GRUPO 1MI131 DISPOSITIVOS FEEE: Válvulas

Válvulas

Podría definirse una válvula como un dispositivo mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos.

La válvula es uno de los instrumentos de control más esenciales en la industria. Debido a su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases, desde los más simples hasta los más corrosivos o tóxicos. Sus tamaños van desde unos milímetros hasta los 90 m o más de diámetro (aunque en tamaños grandes suelen llamarse compuertas). Pueden trabajar con presiones que van desde el vacío hasta más de 140 MPa (megapascales) y temperaturas desde las criogénicas hasta 1100 K (kelvin). En algunas instalaciones se requiere un sellado absoluto; en otras, las fugas o escurrimientos no tienen importancia.

Clasificación de válvulas atendiendo a sus usos

1. Válvulas Industriales

Una válvula industrial es el tipo de válvula que como elemento mecánico se emplea para regular, permitir o impedir el paso de un fluido a través de una instalación industrial o máquina de cualquier tipo.

o Tipos de Válvulas

· Válvula de retención

La función esencial de una válvula de retención es impedir el paso del fluido en una dirección determinada, y no retorno (retén). Mientras el sentido del fluido es el correcto, la válvula de retención se mantiene abierta, cuando el fluido pierde velocidad o presión la válvula de retención tiende a cerrarse, evitando así el retroceso del fluido. La diferencia de presiones entre la entrada y la salida hace que la válvula esté abierta o cerrada.

· Válvula de compuerta

La apertura y cierre se produce mediante el movimiento vertical de una pieza interior en forma de cuña que encaja en el cuerpo. Esta cuña interior puede estar recubierta de goma o de metal especial, por lo que la estanqueidad es muy buena.

· Válvula de bola o válvula esférica

La apertura y cierre se produce por el giro de una esfera que tiene un agujero transversal. Al girar la maneta, también gira un eje, el cual está acoplado a una esfera, unas juntas de PTFE (teflón) garantizan la estanqueidad.

· Válvula de seguridad o de alivio de presión

Las válvulas de alivio de presión, también llamadas válvulas de seguridad o válvulas de alivio, están diseñadas para liberar un fluido cuando la presión interna de un sistema que lo contiene supere el límite establecido (presión de tarado). Su misión es evitar una explosión, el fallo de un equipo o tubería por un exceso de presión.

· Válvula de globo (o de asiento)

Válvula que sirve para regular la cantidad de flujo que pasa por ella. El elemento de cierre asienta sobre una sección circular. A medida que el elemento de cierre se aproxima al asiento, la sección de paso se reduce y por tanto aumenta la pérdida de carga disminuyendo el caudal.

o Componentes de una válvula

· Cuerpo: Es la parte a través de la cuál transcurre el fluido.

· Obturador: Es el elemento que hace que la sección de paso varíe, regulando el caudal y por tanto la pérdida de presión.

· Accionamiento: Es la parte de la válvula que hace de motor para que el obturador se sitúe en una posición concreta. Puede ser motorizado, mecánico, neumático, manual o electromagnético.

· Cierre: Une el cuerpo con el accionamiento. Hace que la cavidad del cuerpo y del obturador (donde hay fluido) sea estanco y no fugue.

· Vástago: Es el eje que transmite la fuerza del accionamiento al obturador para que este último se posicione.

o Características de válvulas

· Materiales

ü el forjado A105N que se usa en la mayoría de procesos industriales inocuos

ü acero inoxidable, como el A182 F316 que se usa en situaciones de corrosión o temperatura menor Dependiendo del material utilizado en el cuerpo de la válvula, se denominan como válvulas de:

ü acero al carbono, como

ü acero aleado, como el super duplex forjado A182 F55 que se usa en procesos altamente corrosivos, como por ejemplo la desalinación del agua marítima

· Presión Nominal

Para estandarizar las válvulas se estipulan diferentes presiones máximas a las que pueden trabajar. Se denomina con la sigla PN -valor establecido en bar- y se encuentra, generalmente, impreso en el cuerpo de la válvula.

· Extremos

ü Soldados

ü Roscados

ü Polietileno press-fitting

ü Easyquick (empalme rápido)

ü EasyQuick Plus (empalme rápido desmontable)

ü Bridados

2. Valvulas Cardiacas

Las válvulas del corazón o válvulas cardíacas se encuentran en los conductos de salida de las cuatro cavidades del corazón, donde cumplen la función de impedir que la sangre fluya en dirección contraria,1 lo cual se consigue al mantener aislado el flujo sanguíneo por un instante en alguna de las cuatro cavidades. Con las diferentes contracciones del corazón, sus cuatro cavidades también se contraen en una secuencia determinada para poder bombear la sangre en una dirección. Sin las válvulas, la sangre volvería a la cavidad después de la contracción, con lo cual el corazón no cumpliría su propósito de irrigar sangre al resto del cuerpo.

o Composición de las válvulas cardíacas

Las válvulas están formadas por unas membranas finas que son resistentes a la presión. Y procuran la apertura y cierre de las aurículas y los ventrículos. Están constituidas por tejido endotelial, que es el mismo que recubre el interior de los vasos sanguíneos y el corazón.

o Tipos de válvulas

Las válvulas cardiacas son cuatro y se clasifican en dos grupos:

· Válvulas atrioventriculares

ü Válvula bicúspide o antiguamente mitral: impide que la sangre retorne del ventrículo izquierdo a la aurícula izquierda. Está formada por dos membranas, las cuales reciben cuerdas tendinosas de los músculos papilares anterior y posterior, situados en la pared externa del ventrículo izquierdo.

ü Válvula tricúspide: impide que la sangre retorne del ventrículo derecho a la aurícula derecha. Está formada por tres membranas, las cuales reciben cuerdas tendinosas ancladas directamente a las paredes del ventrículo derecho. Del músculo papilar septal o interno sale de forma independiente el músculo papilar del cono arterial o de Lushka, que contribuye a delimitar el infundíbulo o cono arterial, conducto por el que circula la sangre desde ese ventrículo derecho hasta la arteria pulmonar.

· Válvulas semilunares

ü Válvula sigmoidea aórtica: impide que la sangre retorne desde la aorta al ventrículo izquierdo. Está formada por tres membranas, dos anteriores y una posterior, con una morfología similar a la de un nido de golondrina. Esta válvula se ubica entre el ventrículo izquierdo y la arteria aorta.

ü Válvula pulmonar: impide que la sangre retorne del conducto pulmonar al ventrículo derecho. Está formada por tres membranas, dos posteriores y una anterior, asemejándose también con un nido de golondrina. Esta se ubica en la abertura situada en el ventrículo derecho por el cual sale el tronco pulmonar.

Ecuación de Continuidad