Las válvulas de globo se operan con un volante y modulan el flujo de agua. Pero también provocan una mayor pérdida de presión.
Elegir la válvula correcta es importante, ya que los diferentes tipos tienen diferentes características y usos. Algunos de ellos solo tienen dos estados: abierto o cerrado. Otros permiten modular el flujo y la presión del fluido. Distintas válvulas también causan diferentes cantidades de pérdida de presión. Dependiendo de la situación, se necesitan características específicas.
Uno de los tipos más comunes de válvulas es la válvula de globo. En este artículo, explicamos cómo funcionan las válvulas de globo, incluidas sus ventajas y desventajas. Luego, observamos las diferentes formas de las válvulas de globo y las comparamos con otros tipos de dispositivos, como válvulas de compuerta y válvulas de bola.
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¿Qué es una válvula de globo y cómo funciona?
Para decidir si una válvula de globo es adecuada para su aplicación, considere sus tres características principales. Primero, son válvulas de movimiento lateral, lo que significa que se abren o cierran según el movimiento hacia arriba y hacia abajo de un vástago. En segundo lugar, ellos permitir, detener o estrangular el flujo de fluido. Algunas válvulas solo tienen estados abiertos y cerrados, pero las válvulas de globo pueden estrangular el flujo sin detenerlo por completo. En tercer lugar, provocan pérdidas de cabeza significativas en comparación con otras válvulas, una compensación por los servicios de estrangulamiento.
Cómo funcionan las válvulas de globo
Desde el exterior, las válvulas de globo tienen tres partes, una volantea capóy un cuerpo. El capó alberga un vástago, y cuando se gira el volante, el vástago se enrosca hacia arriba y hacia abajo en el capó. El extremo del tallo tiene un pequeño componente llamado disco o enchufarque pueden ser metálicos o no metálicos y pueden tener diferentes formas, según la necesidad.
El cuerpo en forma de globo que da nombre a la válvula alberga un asiento. El asiento es un marco de metal que divide el cuerpo en dos cámaras y tiene un orificio para permitir el paso de fluidos. Cuando la válvula está abierta, el fluido fluye hacia arriba a través de la abertura del asiento. Para cerrarlo, se enrosca el vástago hasta que el disco bloquee la abertura del asiento.

Una de las principales ventajas de las válvulas de globo es su capacidad para estrangular o modular el flujo. Además de estar cerrados o abiertos, también pueden estar parcialmente abiertos. Esto le permite ajustar el flujo sin detenerlo por completo.
La principal desventaja de las válvulas de globo es el comparativamente significativo pérdida de cabeza ellos crean. La pérdida de carga, también llamada pérdida de presión, se refiere a la cantidad de resistencia que encuentra un líquido a medida que fluye a través de las tuberías. Cuanta más resistencia, más presión se pierde. La gravedad, la fricción (del fluido contra las paredes de la tubería) y la turbulencia provocan esta pérdida. Válvulas y accesorios causar pérdida de presión principalmente a través de la turbulencia.
Las válvulas de globo obligan al fluido a cambiar de dirección a medida que pasa, creando pérdida y turbulencia. La cantidad exacta de pérdida depende de factores como la velocidad del fluido y el factor de fricción. Sin embargo, todavía es posible revisar las pérdidas de presión de diferentes válvulas. usando una métrica llamada coeficiente L/D.
El coeficiente L/D de una válvula nos permite compararlo con una sección recta de tubería con el mismo factor de fricción. L y D representan longitud y diámetro, respectivamente. Una válvula con L/D=5 crea la misma pérdida por fricción (en igualdad de condiciones) que una sección de tubería con una relación de longitud a diámetro de 5. Cuanto mayor sea L/D para un componente, mayor será la pérdida de carga crea.
Una válvula de globo estándar tiene una L/D=340en comparación con un L/D=30 para un codo de tubo de 90 grados.
Formas de válvula de globo
Las válvulas de globo vienen en tres formas:patrón t/patrón z, patrón yy ángulo patrón. Cada forma detiene o estrangula el flujo de fluido de la misma manera, pero la ruta del flujo y, por lo tanto, la pérdida de carga, difiere.
La mayoría de las válvulas de globo son globo en forma de t o en forma de z. Se denominan «patrón en t» por el perfil de la válvula: la entrada y la salida de estas válvulas están en línea recta. Sin embargo, podría decirse que “en forma de Z” es más descriptivo porque se refiere a la trayectoria del agua a medida que fluye a través de la válvula en lugar de la forma externa del dispositivo. En la válvula de globo estándar en forma de Z, el agua cambia de dirección dos veces en un patrón que se asemeja a la letra Z. Como se mencionó, las válvulas estándar en forma de Z causan la pérdida de carga más significativa, con L/D=340.
Válvulas de globo en forma de Y son modificaciones de las válvulas de patrón z. La entrada y la salida siguen estando en línea recta, pero el sombrerete y el vástago están colocados en ángulo con respecto al cuerpo (en lugar de ser perpendiculares), formando un perfil en forma de Y. Esto proporciona un camino más recto para el agua que la forma de z, lo que reduce la pérdida de carga. Para válvulas de globo con patrón en Y, L/D=55.

La entrada y salida de válvulas de ángulo están orientados a 90 grados entre sí, y estos dispositivos sirven como codos y válvulas. Debido a que solo hacen que el fluido cambie de dirección una vez, crean menos pérdida de carga que las válvulas en forma de z, con L/D=150.
Cuándo usar válvulas de globo
Las válvulas de globo son ideales siempre que necesite modular el flujo, pero no tiene que preocuparse por la cantidad de pérdida de presión. Algunas aplicaciones incluyen:
- Sistemas de agua de refrigeración
- Sistemas de fuel oil
- Sistemas de alimentación de agua y productos químicos
- Sistemas de aceite lubricante de turbinas
- Aplicaciones de drenaje y recorte en rociadores contra incendios u otros sistemas de protección contra incendios a base de agua
Las válvulas de globo no son la mejor opción para aplicaciones de válvulas de control en sistemas de rociadores contra incendios, donde la presión es primordial. En cambio, las válvulas de mariposa se usan comúnmente.
Válvula de globo vs. válvula de compuerta
Hay varias alternativas a la válvula de globo, y comprender las diferentes opciones puede ayudarlo a elegir la válvula adecuada para el trabajo. Dos alternativas principales a la válvula de globo son la válvula de compuerta y el válvula de bola. Primero, consideremos las diferencias entre las válvulas de globo y de compuerta.
Las válvulas de compuerta, como las válvulas de globo, son válvulas de movimiento lineal. Se abren y cierran girando un volante que enrosca un vástago dentro y fuera del capó. Cuando se cierra una válvula de compuerta, el vástago empuja hacia abajo una obstrucción perpendicular a la trayectoria del fluido.
A diferencia de las válvulas de globo, las válvulas de compuerta no requieren que el fluido cambie de dirección: la trayectoria del flujo es recta. Como tales, las válvulas de compuerta provocan una pérdida de carga muy pequeña (L/D=8). Sin embargo, ellos no aceleres también como válvulas de globo: el caudal de fluido en una válvula de compuerta no es proporcional a qué tan abierta está la válvula en cualquier momento.
Válvula de globo vs. válvula de bola
A diferencia de las válvulas de globo y las válvulas de compuerta, las válvulas de bola son válvulas de movimiento rotatorio. Esto significa que las válvulas de bola se abren y cierran cuando el obstáculo gira en lugar de abrirse y cerrarse con el movimiento lateral de una obstrucción. Específicamente, un componente en forma de bola con un agujero que lo atraviesa gira en su alojamiento, ya sea deteniendo el fluido o dejándolo pasar.
En lugar de girar un volante, una válvula de bola generalmente se abre o cierra con una llave inglesa. Solo se necesita un cuarto de vuelta (90 grados) para abrirlo o cerrarlo, mucho más rápido que girar un volante varias veces. El cierre rápido en realidad puede ser un problema debido al golpe de ariete. Cuando el fluido que fluye a través de una tubería se detiene repentinamente, su impulso no tiene adónde ir porque el agua no se puede comprimir. El golpe de ariete se produce cuando una onda de presión se propaga de regreso a través de la tubería y puede causar daños.
Dado que las válvulas de bola no obligan al agua a cambiar de dirección, crean una pérdida de carga muy pequeña (L/D=3). Al igual que con las válvulas de compuerta, esta baja pérdida de presión tiene como contrapartida una pequeña capacidad de regulación. Las válvulas de bola están abiertas o cerradas, con poco espacio intermedio.

Las válvulas de globo ajustan el flujo, pero tenga cuidado con la aplicación de presión
Al construir un sistema de tuberías, es importante elegir los componentes correctos para el trabajo, lo que es especialmente cierto con las válvulas. Debido a que las válvulas de globo obligan al agua a cambiar de dirección incluso cuando están completamente abiertas, crean pérdidas de presión comparativamente grandes. Sin embargo, una de las principales ventajas de las válvulas de globo es su capacidad para modular el flujo de agua. Pueden ser abiertos, parcialmente abiertos o cerrados.
Las válvulas de compuerta y las válvulas de bola, dos alternativas a las válvulas de globo, provocan pérdidas de presión mínimas. Sin embargo, no brindan servicios de estrangulamiento como las válvulas de globo. Para aplicaciones donde la presión es muy alta, las válvulas de compuerta o de bola son mejores opciones que las válvulas de globo.

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