Una válvula de cuña es un tipo de accesorio tipo tubería diseñado para el ajuste fino de la fuerza y la condición del medio en la tubería. Los caudales se pueden regular a cualquier nivel, desde pequeñas tuberías en el sistema de suministro de agua de una casa privada hasta grandes ramas industriales.
De hecho, gracias a su movilidad y practicidad, las válvulas se han vuelto muy populares. Hablemos de ellos ahora.
Contenido del artículo
Características de diseño
En la industria moderna hay muchas válvulas, así como sus variedades. Hay modelos estándar, con cuña recortada o engomada, angulares, etc.
Todos tienen sus diferencias, pero hay pocas, pero hay muchos más aspectos en común.
La válvula tipo cuña consta de:
- Casos.
- Mecanismo de bloqueo de cuña.
- Sellos.
- Válvula.
- Accionamiento de transmisión de fuerza.
El cuerpo del dispositivo prácticamente no se diferencia del de las válvulas, que son mucho más comunes y conocidas por sus características de diseño.
La única diferencia importante es la expansión en el área debajo de la válvula, donde se encuentra la cuña mientras la válvula está en posición abierta. Se trata de una especie de compartimento para guardar el elemento de bloqueo.
Es imposible evitar tales trucos porque, a diferencia de las válvulas convencionales, no es necesario simplemente cerrarlas de una posición extrema a otra.
Klin es el principal elemento distintivo, es. Se utiliza como mecanismo de bloqueo básico. La ventaja de los accesorios de cierre de cuña y cuña, incluidas las válvulas, es la posibilidad de instalarlos fácilmente en cualquier posición.
Una válvula convencional abre el flujo o lo cierra. El elemento de bloqueo que contiene son sus análogos. El elemento de bloqueo no se puede girar hasta la posición semiabierta.
Otra cosa es el mecanismo de cuña. En él, la cuña está ubicada de manera que la fuerza del flujo y la presión en el sistema no lo afecten de ninguna manera. Con este tipo de elemento de cierre podemos, por ejemplo, reducir el caudal a la mitad, reduciendo en un 50 por ciento la cantidad de líquido del otro lado.
Además, la cuña puede permanecer en la posición intermedia todo el tiempo que necesites. No hay ningún impacto negativo en el mecanismo.
Para que la estructura no gotee, todo los puntos débiles están equipados con juntas de goma. Se presta especial atención a los soportes de las cuñas y a la propia cuña. Por lo tanto, su parte de sillín se considera, con razón, mucho más confiable y duradera.
La válvula permite a una persona cambiar la posición de la cuña en cuestión de segundos, desde completamente oculta hasta bloqueada. La posición se cambia girando en el sentido de las agujas del reloj. La rotación transfiere fuerza al accionamiento interno, que luego empuja la cuña.
Principio de funcionamiento y diseño (vídeo)
Áreas de aplicación
El propósito de los accesorios de cuña es tal que se pueden comprar para cualquier tubería. Sin embargo, el ámbito real de su aplicación se está abriendo en la industria.
Las válvulas de cuña son caras. Son un orden de magnitud más caras que las válvulas, ya que proporcionan una funcionalidad avanzada, son muchas veces más confiables y más fáciles de mantener.
Fueron diseñados para uso conveniente en tuberías de cualquier tipo. En consecuencia, la dirección principal es varios tipos Líneas principales de suministro de agua, gasoductos, redes de calefacción, etc.
Aquí la válvula revela todo su potencial. Además, forman una especie de agrupaciones que cortan parcialmente secciones lógicas de tuberías. Como resultado, se forma un sistema de distribución sectorial, donde los trabajadores tienen control total sobre cada sección. Cualquier accidente es fácilmente localizado, cualquier cambio en la presión o en el rendimiento se realiza con la misma facilidad girando unas pocas válvulas.
Tipos y propiedades
Como señalamos anteriormente, el diseño de las válvulas puede diferir según su tipo. Las diferencias son, en verdad, menores, pero aún tienen cierto peso.
Por tanto, las principales diferencias entre válvulas se relacionan con el método de instalación. El método de instalación, a su vez, influye en el tipo de vivienda.
Entonces, una válvula de cuña puede ser:
- con bridas;
- enganche
Se trata de montar el dispositivo sobre bridas y casquillos de conexión especialmente diseñados para la industria.
Las bridas se utilizan ampliamente en tuberías con una sección transversal nominal superior a DN50, es decir, donde el diámetro medio de la tubería es superior a 50 mm.
En la industria no existe ninguna alternativa a las bridas. A diferencia de las conexiones de acoplamiento, son mucho más fiables, más prácticas y dan buen nivel sellado y esto tiene en cuenta la capacidad de desmontar rápidamente la brida sin dañar los componentes de la tubería.
La válvula de cuña de acoplamiento se puede instalar de acuerdo con un esquema más familiar para los plomeros comunes. Puede ser roscado o soldado según el tipo específico de tubería y método de montaje.
Materiales utilizados
Una cuestión que vale la pena considerar es el material de la válvula. Los productos de cuña son:
- latón;
- acero.
Los modelos de plástico no se encuentran porque no tienen el nivel adecuado de resistencia. Los de hierro fundido también se utilizan raramente hoy en día. Su precio no es muy atractivo, pesan mucho y son propensos a agrietarse y destruirse (como todos los productos de hierro fundido).
Otra cosa son las piezas de acero y latón. Es tan habitual que las válvulas de latón se fabrican principalmente para sistemas privados de suministro de agua. Casi cualquier válvula de acoplamiento está hecha de latón.
A menudo se compran muestras de acero para tuberías industriales. Los productos de acero son fuertes y, si se procesan y mantienen adecuadamente, duraderos. En la industria, las actualizaciones se producen casi constantemente, por lo que las características de las válvulas de acero y de compuerta son bastante suficientes.
Diámetros y dimensiones
Queda por considerar los diámetros de trabajo. Es un tipo de válvulas de cierre de válvulas. En consecuencia, está estandarizado de la misma forma que las propias válvulas.
Para unificar estándares, se utilizan marcas. Por ejemplo, la marca DN50 significa que tenemos un producto con un diámetro nominal, que es de aproximadamente 50 mm.
No es un hecho que el tamaño de la sección transversal sea exactamente el mismo. A veces difiere unos pocos milímetros hacia abajo. Pero esto no debería preocuparte. Todas las tuberías y accesorios, especialmente los industriales, se fabrican según los mismos estándares, donde el DU es igual a los mismos indicadores.
Lo único que realmente debes considerar es conformidad de los productos conectados entre sí. Si el racor de cuña tiene DN50, solo se puede montar en tuberías con las mismas especificaciones.
| Nombre de los accesorios | DN | PN | Control | Adhesión |
|---|---|---|---|---|
| válvula de cierre | 10-50 | 100-400 | volante, accionamiento eléctrico, engranaje cilíndrico, engranaje cónico, control remoto directo | soldadura, bridada |
| Válvula de control | 10-50 | 100-400 | ||
| Válvula de cierre KIP | 8 - 15 | 25 - 250 | volante | soldadura a tope |
| válvula de lodo | 25, 40, 50 | 100-250 | volante | bridada, soldada |
| Válvula de liberación de aguanieve | 15, 25 | 100-250 | ||
| Válvula de cierre (control) | 65 - 150 | 160-250 | volante, accionamiento eléctrico, mando a distancia directo | soldadura, bridada |
Uso
Un elemento de cierre o un elemento de control aproximado con una característica lineal está diseñado para agua, vapor de agua, gas y otros medios de trabajo utilizados en equipos químicos y nucleares, dependiendo del material de la carcasa. Un dispositivo de estrangulamiento utilizado para eliminar continuamente el álcali de las calderas de vapor, un dispositivo de apertura rápida utilizado para liberar agua caliente que contiene impurezas. No es una válvula de cierre en sí misma. Por lo tanto, si se requiere estanqueidad, se deben instalar válvulas de cierre en la tubería. Estos dispositivos están diseñados para ambientes normales, explosivos, tropicales o sísmicos.
Control
El control se realiza mediante un volante, un accionamiento eléctrico (y en versión sísmica), un engranaje cónico y cuando mando a distancia- derecho. Las válvulas de volante pueden equiparse con un dispositivo de bloqueo.
El control se realiza mediante dos volantes. Al girar el volante más grande, la válvula se abre o se cierra. Girando el volante más pequeño, después de aflojar la contratuerca, las superficies de sellado contaminadas se limpian mutuamente. La limpieza debe realizarse varias veces seguidas para que, cuando el flujo se interrumpa rápidamente, se descarguen los sedimentos de la caldera.
Control del volante
Ejecución material
Dibujo de válvula (diagrama)
Descripción técnica
Cuerpo del producto: forjado libre con cuerpo separado y yugo fundido. El asiento del cuerpo es de superficie dura. La bobina y el husillo con superficie de sellado también son de metal duro. El sello de aceite está hecho de un material sin amianto. Para válvulas bridadas, las bridas están soldadas al cuerpo.
El cuerpo del producto es de forja estampada con asiento de material austenítico. El carrete y el eje están hechos de una sola pieza con una superficie de sellado recubierta con una aleación de cobalto duro. El cuerpo y el eje están sellados con un sello de aceite con juntas tóricas de beasbesto.
Ensayo
Dependiendo de las condiciones de funcionamiento y del material del cuerpo, las válvulas se prueban con agua y, a veces, con vapor para determinar su resistencia, estanqueidad, rendimiento y estanqueidad. La presión mínima para la fuerza es de 1,5 PN. En caso de conexión por brida soldar cuerpo - brida se controla mediante ultrasonido.
Instalación
Las válvulas se montan en cualquier posición con el flujo dirigido debajo del carrete; para válvulas de cierre, también en el carrete. La instalación de válvulas eléctricas se realiza según las instrucciones de sus fabricantes. Ángulo máximo la desviación de las varillas de extensión durante el control remoto es de 25 ″. Conexión de accionamientos eléctricos y engranajes a válvulas según ISO 5210 y DIN 3210, OST 26-07-763. Las válvulas con dicho control están montadas especialmente para influencias sísmicas. Se instalan válvulas de control MOA motorizadas incluyendo caja de contactos con freno.
Parámetros de funcionamiento
Dimensiones de construcción
| DN | A | V | l | L1 | kg/kg (121) | Kg/Kr (111) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PN160 | PN250 | PN160 | PN250 | |||||
| 65 | 500 | 540 | 500 | 340 | 400 | 74 | 87 | 90 |
| 80 | 630 | 690 | 600 | 380 | 450 | 170 | 200 | 205 |
| 100 | 630 | 690 | 600 | 430 | 520 | 170 | 213 | 223 |
| 125 | 710 | 870 | 900 | 500 | 600 | 293 | 328 | 340 |
| 150 | 710 | 870 | 900 | 550 | 700 | 293 | 348 | 370 |
Uso
El elemento de cierre o el elemento de ajuste aproximado está diseñado para agua, vapor de agua y otros fluidos de trabajo que se utilizan en equipos energéticos, químicos y nucleares, dependiendo de la elección del material de la carcasa. Apto para ambientes normales, tropicales, explosivos y sísmicos. Se requiere consulta cuando se utiliza para gas.
Descripción técnica
El cuerpo y el yugo están moldeados y conectados entre sí mediante una conexión de bayoneta. El asiento en el cuerpo y el sello en la superficie del carrete están depositados con una aleación de soldadura dura. La junta está hecha de material libre de amianto. Regulación mediante volante.
Ensayo
Las válvulas se prueban con agua o vapor para determinar su resistencia, estanqueidad, capacidad de servicio y estanqueidad, según las características de rendimiento y el material del que está hecho el cuerpo. La presión mínima para las pruebas de resistencia es de 1,5 PN.
Instalación
Las válvulas se pueden montar en cualquier posición. En relación con la dirección del flujo debajo de la corredera, las válvulas de cierre también fluyen hacia la corredera. Al instalar válvulas con accionamiento eléctrico, siga las instrucciones del fabricante. Conexión de accionamientos eléctricos a válvulas según ISO 5210, DIN 3210, OST 26-07-763. Con control remoto, el ángulo máximo de desviación de las varillas de extensión es de 25°.
Dibujo (esquema) válvula de cierre
Ejecución material
Las válvulas de cierre instaladas en las tuberías controlan el flujo de líquidos y gases bombeados. Un tipo de elemento de cierre es un dispositivo en forma de cuña llamado válvula de cuña, que se usa únicamente como estructura de bloqueo, pero no se usa para regular el flujo, ya que solo tiene dos posiciones "abierta" y "cerrada".
Las válvulas de cuña se instalan al final de la tubería, así como en lugares donde se bloquea el movimiento del medio de trabajo para realizar trabajos tecnológicos y de emergencia.
Este tipo de equipo de cierre se fabrica en una amplia gama de diámetros nominales y presiones de operación para todos los tamaños estándar de tuberías, por lo que se utilizan en diversas tuberías.
Las válvulas con compuerta de cuña elástica proporcionan un cierre confiable de flujos de alta velocidad y son capaces de operar a alta presión.
Aplicación encontrada en la industria del petróleo y el gas.
Las válvulas de este tipo son utilizadas por empresas químicas que cuentan con líneas tecnológicas para bombear soluciones agresivas.
Para instalaciones de calefacción caliente es adecuada una válvula de cuña separadora, cuya válvula está dividida en 2 partes para aumentar el rango de cilindrada. Esto le permite compensar expansiones térmicas. Se puede utilizar en líneas de vapor.
Dispositivo y principio de funcionamiento.
Partes principales de las válvulas de cuña.
- marco,
- puerta,
- existencias,
- volante,
- prensaestopas,
- cubierta de la vivienda,
- disco guía.
El dispositivo funciona según el principio de un gato de tornillo: al girar el volante hacia la izquierda, la varilla se mueve hacia arriba junto con el perno.
El disco guía (hay dos a ambos lados de la persiana) se presiona en ángulo en el asiento. Ambos discos tienen forma de cuña. La posición entre los discos guía la ocupa una válvula plana redonda. Este diseño garantiza un cierre hermético del flujo, incluso cuando altas presiones y velocidad.
Según el método de movimiento lineal de la compuerta de cuña, las válvulas están disponibles con vástago retráctil y no retráctil.
Cualquier tipo de tubería requiere componentes especiales que bloqueen el flujo del fluido de trabajo. Para ello, se pueden utilizar grifos y válvulas para regular el flujo de líquido.
Sin embargo, la opción más común, que se utiliza especialmente para tuberías principales, es la instalación de válvulas de cierre, cuyo tipo principal son las válvulas de hierro fundido. Este accesorios de tubería se puede instalar fácilmente con sus propias manos, además, es uno de los más tipos disponibles componentes.
Es gracias a su positivo. características operativas Las válvulas de hierro fundido se han generalizado entre la población.
¿Qué es una válvula?
Las válvulas de cierre bloquean completamente el movimiento de líquido o gas en la tubería, ya que solo tienen dos posiciones de funcionamiento: abierta y cerrada. El diseño del dispositivo consta de los siguientes elementos:
- Marco;
- Un elemento de bloqueo realizado en forma de cuña, compuerta o discos paralelos;
- Husillo de acero;
- Volante o accionamiento eléctrico automático;
- Cubierta de vivienda.
El husillo retráctil requiere un cuidado especial: debe limpiarse y lubricarse periódicamente.
Ventajas que tiene válvulas de cierre para tubería:
- Diseño sencillo;
- Tamaño compacto;
- Pequeño resistencia hidráulica;
- Resistencia a la corrosión;
- Resistencia química;
- Posibilidad de aplicación para diversos entornos de trabajo;
- Larga vida útil.
También conviene eliminar algunas de las desventajas típicas de los productos de hierro fundido:
- Fragilidad;
- Alta probabilidad de daño mecánico.
Para evitar daños a la integridad de los productos de hierro fundido, está prohibido torcerlos, girarlos, doblarlos o estirarlos.
El tipo de conexión a la tubería es bridada. Los principales parámetros que corresponden a válvula bridada incluir:
- Diámetro de paso de tubería: de 50 a 3000 mm;
- Presión de trabajo: hasta 1,6 MPa;
- Temperatura: hasta 75 grados;
- La vida útil es de aproximadamente 8 años.
Dependiendo del tipo de válvula, existen los siguientes tipos de dispositivos de hierro fundido:
- Válvula de compuerta paralela de hierro fundido;
- Válvula de compuerta de hierro fundido.
Dependiendo del diámetro, una válvula bridada puede ser de los siguientes tipos:
- Paso total;
- Estrechado.
Una válvula con brida de paso total tiene un diámetro que coincide con el diámetro de la tubería y se caracteriza por la menor resistencia hidráulica.
Una válvula de brida estrecha tiene un diámetro ligeramente menor. Por un lado, esto aumenta ligeramente la resistencia hidráulica, pero el uso también tiene aspectos positivos: Reduce el desgaste de los elementos de sellado y reduce el torque.
Dependiendo del tipo de control del dispositivo, existen:
- Dispositivos manuales accionados por un volante;
- Dispositivos accionados eléctricamente.
Los volantes se instalan en dispositivos con un diámetro nominal pequeño (hasta 150 mm), accionamiento eléctrico, en todos los demás casos. El accionamiento eléctrico le permite controlar el mecanismo de forma remota y es ideal para colocar válvulas de cierre en lugar de difícil acceso y automatiza proceso.
Características detalladas de los racores por tipos de válvulas.
Una válvula de compuerta bridada con compuerta de cuña se utiliza para tuberías principales que tienen una presión bastante alta. temperatura de funcionamiento y presión. Este tipo de válvula de cierre se puede instalar para un sistema de suministro de agua, incluido el agua potable.
Un rasgo característico es la presencia de una varilla no retráctil y una cuña rígida. El flujo de fluido está bloqueado por un sello entre superficies metálicas dos elementos. Aunque hoy puedes encontrar a la venta. productos de hierro fundido con cuña de goma. Luego, la estanqueidad del bloqueo del flujo se logra mediante la conexión del metal con el caucho. Las válvulas de cierre de cuña no solo pueden ser bridadas, sino también roscadas.
La válvula paralela está exclusivamente embridada. Se utiliza para redes de servicios públicos con poca presión de agua. Como elemento de cierre se utiliza un disco que, en contacto con una varilla retráctil o no retráctil, bloquea el flujo en el sistema.
La válvula de compuerta es ideal para tuberías que transportan medios de trabajo sueltos, espesos y viscosos. Como regla general, es entre bridas y, por lo tanto, tiene un precio razonable y asequible.
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Aplicación de válvulas
El propósito de las válvulas de cuña es cerrar temporalmente el flujo de productos bombeados durante la operación. sistemas de tuberías. Básicamente, una válvula es un accesorio de tubería; su elemento de regulación o cierre se mueve perpendicular al flujo del medio de trabajo. Pueden ser manguera, paralelo, compuerta o cuña. El diseño de una válvula de cuña corresponde a su nombre: su válvula tiene forma de cuña y las superficies de sellado están ubicadas formando ángulo entre sí. El diseño en sí también puede ser diferente: rígido, elástico o de doble disco.
El diseño con eje retráctil no solo tiene ventajas, sino también desventajas: durante la instalación, es necesario dejar espacio para que el eje se extienda no menos que el diámetro.
El cuerpo del mecanismo tiene dos extremos con los que se conecta el producto a la tubería. Los extremos de conexión son acoplables, embridados y soldados. La persiana se ajusta mediante un husillo o un damasco.
La tuerca con el husillo forma un par roscado.
El dispositivo para mover la contraventana en la dirección deseada está garantizado mediante la rotación de uno de los elementos de este par en particular. Este mecanismo se utiliza en válvulas manuales y eléctricas. El mecanismo puede ser con husillo retráctil o no retráctil.
Aplicación de válvulas de cuña.
Los accesorios de cuña tienen una baja resistencia hidráulica, lo que permite su uso en tuberías principales que tienen una alta velocidad de movimiento del medio de trabajo. En general, es óptimo utilizar elementos de cuña en tuberías que no muevan medios agresivos.
- la observancia es obligatoria requisito importante: los productos bombeados deben ser neutros con respecto a los materiales con los que está hecha la estructura de la válvula, más precisamente, a aquellas partes que entran en contacto con el flujo del producto bombeado;
- la temperatura a la que dichos productos normalmente pueden realizar su función puede ser diferente: de -40 a +40°C y de -60 a +60°C.
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Válvulas motorizadas
El accionamiento eléctrico permite el cierre parcial o total del flujo con bastante rapidez. Es por eso que los sistemas de propulsión eléctrica son los más populares y se utilizan con mucha más frecuencia.
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Las principales ventajas de una válvula eléctrica.
- Posibilidad de uso en cualquier tubería;
- alta velocidad de regulación del flujo de trabajo;
- durabilidad, confiabilidad y características de alta calidad.
En este caso, el mecanismo se puede controlar tanto localmente en el sitio como de forma remota. En este caso, la posición actual de la estructura de cuña se determina mediante sensores especiales.
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Cuña recortada 30h39r
Para diferentes tuberías, las válvulas tienen las siguientes modificaciones:
- para agua - 30ch66r y 30ch476r2;
- para gas - 30ch476l4 (permitido régimen de temperatura hasta 100°C);
- para productos derivados del petróleo - 30h476l1.
Las válvulas con cuña de goma, fabricadas de hierro fundido, modificación 30ch39r, se utilizan en sistemas de suministro de agua a presiones de hasta 1,6 MPa y condiciones de temperatura de hasta 130°C. En sistemas cuyas condiciones de temperatura se incrementan a 150°C (suministro de agua caliente, calefacción), se utilizan válvulas con tolerancias aumentadas - "MZVG". En esencia, el mecanismo con una cuña de goma 30ch39r es una válvula con una conexión de brida y un husillo no ascendente. La válvula en sí está hecha de hierro fundido dúctil; el sello de cuña está hecho de una membrana de caucho EPDM de una sola capa. Para el husillo, o más precisamente, para su fabricación, se utiliza acero inoxidable. Período de garantía Una válvula de este tipo con eje no retráctil tiene una duración de 2 años, pero su vida útil es de hasta 10 años. Al mismo tiempo, el mecanismo cumple con todos los requisitos de las normas nacionales, esto se aplica a todo tipo de válvulas de cuña.
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Válvula de compuerta de cuña con husillo retráctil
Las válvulas con vástago ascendente se utilizan para cerrar flujos gaseosos y medios líquidos y no son adecuadas para tuberías que transportan lodos, pulpa y aguas residuales Para ello son más adecuadas las válvulas de compuerta.
En este diseño, la tuerca de rodadura y la rosca del propio husillo no se encuentran dentro, sino fuera del cuerpo de refuerzo. La contraventana inferior está conectada a un eje retráctil y, cuando se abre la válvula, avanza junto con la contraventana. parte superior el eje se mueve según la cantidad de carrera del obturador. Para permitir mover la contraventana, la tuerca de rodadura se instala encima del prensaestopas, es decir, encima de la tapa, en una cantidad aproximadamente igual a la carrera de la contraventana. El diseño de cuña con husillo retráctil tiene ciertas ventajas, y la más importante de ellas es la ausencia absoluta. efectos nocivos cualquier entorno de trabajo en la unidad en funcionamiento. Gracias a esto, el prensaestopas no se desgasta tan rápidamente y la fiabilidad del prensaestopas y de la tuerca de rodadura con husillo deslizante es mayor. También hay acceso gratuito, por lo que mantenimiento dispositivo simplificado. Pero este diseño con husillo retráctil no solo tiene ventajas, sino también desventajas. Durante la instalación, es necesario dejar un espacio para la salida del husillo que no sea menor que el diámetro del paso, por lo que se produce un aumento en el peso y la altura del edificio.