¿Por qué se llama válvula de compuerta?

En la familia de válvulas, el nombre "válvula de compuerta" deriva directamente de su componente central de apertura y cierre - un elevador verticalpuerta.

Cuando el volante gira, el vástago impulsa la compuerta de cuña para que se mueva linealmente verticalmente a lo largo de la línea central del paso de flujo. Cuando la puerta está completamente levantada, el medio pasa sin obstáculos; cuando está completamente bajado, cierra herméticamente el paso del flujo.

Su principio de funcionamiento es idéntico al de la compuerta de un canal de agua, de ahí el nombre.

El principio de sellado de una válvula de compuerta se basa en el contacto metálico o la compresión elástica entre la compuerta y el asiento de la válvula. Tomando el válvula de cuña resistentePor ejemplo, su compuerta está envuelta con una capa de caucho EPDM, lo que logra un cierre hermético-a través de la deformación por compresión del caucho.

Este diseño se utiliza comúnmente en tuberías principales de agua municipales, con presiones nominales que generalmente oscilan entre PN10 y PN25. Aún puede cumplir los requisitos de sellado especificados en la norma EN 1074-1 después de más de 10.000 ciclos de apertura y cierre.

Para condiciones de trabajo de alta-temperatura y alta-presión, como tuberías principales de vapor en plantas de energía,válvula de compuerta forjadase adopta. El proceso de forjado elimina los poros y la porosidad que pueden aparecer en las piezas fundidas, lo que proporciona una mayor densidad del material.

Tomando como ejemplo el material forjado ASTM A182 F22, puede funcionar de manera estable dentro del rango de temperatura de -29 grados a 593 grados con una clasificación de presión de hasta Clase 2500. Después del forjado integral del cuerpo de la válvula, su rendimiento mecánico mejora en aproximadamente un 30 % en comparación con sus contrapartes fundidas.

En términos de selección de materiales, elválvula de compuerta de hierro dúctilse ha convertido en la opción principal para el suministro de agua municipal y el tratamiento de aguas residuales debido a su excelente resistencia y resistencia a la corrosión.

El límite elástico del hierro dúctil supera los 300 MPa, mucho más que los 170 MPa del hierro fundido gris, al tiempo que conserva la fluidez de fundición del hierro fundido. De acuerdo con la norma ISO 2531, la presión de prueba de la carcasa de una válvula de compuerta de hierro dúctil DN 300 es de 3,6 MPa sin fugas visibles.

Todas las válvulas de compuerta de vástago ascendente dependen de una estructura geométrica clave:cuña en válvula de compuerta. Las superficies de sellado a ambos lados de la compuerta forman un cierto ángulo de inclinación con el asiento de la válvula del cuerpo de la válvula (generalmente 5 grados ±0,5 grados). Cuando el vástago empuja hacia abajo, la superficie inclinada de la cuña genera una fuerza de acuñamiento mecánica para hacer que las superficies de sellado encajen estrechamente.

Según los datos de prueba reales de API 600, la presión específica de sellado de las válvulas de compuerta de cuña Clase 150 puede alcanzar 4,5 MPa, mucho más alta que la presión media, lo que garantiza cero fugas en condiciones cerradas.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Por qué una válvula de compuerta es propensa a dañarse si se mantiene parcialmente abierta durante mucho tiempo?

• R: Las válvulas de compuerta están diseñadas para funcionar completamente abiertas o completamente cerradas. Si se mantiene parcialmente abierta durante mucho tiempo (p. ej., 30 % de apertura), el medio de alta-velocidad impactará la parte inferior de la compuerta, provocando fuertes vibraciones y erosión de la superficie de sellado.
• Si se requiere regulación del flujo, se debe utilizar una válvula de globo o una válvula de bola. Si ya hay una válvula de compuerta instalada y no se puede reemplazar en-el sitio, se puede instalar una placa de orificio o una válvula reductora de presión aguas arriba de la válvula para transferir la diferencia de presión y evitar la corrosión directa en la compuerta.

P2: ¿Cómo detectar de antemano el envejecimiento del caucho de las válvulas de compuerta de cuña resistentes?

• R: El caucho EPDM puede endurecerse gradualmente en ambientes que contienen agua caliente o cloro-.
• Realice una prueba de presión de la carcasa una vez al año (la presión de prueba es 1,5 veces la presión nominal) y mida las fugas menores en la cavidad del cuerpo de la válvula en condiciones cerradas. Para las tuberías de agua potable, se puede implementar una inspección periódica del torque de acuerdo con la norma AWWA C509: si el torque de cierre cae más del 15% del valor inicial, indica una elasticidad reducida del caucho y se recomienda reemplazar la compuerta.