Válvula de compuerta vs. válvula de globo: diferencias de diseño, control de flujo y selección de aplicación

Las válvulas de compuerta aíslan; las válvulas de globo regulan. Compare diseño, caída de presión, normas (API 600, ASME B16.34) y cuándo especificar cada tipo.
Válvula de compuerta vs Válvula de globo: Dos válvulas de movimiento lineal, dos funciones diferentes
Tanto las válvulas de compuerta como las de globo utilizan un vástago de múltiples vueltas para mover un obturador interno linealmente. Ahí es donde terminan las similitudes.Una válvula de compuerta levanta una cuña fuera de la trayectoria del flujo para dar al fluido un túnel recto y sin obstrucciones.Una válvula de globo empuja un disco o tapón hacia un asiento estacionario, forzando al fluido a través de un desvío en forma de S que crea una pérdida de presión permanente incluso cuando la válvula está completamente abierta.Si elige la incorrecta, desperdiciará energía de bombeo durante años o destruirá las superficies de asiento en semanas.
Los especificadores se enfrentan a esta decisión constantemente. Un sistema de agua fría necesita válvulas de bloqueo en cada ramal y válvulas de regulación en cada serpentín. Una línea de vapor necesita aislamiento en la principal y regulación en la estación de válvula reductora de presión. El mismo edificio podría usar 40 válvulas de compuerta y 15 válvulas de globo, y colocar una donde corresponde la otra es un error que se manifiesta como una caída de presión excesiva o asientos erosionados que fugan por encima de lo especificado en cuestión de meses.
Esta comparación desglosa las diferencias de diseño, características de flujo, normas aplicables y escenarios de aplicación para que pueda especificar con confianza en lugar de por hábito. Para una visión general más amplia de los tipos de válvulas industriales, consulte nuestra guía sobre tipos de accesorios de tubería.
Diseño de válvula de compuerta: Vástagos ascendentes, cuñas y flujo de paso total
Vástago ascendente (OS&Y) vs Vástago no ascendente
Las válvulas de compuerta vienen en dos configuraciones de vástago, y la elección importa tanto para el acceso de mantenimiento como para la planificación del espacio.
El diseño de vástago ascendente, también llamado OS&Y (Outside Stem and Yoke), mueve el vástago verticalmente cuando se gira el volante. La sección roscada del vástago permanece externa al cuerpo de la válvula, aislada del fluido de proceso. Esto da a los operadores una confirmación visual clara de la posición de la válvula: si el vástago está arriba, la válvula está abierta. Debido a que las roscas están fuera del área húmeda, las válvulas de compuerta de vástago ascendente manejan medios corrosivos o erosivos mejor que sus contrapartes no ascendentes.Compensación: espacio vertical. Una válvula de compuerta de vástago ascendente en una línea de 6 pulgadas necesita suficiente espacio libre sobre el volante para que el vástago recorra toda su altura.
El diseño de vástago no ascendente (tornillo interior) mantiene el vástago estacionario. El vástago está roscado internamente en el disco de la compuerta, por lo que girar el volante mueve el disco hacia arriba y hacia abajo sobre el vástago estacionario, como una tuerca en un perno. Esta es la opción que ahorra espacio. Se adapta donde la altura libre es limitada, como en bóvedas subterráneas o salas de máquinas abarrotadas.Desventaja:Los vástagos roscados están en contacto directo con el fluido de proceso, lo que acelera el desgaste en servicios corrosivos y complica el mantenimiento.
Nota para el especificador: Para válvulas de compuerta de latón en aplicaciones de fontanería y HVAC, los diseños de vástago no ascendente dominan porque encajan en cavidades de pared y cajas de techo. Los diseños de vástago ascendente (OS&Y) se reservan para tuberías expuestas donde se requiere indicación visual de posición por código o preferencia del operador. Consulte nuestra guía completa de válvulas de compuerta para más información sobre la selección del vástago.
Tipos de cuña
El elemento de cierre de una válvula de compuerta es una cuña. Existen dos variaciones comunes:
- Cuña flexible: Contiene un corte central que permite una ligera deflexión angular. Esto absorbe la expansión térmica y reduce el agarrotamiento del asiento en servicios de alta temperatura. Preferida para aplicaciones de vapor y fluidos calientes.
- Cuña sólida: Una sola pieza fundida rígida. Más simple y robusta, pero susceptible al agarrotamiento térmico cuando las variaciones de temperatura causan expansión diferencial entre la cuña y el cuerpo.
Para válvulas de compuerta de latón en fontanería residencial y comercial ligera, las cuñas sólidas son estándar. El rango de temperatura en estos sistemas rara vez alcanza el punto donde el agarrotamiento térmico se convierte en una preocupación.
Paso total y flujo rectilíneo
Cuando está completamente abierta, una válvula de compuerta presenta un orificio sin obstrucciones. El fluido viaja en línea recta desde la entrada hasta la salida sin cambios de dirección, sin estrechamientos y sin obstáculos internos. Esta es la ventaja definitoria del diseño.La caída de presión a través de una válvula de compuerta completamente abierta es mínima, a menudo despreciable en los cálculos de altura del sistema.
Esa geometría rectilínea también significa que las válvulas de compuerta son bidireccionales. Sellan en cualquier dirección de flujo, lo que simplifica el diseño de tuberías cuando la dirección del flujo puede invertirse (como en algunas configuraciones de circuitos de HVAC).
Diseño de válvula de globo: disco, asiento y trayectoria de flujo en forma de S
Cómo funciona una válvula de globo
Una válvula de globo mueve un disco o tapón linealmente hacia o desde un asiento de anillo estacionario. El cuerpo contiene una partición interna (un deflector) que obliga al fluido a cambiar de dirección al menos una vez antes de llegar a la salida. Esto es fundamentalmente diferente de una válvula de compuerta. La válvula de compuerta presenta un paso completo o lo bloquea. La válvula de globo restringe deliberadamente la trayectoria del flujo, y esa restricción es lo que le da control de estrangulamiento.
Cuando abre una válvula de globo un 20%, obtiene aproximadamente un 20% del flujo total.Cuando abre una válvula de compuerta un 20%, obtiene flujo inestable, vibración y erosión acelerada del asiento. La válvula de compuerta no tiene un rango operativo útil entre completamente abierta y completamente cerrada.Todo el rango operativo de la válvula de globo es útil.
Patrones de cuerpo: patrón T, patrón Y y ángulo
Las válvulas de globo vienen en tres configuraciones de cuerpo, cada una intercambiando caída de presión por geometría de instalación:
- Patrón T (cuerpo Z): La configuración más común. El plano de asiento es horizontal, centrado en el cuerpo. Trayectoria del flujo: el fluido realiza dos giros de aproximadamente 90 grados: hacia arriba hasta la zona del asiento y luego hacia abajo hacia la salida. Caída de presión: la más alta de cualquier patrón de globo. Ideal para: estrangulamiento de agua de refrigeración, control de procesos generales y líneas de derivación donde la precisión de modulación importa más que la altura disponible.
- Patrón en Y: El vástago y el asiento están inclinados aproximadamente 45 grados con respecto a la tubería. El disco se retrae en un bonete angulado que se ramifica desde el orificio principal. Trayectoria del flujo: mucho más recta y suave, evitando los giros bruscos de 90 grados del patrón en T. Caída de presión: la más baja entre los tres tipos de cuerpo. Ideal para: servicio de alta presión y alta velocidad, como líneas de vapor principal y alimentación de calderas. El eje angulado del vástago también permite la limpieza y el mantenimiento en línea sin retirar la válvula de la tubería.
- Patrón en ángulo: La entrada y la salida están a 90 grados entre sí, combinando un codo de 90 grados y una válvula de globo en un solo cuerpo. Ventaja: ahorra un accesorio. Desventaja: introduce el mismo cambio de dirección del flujo que un codo estándar.
Asiento y direccionalidad
La mayoría de las válvulas de globo son unidireccionales. Están diseñadas para flujo bajo el disco, lo que significa que el fluido entra debajo del asiento y empuja hacia arriba contra el disco cuando está cerrado. Esta orientación ayuda a que el disco se levante suavemente del asiento al abrir y utiliza la presión de línea para ayudar al sellado. Una flecha fundida en el cuerpo de la válvula indica la dirección de flujo requerida. Instalar una válvula de globo unidireccional al revés compromete el sellado y puede impedir que la válvula se cierre por completo.
Las válvulas de compuerta, por el contrario, son bidireccionales. Sellan igualmente bien en cualquier dirección, lo que simplifica la instalación cuando es posible la inversión del flujo.
Características de flujo y caída de presión: la métrica decisiva
Si hay una diferencia técnica que deba recordar de esta comparación, que sea esta: la geometría de la trayectoria del flujo es lo que separa estas válvulas, y esto impulsa cada decisión posterior sobre dónde usar cada tipo.
Una válvula de compuerta, completamente abierta, le da al fluido un túnel recto. Caída de presión: mínima. Costos de bombeo: se mantienen bajos. El sistema entrega el flujo de diseño sin luchar contra la resistencia de la válvula. Pero una válvula de compuerta no tiene un rango de estrangulamiento útil. Parcialmente abierta, la cuña crea una ranura estrecha entre los asientos. El fluido de alta velocidad se abre paso a través de esa ranura y erosiona las superficies de asiento mediante un proceso llamado wire-drawing. Los asientos desarrollan ranuras. La válvula deja de sellar. Comienza a pasar flujo cuando debería estar cerrada. La reparación implica sacar la válvula de la línea y re-mecanizar o reemplazar la cuña y los anillos de asiento.
Una válvula de globo, completamente abierta, aún obliga al fluido a pasar por su trayectoria en S. Caída de presión: permanente y significativa en comparación con una válvula de compuerta del mismo tamaño. Usted paga por esa caída de presión en energía de bombeo cada hora que el sistema está en funcionamiento. Pero obtiene un control de estrangulamiento lineal, estable y repetible en cualquier posición entre 0% y 100% de apertura. El disco no vibra. El asiento no sufre erosión por alambre. La válvula desempeña su función principal durante años sin degradación.
Advertencia: Usar una válvula de compuerta como dispositivo de estrangulamiento es uno de los errores de especificación más comunes y costosos en sistemas de fluidos. El daño por erosión puede aparecer en semanas en servicio de alta velocidad, y la fuga resultante en el asiento a menudo pasa desapercibida hasta que la válvula falla al aislar durante una parada.
Normas y Clasificaciones de Presión: API 600, API 602, MSS SP-70, ASME B16.34
Cuatro normas rigen la especificación de válvulas de compuerta y globo en la práctica norteamericana. Conocer qué norma aplica a su clase de válvula previene tanto la sub-especificación como la sobre-especificación.
ASME B16.34: El Marco de Presión-Temperatura
ASME B16.34 es la norma maestra para las clasificaciones de presión-temperatura de válvulas. Cubre válvulas con extremos bridados, roscados y de soldadura a tope de todos los tipos: compuerta, globo, retención, macho y bola. La norma establece clases de presión desde Clase 150 hasta Clase 4500, siendo las Clases 150, 300, 600, 900, 1500 y 2500 las más comúnmente especificadas.
Para válvulas de acero al carbono (Grupo de Material 1.1, ASTM A216 WCB), las clasificaciones de presión-temperatura a temperatura ambiente (-29 a 38 C) son:
- Clase 150: 19.6 bar (285 psi) a temperatura ambiente, disminuyendo a 17.7 bar (256 psi) a 100 C, y 13.8 bar (200 psi) a 200 C.
- Clase 300: 51.1 bar (740 psi) a temperatura ambiente, disminuyendo a 46.6 bar (676 psi) a 100 C, y 43.8 bar (635 psi) a 200 C.
- Clase 600: 102.1 bar (1,482 psi) a temperatura ambiente, disminuyendo a 93.2 bar (1,352 psi) a 100 C.
El acero al carbono (WCB/A105) tiene una temperatura máxima de servicio de 425 C (800 F) según ASME B16.34. Más allá de eso, los especificadores deben pasar a aceros de baja aleación (ASTM A217 WC6/WC9) o aceros inoxidables austeníticos (ASTM A351 CF8M), que pertenecen a diferentes grupos de material con sus propias curvas P-T.
La conclusión práctica: a medida que aumenta la temperatura de operación, la presión de trabajo permitida disminuye. Una válvula de acero al carbono Clase 150 clasificada para 285 psi a temperatura ambiente solo puede soportar 200 psi a 200 C. Si especifica una válvula Clase 150 para una línea de vapor de 250 psi a 200 C, la ha sub-especificado. El cuerpo de la válvula estará sobreesforzado en condiciones de diseño.
API 600 y API 602: Normas de Fabricación de Válvulas de Compuerta
Dos normas API cubren la fabricación de válvulas de compuerta de acero, y difieren en alcance:
| Parámetro | API 600 | API 602 |
|---|---|---|
| Material | Acero fundido | Acero forjado |
| Rango de tamaños | NPS 1 y mayores | NPS 4 y menores |
| Conexiones de extremo | Bridadas o soldadas a tope | Roscadas o soldadas en enchufe |
| Aplicación típica | Aislamiento en refinerías y procesos | Aislamiento de alta presión en diámetros pequeños |
| Bonete de sello de presión | Recomendado para Clase 900+ | No se especifica típicamente |
Para válvulas de globo de acero, BS 1873 es la norma comúnmente referenciada para válvulas de globo de acero bridadas. Las pruebas de fuga del asiento según API 598 utiliza criterios de aceptación de gotas por minuto que varían según el tamaño y la clase de la válvula. ANSI/FCI 70-2 define clases de fuga numeradas del I al VI; ambos tipos de válvulas típicamente cumplen con la Clase IV (0.01% de la capacidad de flujo nominal) o mejor, dependiendo de la configuración del asiento.
MSS SP-70: Válvulas de compuerta de hierro fundido
MSS SP-70 cubre válvulas de compuerta de hierro gris (hierro fundido) con extremos bridados y roscados. Se aplica a válvulas de compuerta de hierro fundido Clase 125 y Clase 250 según ASTM A126. Esta es la norma que rige las válvulas de compuerta de hierro fundido de gran diámetro que se encuentran en la distribución de agua municipal y en sistemas de HVAC de baja presión. Las válvulas de compuerta de latón, que son el enfoque para aplicaciones de plomería y residenciales, típicamente hacen referencia a normas dimensionales en lugar de MSS SP-70, que es específica para hierro gris. Para más información sobre aplicaciones de válvulas de latón, consulte nuestra guía de accesorios de compresión de latón.
Selección de aplicación: Aislamiento vs. Estrangulamiento
La lógica de selección entre válvulas de compuerta y de globo se reduce a una pregunta: ¿la válvula necesita regular el flujo, o solo necesita iniciar y detenerlo?
Cuándo especificar una válvula de compuerta
Las válvulas de compuerta pertenecen al servicio de aislamiento. Son la elección correcta cuando la válvula permanecerá completamente abierta durante meses o años y solo se cerrará durante el mantenimiento o la parada del sistema. Escenarios específicos:
- Aislamiento principal en circuitos de agua fría y caliente: La válvula permanece abierta durante la operación normal. La caída de presión debe ser mínima para que el sistema entregue el flujo de diseño sin desperdiciar la altura de la bomba. Una válvula de globo en esta posición agregaría resistencia permanente e innecesaria.
- Aislamiento de equipos en bombas, enfriadores y calderas: La válvula debe cerrar herméticamente para el servicio. El sellado bidireccional es importante cuando el lado del equipo puede tener presión residual después de que la válvula esté cerrada.
- Aislamiento de ramales en tuberías de distribución: Cada ramal necesita un cierre que no agregue pérdida de carga al sistema. Las válvulas de compuerta de vástago no ascendente caben en cajas de derivación y cavidades de pared.
- Conexiones de limpieza con cerdos: La abertura de paso completo permite que los cerdos de limpieza pasen sin obstrucción. El deflector interno de una válvula de globo bloquearía el paso del cerdo por completo.
Cuándo especificar una válvula de globo
Las válvulas de globo pertenecen al servicio de estrangulamiento y regulación. Son la elección correcta cuando la válvula operará en posiciones intermedias, ciclará con frecuencia o modulará el flujo en respuesta a una señal de control. Escenarios específicos:
- Bypass y balanceo de serpentines: Los serpentines de HVAC necesitan regulación de flujo para igualar la carga. Una válvula de globo en el bypass del serpentín modula el flujo en proporción a la demanda. La característica de flujo lineal proporciona un control estable en cualquier posición.
- Regulación en servicio de vapor: Las válvulas de globo manejan el estrangulamiento de vapor en estaciones de PRV, líneas de alimentación de calderas y drenajes de patas de goteo. Las válvulas de globo en patrón Y son preferidas para vapor de alta presión porque su asiento inclinado reduce la caída de presión y resiste la cavitación.
- Estrangulamiento de agua de enfriamiento: Los intercambiadores de calor de proceso a menudo necesitan ajuste de flujo para mantener la temperatura de salida. Las válvulas de globo en patrón T proporcionan la precisión de modulación necesaria, y la caída de presión permanente es aceptable porque el sistema fue diseñado con ella.
- Líneas de muestreo y drenaje: Las válvulas de globo controlan el caudal durante el muestreo para evitar la vaporización y las salpicaduras.Carrera corta del disco permite una dosificación precisa.
Válvula de compuerta vs. Válvula de globo: ¿Cuál se adapta a su sistema?
Llegados a este punto el panorama técnico está claro. Pero los especificadores también deben sopesar el costo, el tamaño y los factores de mantenimiento para finalizar la selección. Aquí está el resumen comparativo:
| Característica | Válvula de compuerta | Válvula de globo |
|---|---|---|
| Función principal | Aislamiento (abrir/cerrar) | Estrangulamiento / regulación |
| Trayectoria del flujo | Recta, paso total | En forma de S, cambia de dirección |
| Caída de presión (totalmente abierta) | Mínima | Significativa (pérdida permanente) |
| Capacidad de estrangulamiento | Ninguna (causa erosión por hilo) | Estable, lineal en todo el rango |
| Dirección del flujo | Bidireccional | Unidireccional (la mayoría de los diseños) |
| Carrera del disco | Carrera completa de la compuerta | Carrera corta del disco |
| Frecuencia de ciclos | Poco frecuente | Frecuente / continua |
| Costo (diámetros grandes) | Más económica | Más competitiva en costo (tamaños pequeños) |
| Reparabilidad | Mantenimiento del empaque principalmente | Trim y asientos accesibles |
| Estándares comunes | API 600, API 602, MSS SP-70 | BS 1873 |
Guía de decisión de selección
Responda estas preguntas en orden. La primera que genere un "sí" le indica qué tipo de válvula especificar:
- ¿La válvula necesita regular el flujo? Si es así, especifique una válvula de globo. Sin excepciones. La incapacidad de la válvula de compuerta para estrangular sin autodestruirse no es una limitación menor. Es una restricción de diseño arraigada en la geometría de la cuña y los asientos.
- ¿La válvula es solo para aislamiento y permanecerá totalmente abierta durante la operación normal? Si es así, especifique una válvula de compuerta. La caída de presión mínima ahorra energía de bombeo durante toda la vida del sistema.
- ¿La válvula está en una ruta de paso de rascadores? Si es así, especifique una válvula de compuerta. La abertura de paso total permite el paso de los rascadores. El deflector interno de una válvula de globo bloquea el paso de los rascadores.
- ¿El espacio vertical es limitado (cavidades de pared, cajas de techo, bóvedas subterráneas)? Si es así, especifique una válvula de compuerta de vástago no ascendente para aislamiento, o una válvula de globo de patrón T para estrangulamiento. Ambas minimizan el perfil vertical.
- ¿El servicio es vapor de alta presión o agua de alimentación de caldera? Si es así, especifique una válvula de globo de patrón Y. El asiento inclinado a 45 grados reduce la caída de presión y maneja el flujo de alta velocidad mejor que el patrón T.
- ¿La dirección del flujo se invierte alguna vez? Si es así, especifique una válvula de compuerta. La mayoría de las válvulas de globo son unidireccionales y no sellarán contra el flujo inverso.
Video: Tipos de válvulas explicados
Video: Descripción educativa de tipos de válvulas, incluyendo compuerta y globo (YouTube)
Diferencias de mantenimiento y reparabilidad
Las válvulas de globo son generalmente más fáciles de reparar en línea que las válvulas de compuerta. Las razones son mecánicas y específicas.
El trim de la válvula de globo (el disco, el anillo de asiento y el vástago) es accesible a través del bonete. En la mayoría de los diseños, retirar los pernos del bonete y levantar el conjunto del bonete da al técnico acceso directo al disco y al asiento. El disco puede inspeccionarse por desgaste, re-mecanizarse o reemplazarse, y el anillo de asiento puede lapearse o intercambiarse sin extraer el cuerpo de la válvula de la tubería.Carrera corta del disco significa que el vástago y el empaque recorren menos distancia por ciclo, lo que prolonga la vida del empaque.
El trim de la válvula de compuerta es más difícil de acceder. La cuña recorre toda la altura del orificio. En una válvula de vástago ascendente, el bonete debe abrirse y la cuña levantarse verticalmente, lo que requiere espacio libre sobre la válvula. En una válvula de vástago no ascendente, la cuña está roscada internamente al vástago; extraerla requiere desarmar la válvula desde la parte superior, y las roscas del vástago pueden estar corroídas o incrustadas por años de contacto con el fluido de proceso.Daño por erosión de hilo en los asientos es particularmente difícil de reparar en línea porque las superficies de asiento están dentro del cuerpo y pueden requerir mecanizado.
En la práctica, el mantenimiento de la válvula de compuerta se limita principalmente al ajuste y reemplazo del empaque.El mantenimiento de la válvula de globo se extiende al reemplazo completo del trim, por lo que las válvulas de globo utilizadas en servicio de control activo se benefician de intervalos de mantenimiento programados en lugar de estrategias de operar hasta fallar.
Para válvulas de latón en sistemas de fontanería y HVAC, el cálculo de costos es más simple. Las válvulas de compuerta y de globo de latón son relativamente económicas en comparación con sus contrapartes de acero. Cuando una válvula de latón falla, el reemplazo suele ser más económico que la reparación. La decisión de reparar versus reemplazar depende típicamente de la accesibilidad: una válvula en una ubicación expuesta puede valer la pena re-empaquetarla; una enterrada en una cavidad de pared generalmente se reemplaza directamente. Las capacidades de fabricación OEM de IFAN aseguran una calidad consistente en ambos tipos de válvulas.capacidades de fabricación OEM aseguran una calidad consistente en ambos tipos de válvulas.
Errores Comunes de Selección y Sus Consecuencias
Tres errores son responsables de la mayoría de las fallas de especificación de válvulas en sistemas de fontanería y HVAC:
Error 1: Usar una Válvula de Compuerta para Estrangulamiento
Este es el error más dañino y más común. Un especificador que necesita regulación de flujo en una batería o ramal elige una válvula de compuerta porque es más barata y más fácil de conseguir que una válvula de globo. La válvula se instala y se ajusta a una posición parcialmente abierta.
En semanas o meses, dependiendo de la velocidad de la línea, la cuña y los asientos desarrollan erosión por hilo. La válvula comienza a pasar flujo cuando debería estar cerrada. Cuando el sistema necesita aislamiento para mantenimiento, la válvula no puede contener. Todo el ramal debe drenarse aguas abajo, lo que puede significar apagar el equipo servido por ese ramal.La solución es reemplazar la válvula por una de globo, lo que implica una parada de servicio, modificación de tuberías y re-puesta en marcha.
Error 2: Especificar una Válvula de Globo Donde la Caída de Presión No Puede Tolerarse
Este es el error inverso. Un especificador coloca una válvula de globo en un punto de aislamiento principal porque quiere la válvula "mejor".Consecuencia: la válvula de globo añade una pérdida de presión permanente al sistema. Las bombas trabajan más. Los caudales en las unidades terminales caen por debajo del diseño. El sistema puede no suministrar suficiente refrigeración o calefacción al final del circuito. La solución es reequilibrar con una velocidad de bomba más alta (más energía) o reemplazar la válvula por una de compuerta (más costo).
Error 3: Ignorar la dirección del flujo en una válvula de globo unidireccional
Las válvulas de globo diseñadas para flujo bajo el disco deben instalarse con el flujo en la dirección correcta. Una flecha en el cuerpo lo indica. Si se instala al revés, el disco puede no sellar correctamente bajo presión, y la válvula puede no lograr el cierre completo. En servicio de vapor, el flujo inverso a través de una válvula de globo también puede causar que el disco golpee contra el asiento, dañando potencialmente el trim.
El costo de cualquiera de estos errores es siempre mayor que el costo de especificar la válvula correcta inicialmente. Una válvula de globo cuesta más que una de compuerta del mismo tamaño, pero reemplazar una válvula de compuerta erosionada, drenar el sistema e instalar la válvula de globo que debería haberse especificado en primer lugar cuesta de 5 a 10 veces más que la diferencia de precio original.
Diferencias clave de un vistazo
Para referencia rápida durante la revisión de especificaciones, aquí están los datos esenciales:
- Válvulas de compuerta utilizan una cuña que se levanta fuera de la trayectoria del flujo, proporcionando flujo de paso directo y diámetro completo con pérdida de presión mínima. Son bidireccionales y adecuadas solo para servicio de aislamiento. La apertura parcial causa erosión por hilo de agua. Los diseños de vástago ascendente (OS&Y) dan indicación visual de posición; los diseños de vástago no ascendente ahorran espacio vertical. Compare las válvulas de compuerta con las de bola para contexto adicional.
- Válvulas de globo utilizan un disco o tapón que se mueve hacia un asiento estacionario, forzando el fluido a través de una trayectoria en forma de S con pérdida de presión permanente. Son típicamente unidireccionales y adecuadas para estrangulamiento y regulación. Los cuerpos en T tienen la mayor pérdida de presión; los cuerpos en Y la reducen inclinando el asiento aproximadamente 45 grados.
- Normas: API 600 rige las válvulas de compuerta de acero fundido (NPS 1+, bridadas o soldadas a tope). API 602 rige las válvulas de compuerta compactas de acero forjado (NPS 4 y menores, roscadas o soldadas a encaje). MSS SP-70 cubre las válvulas de compuerta de hierro gris (bridadas o roscadas, Clase 125/250). ASME B16.34 proporciona clasificaciones de presión-temperatura para todos los tipos de válvulas desde Clase 150 hasta Clase 4500. BS 1873 cubre las válvulas de globo de acero bridadas.
- Clasificaciones de presión: ASME B16.34 Clase 150 acero al carbono (WCB) está clasificada a 19.6 bar (285 psi) a temperatura ambiente. Clase 300 está clasificada a 51.1 bar (740 psi). Ambas clasificaciones disminuyen a medida que la temperatura aumenta, con acero al carbono limitado a 425 C (800 F).
- Mantenimiento: Las válvulas de globo son más fáciles de reparar en línea porque el trim es accesible a través del bonete. Las válvulas de compuerta son más difíciles de reparar porque la cuña y los asientos están profundamente dentro del cuerpo. En la práctica de válvulas de latón, el reemplazo es a menudo más económico que la reparación.
- Costo:Las válvulas de compuerta son más económicas en diámetros grandes. Las válvulas de globo son más competitivas en costos en tamaños más pequeños, orientados al control. La diferencia de precio se reduce a medida que disminuye el tamaño de la válvula.
Cuando especifica una válvula, no solo está eligiendo un componente. Está estableciendo el rendimiento energético, la mantenibilidad y la fiabilidad de esa rama de tuberías durante toda la vida del edificio.La geometría de paso recto de la válvula de compuerta y la trayectoria en forma de S de la válvula de globo no son características de diseño incidentales. Son la razón de ingeniería por la que cada tipo de válvula sobresale en su función específica y falla en la del otro. Si acierta en esa distinción en la fase de especificación, el sistema funcionará según lo diseñado durante décadas.
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