Tipos y selección de válvulas de compuerta: una guía detallada

Por tipo de sellado

1. Válvula de compuerta de asiento resiliente

La superficie de la compuerta está recubierta o completamente encapsulada con caucho, comúnmente EPDM o NBR, lo que permite un sellado sin fugas incluso a baja presión. Ofrece una excelente resistencia a la corrosión y requiere un mantenimiento mínimo, lo que la convierte en la opción preferida en los sistemas modernos de suministro de agua.

Aplicaciones típicas: sistemas de tratamiento de agua potable, riego y aguas residuales.

2. Válvula de compuerta con asiento metálico

Este tipo adopta superficies de sellado metal-metal, lo que le permite soportar altas temperaturas y presiones. Requiere alta precisión de mecanizado y es adecuado para entornos de servicio exigentes.

Aplicaciones típicas: sistemas de vapor, aceite y fluidos industriales.

Función especial: válvula de compuerta con válvula de derivación

En ciertas condiciones de operación especiales, de alta presión o de gran diámetro, una válvula de compuerta estándar puede experimentar un alto par de arranque durante la apertura inicial debido a una diferencia de presión significativa entre los lados aguas arriba y aguas abajo. Esto no solo dificulta la operación, sino que también puede dañar las superficies de sellado.

Para solucionar esto, se instala una línea de derivación con una pequeña válvula auxiliar (válvula de derivación) entre ambos lados de la válvula principal. Esta válvula facilita la igualación de la presión y mejora las condiciones de funcionamiento de la válvula principal.

Principio de funcionamiento: Antes de abrir la válvula de compuerta principal, se abre la válvula de derivación para permitir el paso de una pequeña cantidad de fluido. Esto iguala la presión en ambos lados de la válvula principal, reduciendo así el par de apertura, evitando el golpe de ariete y garantizando un funcionamiento suave y seguro.

Cuándo utilizar una válvula de compuerta con una válvula de derivación

• Diferencial de alta presión: ayuda a equilibrar la presión en ambos lados de la válvula, reduciendo el torque de apertura y asegurando una operación más fácil.
• Medio propenso a la solidificación: Mantiene un pequeño flujo continuo a través del bypass cuando la válvula principal está cerrada, evitando la solidificación o el bloqueo.
• Sistemas de tuberías largas: Permite el llenado gradual de las tuberías durante el arranque, evitando el golpe de ariete y permitiendo un arranque suave del sistema.
• Sistemas de alta temperatura: se utilizan para precalentar tuberías aguas abajo para garantizar un aumento uniforme de la temperatura y eliminar el estrés térmico.

Componentes principales de una válvula de compuerta

Una válvula de compuerta se compone principalmente de tres partes clave: el cuerpo de la válvula, la cubierta y los componentes internos.

Estos elementos trabajan juntos para garantizar un sellado confiable, resistencia estructural y un funcionamiento suave en condiciones variables de presión y temperatura.

1.Cuerpo de la válvula

El cuerpo de la válvula actúa como la carcasa que contiene la presión de la válvula de compuerta. Alberga todos los componentes internos y conecta la válvula a la tubería, garantizando así la integridad estructural y un funcionamiento seguro en condiciones variables de presión y temperatura.
Los métodos de conexión comunes incluyen los siguientes:

• Conexión con brida
  Este es el tipo de conexión más utilizado en sistemas de agua industriales y municipales. Ofrece una gran estabilidad estructural y es fácil de montar y desmontar, lo que lo hace ideal para tuberías que requieren inspección o mantenimiento periódicos. La unión bridada garantiza una buena alineación durante la instalación y un sellado fiable.
• Conexión roscada
  Las conexiones roscadas, que suelen emplearse en sistemas de tuberías de diámetro pequeño, baja presión o no críticos, permiten una instalación rápida sin soldadura. Si bien son prácticas, ofrecen un rendimiento de sellado relativamente limitado y son más adecuadas para sistemas de agua domésticos o puntos de control localizados.
• Conexión de soldadura por enchufe
  En este tipo, el cuerpo de la válvula se inserta en la tubería y se suelda, formando una unión compacta y hermética sin interfaces roscadas. Es adecuada para sistemas de presión media a alta o aplicaciones que requieren una alta integridad de sellado.
• Conexión de soldadura a tope
  Este método proporciona una unión soldada resistente con mínima resistencia al flujo, ideal para tuberías de alta temperatura, alta presión o de operación continua. Una vez instalada, es prácticamente indesmontable, ofreciendo una conexión permanente y altamente confiable.

2.Capó

El bonete sella la parte superior del cuerpo de la válvula, envolviendo el vástago y el mecanismo de operación. Es desmontable para inspección y mantenimiento, y su forma estructural varía según los requisitos de presión y temperatura del sistema.
Los tipos de capó más comunes incluyen:

• Capó atornillado
  Este es el diseño más común, donde el bonete se fija firmemente al cuerpo de la válvula mediante pernos y tuercas. Ofrece un sellado fiable, un montaje y desmontaje sencillos y un mantenimiento práctico. Este tipo es adecuado para la mayoría de las condiciones estándar de presión y temperatura.
• Capó soldado
  En este diseño, el bonete está completamente soldado al cuerpo de la válvula, lo que proporciona un excelente sellado y la capacidad de soportar altas temperaturas y presiones. Se utiliza habitualmente en sistemas de vapor, petróleo, gas y agua a alta presión.
• Capó roscado
  Con una estructura compacta y económica, el bonete roscado se conecta al cuerpo de la válvula mediante roscas. Se utiliza principalmente para válvulas de baja presión o tuberías auxiliares de diámetro pequeño, donde el mantenimiento es sencillo y el espacio es limitado.

• Bonete con sello de presión
  Este tipo se basa en la presión interna del sistema para lograr un efecto autosellante: a mayor presión, mayor hermeticidad. Es especialmente adecuado para sistemas de transporte de vapor y líquidos a alta presión, donde la fiabilidad y la integridad del sellado son fundamentales.
• Capó extendido
  El paso del vástago es alargado para adaptarse a aplicaciones de tuberías de baja temperatura, criogénicas o enterradas. Este diseño evita la congelación del vástago y facilita la operación en entornos subterráneos o aislados.

Válvula de compuerta de vástago extendido

3. Piezas internas

• Provenir
  El vástago conecta el volante o actuador a la compuerta, transmitiendo la fuerza de apertura y cierre. Según el diseño de la válvula, puede ser de vástago ascendente o no ascendente.
• Puerta (Disco)
  La compuerta, también conocida como disco, es el componente principal que controla el flujo del medio. Su material y diseño estructural determinan directamente el rendimiento de sellado y la durabilidad de la válvula.
• Asiento
  El asiento proporciona la superficie de sellado contra la cual se cierra la compuerta. Puede estar fundido integralmente con el cuerpo de la válvula o ser reemplazable, instalándose mediante rosca o presión. Los asientos reemplazables simplifican el mantenimiento y ofrecen flexibilidad en la selección de materiales de sellado para diferentes medios.

Métodos de accionamiento de las válvulas de compuerta

• Operación manual (volante)
  El método más común, adecuado para el control estándar de apertura y cierre en tuberías. Ofrece un funcionamiento sencillo y un rendimiento fiable en condiciones de servicio generales.
• Actuador eléctrico
  Utilizados en sistemas de control remoto y automatizados, los actuadores eléctricos proporcionan un posicionamiento preciso y un control práctico. Se utilizan comúnmente en plantas de tratamiento de agua, redes de distribución industrial e instalaciones a gran escala.
• Actuador neumático
  Con una respuesta rápida y una alta eficiencia operativa, el accionamiento neumático es ideal para válvulas de gran diámetro o sistemas de control de procesos industriales donde se requiere una operación rápida.

Estándares comunes de diseño y pruebas

Guía de selección de válvulas de compuerta

Conclusión

Con su baja resistencia al flujo, sellado confiable y estructura simple, las válvulas de compuerta se utilizan ampliamente en el suministro de agua, aguas residuales y varios sistemas industriales como dispositivos de cierre esenciales dentro de las tuberías.

Comprender las diferencias en los diseños de discos de compuerta, tipos de sellado y métodos de actuación ayuda a los compradores a seleccionar la válvula más adecuada para sus condiciones de trabajo específicas, mejorando la confiabilidad, la seguridad y la eficiencia operativa del sistema.

En Union Valve , nos dedicamos a brindar soluciones de válvulas de compuerta de alta calidad y soporte técnico para diversas industrias. Ya sea para el suministro de agua municipal, el tratamiento de aguas residuales o aplicaciones industriales, nos hemos ganado la confianza de nuestros clientes gracias a nuestra calidad constante y un servicio profesional.

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