Elección de las válvulas de bola perfectas: una guía completa para el comprador

Como industria, la válvula es un accesorio de tubería que se utiliza para abrir y cerrar la tubería, controlar el flujo y regular y controlar los parámetros del medio transportado (temperatura, presión, flujo).

Hay muchas válvulas, incluidas válvulas de compuerta, de globo, de mariposa, de bola y de tapón. A continuación, presentaremos válvula de bola Selección de materiales, tipos, aplicaciones y fabricantes de válvulas de bola.

¿Qué es una válvula de bola?

Una válvula de bola es una válvula de globo que controla el flujo de un líquido o gas y lleva el nombre del carrete esférico dentro de la válvula. La construcción principal de una válvula de bola consiste en un carrete esférico con un orificio y un asiento que corresponde al carrete. El fluido puede pasar a través de la válvula cuando el carrete está perfectamente alineado con el asiento. Al girar el vástago o el mango, se puede girar el carrete de modo que su orificio no quede alineado con el asiento, cerrando o restringiendo así el flujo de fluido. Las válvulas de bola son las válvulas de cierre de fluidos más utilizadas en electrodomésticos e instalaciones de producción de petróleo y gas en alta mar.

Tipos de válvulas de bola

Las válvulas de bola están disponibles en varios tipos y diseños, incluidas válvulas de bola manuales y automáticas. Estas incluyen válvulas de bola de paso completo, válvulas de bola de paso reducido y válvulas de bola multidireccionales para satisfacer las necesidades de diferentes aplicaciones. Se pueden seleccionar en función del medio fluido, la temperatura, la presión y el tamaño de la tubería. Ya sea para garantizar un flujo máximo, un control de flujo preciso, una resistencia a alta presión o una desviación versátil, cada aplicación tiene una configuración de válvula de bola. Comprender los diferentes tipos de válvulas de bola y sus características únicas es fundamental para seleccionar la válvula más adecuada para un sistema o industria en particular.

Válvulas de bola de paso total

Las válvulas de bola de paso total, también conocidas como válvulas de bola de paso total, tienen una bola grande con un diámetro de orificio igual al diámetro interior de la tubería. Estas válvulas proporcionan un flujo sin restricciones con una caída de presión mínima, lo que las hace adecuadas para aplicaciones que requieren un flujo máximo. Las válvulas de bola de paso total se utilizan normalmente en tuberías de alto flujo, como procesos industriales y grandes sistemas de distribución de agua.

Válvulas de Bola de Flujo Reducido

En comparación con una válvula de bola de paso total, una válvula de bola de paso reducido tiene una bola más pequeña con un diámetro de orificio menor que el diámetro de la tubería. Como resultado, tienen un caudal menor que las válvulas de paso total. Sin embargo, las válvulas de bola reducidas son más compactas y rentables, lo que las hace adecuadas para aplicaciones donde existen limitaciones de espacio y presupuesto. Normalmente se utilizan en sistemas de tuberías residenciales y comerciales y en pequeñas aplicaciones industriales.

Válvulas de bola con puerto en V

Las válvulas de bola con puerto en V cuentan con una bola especialmente diseñada con un orificio en forma de V. Esta configuración única permite un control de flujo más preciso al proporcionar distintos grados de apertura. Al ajustar la rotación de la bola, el flujo se puede estrangular y regular con precisión. Las válvulas de bola con puerto en V se utilizan normalmente en aplicaciones que requieren un control preciso del flujo y del rendimiento del sistema, como procesamiento químico, sistemas HVAC y tratamiento de aguas residuales.

Válvulas de bola montadas en muñón

Las válvulas de bola montadas en muñón están diseñadas con anclaje mecánico adicional de la bola en la parte superior e inferior para garantizar una mayor estabilidad y soporte. Estas válvulas se utilizan normalmente en tamaños más grandes y aplicaciones de alta presión. Las válvulas de bola fijas ofrecen excelentes capacidades de sellado y soportan presiones operativas más altas en las industrias de petróleo y gas, petroquímica y de generación de energía.

Válvulas de bola multipuerto

Las válvulas de bola o de colector de puertos múltiples tienen múltiples puertos en un solo cuerpo de válvula. Incluyen válvulas de bola de tres vías, válvulas de bola de cuatro vías y válvulas de bola de cinco vías. Las válvulas de bola multipuerto están disponibles en diseños de orificio de puerto L o T y de puerto X. Ofrecen opciones de control de flujo, lo que permite la transferencia de flujo entre varias entradas y salidas. Las válvulas de bola multipuerto se utilizan normalmente en aplicaciones donde es necesario cambiar o redirigir el flujo, como sistemas de distribución, control de procesos y aplicaciones de mezcla.

Cómo funciona una válvula de bola

La válvula de bola consta de un carrete esférico con un orificio y su correspondiente asiento. El carrete está ubicado en el cuerpo de la válvula, lo que permite que el fluido fluya libremente cuando el carrete y el asiento están alineados. El vástago o mango está conectado al carrete y se puede girar para alinear o desalinear el orificio con el asiento, controlando así el flujo de fluido.

Funcionamiento de la válvula de bola

Cuando el carrete está abierto, el orificio se alinea con el asiento, creando un camino recto para el flujo de fluido. Cuando se gira el vástago o el mango, el carrete gira, lo que hace que el orificio quede desalineado con el asiento, restringiendo o cerrando gradualmente el flujo de fluido.

Cómo elegir el material de la carcasa para válvulas de bola

Los materiales comunes para carcasas de válvulas de bola incluyen acero inoxidable, latón, bronce y varias aleaciones.

Acero inoxidable

Excelente resistencia a la corrosión y durabilidad.
Resistente a diversos fluidos, incluidos líquidos y gases corrosivos y de alta temperatura.
Adecuado para su uso en diversas industrias, incluidas las de procesamiento químico, petróleo y gas, farmacéutica y de alimentos.

Latón

Adecuado para aplicaciones de baja presión que involucran fluidos no corrosivos como agua, aire y aceite.
Adecuado para medios neutros y no corrosivos.
Tiene buena resistencia a la corrosión, es fácil de fabricar y asequible.

Bronce

Buena resistencia a la corrosión y resistencia al desgaste.
Se utilizan en aplicaciones marinas, tuberías, sistemas HVAC y protección contra incendios.

Hierro fundido

Excelente resistencia y durabilidad.
Se utilizan en aplicaciones industriales que involucran fluidos abrasivos y de alta presión.
Para aplicaciones tales como plantas químicas, generación de energía, tratamiento de agua y gestión de aguas residuales.

PVC y CPVC

Materiales ligeros y asequibles con buena resistencia química.
Adecuado para tratamiento de agua, sistemas de riego y plomería residencial.

Factores a considerar al seleccionar los materiales de la carcasa de la válvula de bola

Compatibilidad de fluidos
La primera y más importante consideración es la compatibilidad del material de la carcasa con el fluido que fluye a través de la válvula. Diferentes fluidos pueden tener diferentes composiciones químicas, propiedades corrosivas y rangos de temperatura. Es fundamental seleccionar un material de carcasa que resista la corrosión, la erosión y el ataque químico de un fluido específico.

Temperatura y presión
Las altas temperaturas y presiones pueden afectar las propiedades mecánicas y la integridad del material del gabinete. Es fundamental seleccionar materiales para el gabinete que puedan soportar el rango de temperatura y presión esperado sin deformaciones, grietas o fallas. A menudo se eligen materiales como el acero inoxidable y las aleaciones de alto rendimiento para aplicaciones de alta temperatura y alta presión.

Resistencia mecánica y durabilidad
El material del recinto debe tener suficiente resistencia mecánica y durabilidad para soportar los requisitos operativos de la aplicación. Debería poder soportar ciclos frecuentes de apertura y cierre sin desgaste ni fallas prematuras. Además, se deben considerar factores como vibraciones, golpes y fuerzas externas al seleccionar un material de gabinete robusto. Generalmente se eligen aleaciones de acero y materiales con alta resistencia a la tracción debido a sus excelentes propiedades mecánicas.

Los factores ambientales
Factores como la humedad, la exposición a los rayos UV y los elementos exteriores pueden afectar el rendimiento y la vida útil de los materiales del gabinete. Los materiales con alta resistencia a la intemperie, como el acero inoxidable o las aleaciones resistentes a la corrosión, suelen recomendarse para entornos exteriores o corrosivos.

Costo
El costo es una consideración importante al seleccionar el material de la carcasa de una válvula de bola. Los diferentes materiales tienen diferentes precios y el presupuesto asignado a la válvula influirá en la elección del material. Sin embargo, es esencial no comprometer la calidad y el rendimiento simplemente por el costo. Es fundamental encontrar un equilibrio entre la rentabilidad y el rendimiento deseado del material.

Las ventajas de las válvulas de bola.

Fácil de operar: la válvula de bola es simple e intuitiva de operar; gire la manija o el vástago de la válvula un cuarto de vuelta para abrir o cerrar la válvula.
Caída de presión muy baja: el flujo a través es casi ilimitado.
Acción rápida: la válvula se puede iniciar rápidamente; solo necesita girar 1/4.
Barato: La válvula de bola tiene un precio relativamente bajo, tiene bajos costos de mantenimiento y no necesita lubricación.
Excelente sellado: el diseño de la bola y el asiento proporciona un sello hermético, lo que minimiza las fugas y garantiza un cierre confiable.
Durabilidad: la válvula de bola está fabricada con materiales resistentes, como acero inoxidable, latón o bronce, lo que proporciona una excelente resistencia a la corrosión y al desgaste para garantizar una larga vida útil.

Desventajas de las válvulas de bola.

Sin estrangulación/regulación del flujo: si queremos estrangular el flujo a través de la válvula, el único flujo a través de la válvula es el espacio entre la aleta de la válvula y el asiento de la válvula. El flujo a muy alta velocidad en este punto dañará la aleta o el asiento de la válvula y puede provocar que la válvula ya no se asiente correctamente.

No apto para aplicaciones de alta temperatura: los asientos generalmente están hechos de materiales resistentes y, si se usan en aplicaciones de alta temperatura, el asiento experimentará una deformación plástica irrecuperable.

Industrias de aplicación

Las válvulas de bola se utilizan en una amplia gama de industrias y entornos, que incluyen:

Industrial: Se utilizan en tuberías, sistemas de control de procesos y plantas de fabricación donde el control de flujo preciso y el cierre confiable son fundamentales.

Industria de petróleo y gas: Las válvulas de bola desempeñan un papel fundamental en las operaciones upstream, midstream y downstream, manejando una variedad de fluidos y proporcionando un cierre rápido en emergencias.

Plantas petroquímicas y químicas: Estas válvulas controlan el flujo de productos químicos, gases y materiales peligrosos, garantizando seguridad y eficiencia.

Plomería residencial y comercial: Debido a su durabilidad y facilidad de operación, las válvulas de bola se usan comúnmente en sistemas de agua, irrigación y aplicaciones HVAC.