REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.INSTITUTO UNIVERSITARIO POLÍTECNICO.

“Santiago Mariño”ESCUELA DE MANTENIMIENTO MECANICO.

EXTENSIÓN – MATURÍN.

PROFESOR: REALIZADO POR:

Ing. Luis Figueroa González, Oscar. C. I.: 15716325

Maturín, enero de 2010

Introducción

Las válvulas son elementos que están instalados en una tubería y que pueden

realizar alguna de las siguientes funciones tanto de forma automática como por

accionamiento manual:

1. Impedir completamente la circulación de un fluido por la tubería o, por el

contrario permitir su paso sin ningún obstáculo.

2. Variar la perdida de carga que sufre el fluido al atravesar la válvula. Se regula el

caudal.

3. Permitir la circulación del fluido a través de la válvula en un único sentido.

4. Permitir que pase el fluido a través de la válvula, únicamente cuando la

diferencia de presión a un lado y a otro de la misma sobrepasa un cierto valor,

previamente establecido.

5. Permitir el paso del fluido a través de la válvula, cuando dicho fluido se presenta

en forma líquida, pero no si se presenta en forma de gas o vapor, o viceversa.

Las válvulas pueden estar unidas a las tuberías que con ellas se conecta mediante bridas,

soldadura a tope, soldadura a solape, rosca u otros procedimientos.

Según sea la forma de unión de una válvula con las tuberías que con ella conectan, así

serán los extremos de la válvula.

Estos extremos pueden ser, bridados, biselados para soldadura a topo, con un rebaje

para soldadura a solape o de extremos roscados. En estos dos últimos casos los

extremos de la válvula son normalmente hembra.

Los materiales que se utilizan más frecuentemente para la fabricación de válvulas son:

Fundición

Acero moldeado

Acero forjado

Bronce

El bronce y el acero forjado se utilizan preferentemente en válvulas de pequeño tamaño

(menores de 3"), y la fundición y el acero moldeado en válvulas de 2" o mayores.

Entre los diferentes elementos que componen una válvula hay una serie de ellos que

exigen materiales de especial calidad en su construcción, como pueden ser, los asientos,

la compuerta, el disco, el vástago, etc. El conjunto de materiales utilizados para estos

elementos se llama guarnición de válvula o TRIM.

Las series de presión y temperatura de las válvulas bridadas son en general las mismas

que corresponden a sus bridas.

Para las válvulas de extremos roscados o de enchufe y soldadura, las series de presión y

temperatura no se ajustan generalmente a norma, y existen diferencias entre unos

fabricantes y otros, aunque algunos se ajustan para sus válvulas a la serie de presión y

temperatura definida en la norma API 602.

VALVULAS

GENERALIDADES

El buen funcionamiento de un sistema de tuberías depende en gran parte de la

elección adecuada y de la situación de las válvulas que controlan y regulan la

circulación de los fluidos en la instalación. Las válvulas deben colocarse en lugares

donde sea fácil su manejo y de modo que pueda atenderse la conservación de la

instalación sin que interrumpa el funcionamiento de otros aparatos conectados. Una

buena válvula debe diseñarse de manera que sus deformaciones debidas a las

variaciones de temperatura y de presión, y las dilataciones de las tuberías conectadas, no

deformen el asiento; su vástago y el collarín del prensaestopas deben permitir poner con

facilidad y con rapidez la empaquetadura, y los discos y los asientos deben estar

diseñados y hechos con materiales que permitan que la válvula siga cerrando bien

durante un periodo razonable de servicio activo.

Las válvulas son, después de las bombas y los motores, los componentes más

importantes de los circuitos hidráulicos. Operaciones de control múltiples, complejas y

automáticas se consiguen incorporando al circuito las válvulas mas adecuadas. Pueden

servir para realizar tres funciones distintas:

Controlar la presión: limitan la presión del circuito para protegerlo o para reducir

la fuerza o el par ejercido por el cilindro o un motor rotativo; limitan la presión

en una rama de un circuito a un valor inferior a la presión de trabajo del circuito

principal; controlan la sucesión de operaciones entre dos ramas de un circuito.

Controlar el caudal: controlan, por ejemplo, la velocidad con que se mueve un

cilindro hidráulico.

Controlar la dirección: Bloquean el paso del fluido en un sentido, pero no en el

sentido contrario.

PARTES INTERNAS DE LA VALVULA

Como partes internas de una válvula se consideran generalmente las piezas metálicas

internas desmontables que están en contacto directo con el fluido.

Estas piezas son el vástago, la empaquetadora, el collarín de lubricación en la

empaquetadora, los anillos de guía del vástago, el obturador y el asiento o los asientos.

Hay que señalar que el obturador y el asiento constituyen el corazón de la válvula al

controlar el caudal gracias al orificio de paso variable que forman al variar su posición

relativa, y que además tienen la misión de cerrar el paso del fluido.

Para la elección del obturador y del asiento intervienen tres puntos principales:

Materiales normales y los especiales aptos para contrarrestar la corrosión, la

erosión y el desgaste producidos por el fluido.

Características de caudal en función de la carrera.

Tamaño normal o reducido que permite obtener varias capacidades de caudal de

la válvula con el mismo tamaño del cuerpo.

Como partes internas de la válvula se consideran generalmente las piezas metálicas

internas desmontables que están en contacto directo con el fluido. Estas piezas son el

vástago, la empaquetadura, el collarín de lubricación en la empaquetadura, los anillos de

guía del vástago, el obturador y el siento o los asientos.

Hay que señalar que el obturador y el asiento constituyen el “Corazón de la Válvula al

controlar el caudal gracias al orifico de paso variable que forma al variar su posición

relativa y que además tienen la misión de cerrar el paso del fluido.

CUERPO DE LA VALVULA

El cuerpo de la válvula debe resistir la temperatura y la presión del fluido sin perdidas,

tener un tamaño adecuado para el caudal que debe controlar y ser resistente a la erosión

o a la corrosión producidas por el fluido.

El cuerpo y las conexiones a la tubería están normalizados de acuerdo con las presiones

y temperaturas de trabajo en las normas DIN y ANSI, entre otras.

Cabe destacar los siguientes puntos:

Las conexiones roscadas se utilizan hasta 2”.

Las bridas pueden ser planas, con resaltes, machihembradas con junta de anillo.

Las conexiones pueden ser con encaje o con soldadura a tope. Las primeras se

emplean para tamaños de válvulas hasta 2” y las segundas desde 2 ½”a tamaños

mayores.

El cuerpo suele ser de hierro, acero y acero inoxidable y en casos especiales los

materiales pueden ser de monel, hastelloy B o C, etc.

TAPA DE LA VALVULA

La tapa de la válvula tiene por objetivo unir el cuerpo al accionador. Para que el fluido

no se escape a través de la tapa es necesario disponer una caja de empaquetadura entre

la tapa y el vástago. La empaquetadura ideal debe ser elástica, tener un bajo coeficiente

de rozamiento, ser químicamente inerte y ser un aislante eléctrico, con el fin de no

formar un puente galvánico con el vástago que de lugar a una corrosión de partes de la

válvula. La empaquetadura que se utiliza normalmente es de teflón cuya temperatura

máxima de servicio es de 220°C. A temperaturas superiores o inferiores a este valor es

necesario o bien emplear otro material o bien alejar la empaquetadura del cuerpo de la

válvula para que se establezca así un gradiente de temperaturas entre el fluido y la

estopada y esta ultima pueda trabajar satisfactoriamente. La empaquetadora normal no

proporciona un sello perfecto para el fluido. En el caso de fluidos corrosivos, tóxicos,

radioactivos, o muy valiosos hay que asegurar un sierre total en le estopada.

MATERIALES

El obturador y los asientos se fabrican normalmente en acero inoxidable porque este

material es muy resistente a la corrosión y a la erosión del fluido. Cuando la velocidad

del fluido es baja, pueden utilizarse PVC, fluorocarbonos y otros materiales blandos,

solos o reforzados con fibras de vidrio o grafito. En algunas válvulas pueden utilizarse

obturadores y asientos de cerámica.

Válvula de doble vía

Estas válvulas permiten controlar por la tubería que queremos que vaya el flujo.

Estas válvulas presentan el inconveniente de tener una extensa superficie de contacto

entre el macho y el cuerpo de la válvula, lo cual hace que el momento a aplicar para

accionar la válvula sea bastante grande, quedando ésta atascada con facilidad. Para

paliar estos inconvenientes se pueden seguir tres procedimientos:

Válvulas lubricadas, son las llamadas válvulas “macho” y se encargan de

Válvulas no lubricadas, pero dotadas de un mecanismo para despegar el macho

del cuerpo antes de cada maniobra.

Válvulas con el cuerpo recubierto de teflón o de un producto similar cuyo

coeficiente de rozamiento sea muy bajo.

La invención proporciona una válvula de descarga doble que es un dispositivo para la

inmersión de fluido, en un depósito, que comprende un alojamiento que tiene una

porción superior y una porción inferior; un montaje de válvula principal, movible hacia

arriba, dentro del alojamiento y que forma con éste una cámara superior de volumen

variable y una cámara inferior; un primer medio de ventilación entre las cámaras

superior e inferior, y una salida que conduce hacia abajo desde la porción de

alojamiento inferior, cuya porción contiene un asiento para el montaje de válvula

principal en la entrada hacia la salida, de modo que en la posición descendida del

montaje de válvula principal, la salida es bloqueada contra el ingreso de fluido en el

cual está sumergido el dispositivo; una columna central que se extiende con dirección

hacia arriba desde el montaje de válvula principal, y accionable por un primer medio de

operación remotamente del alojamiento superior, para elevar el montaje de válvula

principal fuera de su asiento, la pared de la porción inferior del alojamiento, por arriba

del asiento tiene aberturas, con lo cual, al elevar el montaje de válvula principal, el

fluido de inmersión puede entrar a la salida, la fuerza neta hacia arriba actúa sobre el

montaje con lo cual provoca que éste se eleve hacia la parte superior de la cámara

superior, y permite el flujo completo del fluido de inmersión a través de la salida y,

después de su descarga sustancialmente completa, el cese del flujo provoca que el

montaje de válvula principal retorne a su posición asentada, un segundo medio de

ventilación es proporcionado del alojamiento superior para la expulsión del fluido desde

la cámara superior, por la elevación del montaje de válvula principal, con lo cual el aire

puede penetrar dentro de la cámara superior el primero y segundo medios de ventilación

durante el descenso del montaje de válvula principal, la porción de alojamiento superior

tiene una protuberancia hueca central a través de la cual se extiende la columna central

y una bolsa anular que es formada como un hueco unido por una pared que se extiende

con dirección hacia abajo desde la superficie superior del montaje de válvula principal,

y unida en su extremo inferior a la columna, la protuberancia se extiende dentro de esta

bolsa, que actúa como un laberinto de trampa de agua, y que tiene un segundo medio de

operación, también accionable remotamente desde el alojamiento superior, para elevar

separadamente el montaje de válvula principal, fuera de su asiento, y luego para ejercer

o hacer posible que sea ejercida una fuerza con dirección hacia abajo sobre el montaje

de válvula principal, suficiente para exceder la reacción de flujo dependiente del nivel.

Válvulas de globo o asiento.

Este tipo de válvula es ideal para aquellos servicios que requieren un frecuente uso de

las válvulas, así como aquellos otros en los que es necesario regular el paso del fluido.

La apertura y cierre de la válvula requiere un pequeño número de vueltas del volante, ya

que el recorrido del disco es corto, los asientos del disco pueden reemplazarse

fácilmente.

Las válvulas de asiento disponen de un tapón obturador en el extremo del vástago

roscado que, al girar el volante, se desplaza axialmente, regulando o interrumpiendo el

flujo. La tapa va atornillada o roscada al cuerpo (en este caso, bien directamente o a

través de una tuerca de unión).

Como las válvulas de compuerta, disponen de una empaquetadura, para evitar fugas del

fluido entre el vástago y la tapa, presionada entre ambos elementos mediante el

prensaestopas.

El tapón obturador se mueve así perpendicularmente al asiento, que es un anillo de

material relativamente blando (por ejemplo, acero inoxidable, o acero al carbono

revestido con stellita) roscado al cuerpo, que debe recambiarse con el tiempo.

También puede ir montado un anillo similar en el obturador y en los menores tamaños,

con presiones reducidas, el asiento puede estar mecanizado sobre el propio cuerpo (a

veces, también soldado). El obturador suele ir loco en el extremo del vástago y su ajuste

en el asiento puede ser de tipo macho hembra (cónico o cilíndrico) o simplemente

plano.

Aplicaciones:

Además de la función de cierre, estas válvulas son muy aplicadas en la regulación de

caudales y trabajando en una posición intermedia. Al sufrir pérdidas de carga

apreciables, no es aconsejable su empleo en aquellos casos en los que deban estar

normalmente abiertas. En cuanto al fluido conducido, se utilizan con vapores, líquidos y

gases. Las válvulas de doble asiento se aplican para la regulación de flujos a elevadas

temperaturas y presiones. Si son de tres vías, regulan la mezcla o el reparto de flujos.

Las válvulas de cilindro tienen una regulación más precisa que las de simple asiento y

son preferibles para presiones y temperaturas elevadas y secciones reducidas; por

ejemplo, en instrumentos de medida y como purgadores. Las válvulas de aguja superan

a las de cilindro en finura de regulación; con ellas se puede conseguir un vertido gota a

gota. Son muy indicadas para presiones y temperaturas muy elevadas, e igualmente

aplicables en instrumentación, medida y como purgadoras.

VÁLVULA DE DOBLE EFECTO Y CONECTOR EN T

Esquema Explicación

La válvula de doble efecto tiene tres orificios, y contiene un pequeño pistón de caucho que se mueve libremente dentro de la válvula. Si el aire entra por un orificio, el pistón es empujado a la posición contraria y el aire no podrá salir por allí.

Si la válvula de doble efecto del circuito anterior se sustituyera por un conector tipo T, el circuito no funcionaría. Ni la válvula A ni la B podrían utilizarse para activar el cilindro.

ANEXOS

Conclusión.

Dentro del campo industrial encontramos sistemas compuestos de tuberías por los

cuales pasan líquidos, vapores o gases, con un caudal o una presión los cuales son

controladas por una serie de válvulas de distintos tipos y con distintas funciones.

Las válvulas de 2 vías o válvulas dobles, son las mas encontradas y ayudan a regular el

paso del flujo dentro del sistema, pero sin son manipuladas sin tener un control

adecuado al abrir, puede producirse un golpe de ariete en las tuberías del sistema,

colapsando y ocasionando perdidas materiales o tal vez humanas.

Fuentes:

www.patentesonline.com.ve

www.patentesonline.com.mx

www.monografias.com

www.mctca.com

www.google.com