ser

neumtico, elctrico, hidrulico o manual. Entre los tipos ms comunes de cuerpos

de vlvulas y sus aplicaciones se pueden mencionar: globo, tres vas, ngulo,

mariposa, bola, etc. (Ver Figura 21)

Figura 21. Vlvula de control

- Trampa de vapor: Es un dispositivo, que se instala en la salida de todas las

unidades de calentamiento como rehervidores, intercambiadores, etc.; que permite

eliminar condensado, aire y otros gases no condensables, adems de prevenir

prdidas de vapor. (Ver Figura 22)

Figura 22. Trampa de vapor


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- Eliminacin de condensado: El condensado debe pasar siempre, rpido y

completamente a travs de la trampa para vapor para obtener un mejor

aprovechamiento de la energa trmica del vapor.

- Eliminacin de aire y otros gases no condensables: El aire y los gases

disminuyen el coeficiente de transferencia de calor. Adems, se debe tener presenteque el O2 y el CO2 causan corrosin.

- Prevencin de prdidas de vapor: No deben permitir el paso de vapor sino hasta

que ste ceda la mayor parte de energa que contiene, tambin las prdidas de vapor

deben ser mnimas mientras la trampa libera vapor condensado, aire y gases

incondensables.


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Tabla 3. CARACTERSTICAS GENERALES PARA LA SELECCIN DE VLVULAS

TipoGama detamao(Pulg)

Mximapresin(Psi)

Mximatemperatura(F)

Material deconstruccin

Retencin 1/8 - 24 Hasta 10000 Hasta 1200

Aleaciones

especiales, aceroinoxidable, acero,bronce, hierro

Bola 1/8 - 42 Hasta 10000Hasta 1000criognica

Hierro, acero,latn, bronce,acero inoxidable;plsticos yaleacionesespeciales

Aguja 1/8 - 1 Hasta 10000Hasta 500

criognica

Bronce, acero,hierro, acero

inoxidable

Globo 1/2 - 30 Hasta 2500 Hasta 1000

Aleacionesespeciales, aceroinoxidable, acero,bronce, hierro

Compuerta 1/2 - 48 Hasta 2500 Hasta 1800

Aleacionesespeciales, aceroinoxidable, acero,bronce, hierro

Angulo 1/8 - 10 Hasta 2500 Hasta 1000

Aleaciones

especiales, aceroinoxidable, acero,bronce, hierro

Mariposa Hasta 2000 Hasta 2000

Materiales parafundir omaquinar.Camisasde plstico,caucho ocermica.

Macho Hasta 30 Hasta 5000 Hasta 600

Hierro, latn,acero, acero

inoxidable,bronce; plsticos ydiversasaleaciones.Disponibles concamisascompletas decaucho o plstico


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30049510 Tema Tubos Tuberias y Accesorios