Una válvula de compuerta es una válvula de cierre que se utiliza para controlar o interrumpir completamente el flujo en sistemas de tuberías. En el tratamiento industrial de aguas y aguas residuales, la válvula de compuerta suele utilizarse para regular el caudal de líquidos como agua, productos químicos o aguas residuales. Se caracteriza por un diseño sencillo y una gran fiabilidad, y se utiliza principalmente en aplicaciones en las que se requiere una baja pérdida de presión y un cierre completo.
Índice
Antecedentes técnicos
Una válvula de compuerta funciona moviendo verticalmente una corredera o cuña que se sumerge en el fluido y cierra o abre completamente la sección transversal de la tubería. La válvula de compuerta se mueve perpendicularmente a la dirección del flujo del medio. Cuando la válvula de compuerta está totalmente abierta, se encuentra fuera del paso del caudal, lo que minimiza la pérdida de presión y permite un caudal sin obstáculos. Las válvulas de compuerta están diseñadas principalmente para el funcionamiento on/off (totalmente abiertas o cerradas) y son menos adecuadas para estrangular el caudal.
Las válvulas de compuerta están disponibles en varios diseños, en función de los requisitos del sistema. Los materiales típicos son el hierro fundido, el acero, el acero inoxidable o los plásticos, en función del medio a transportar y de las condiciones de funcionamiento, como la presión, la temperatura y la susceptibilidad a la corrosión.
Estructura y modo de funcionamiento
Una válvula de compuerta consta de los siguientes componentes principales:
- Carcasa: La carcasa rodea la válvula de compuerta y la mecánica y debe ser resistente a la presión y a la corrosión. Se integra directamente en el sistema de tuberías.
- Válvula de compuerta (cuña): La válvula de compuerta bloquea el flujo cuando se mueve a la posición cerrada. Existen distintos tipos de válvulas de compuerta, como las válvulas de compuerta paralelas o las válvulas de compuerta de cuña, en función de la estanqueidad y la aplicación requeridas.
- Eje: El eje es un husillo que mueve la corredera hacia arriba y hacia abajo. Puede accionarse manualmente mediante un volante o automáticamente mediante un accionamiento eléctrico, neumático o hidráulico.
- Juntas: Las juntas son cruciales para garantizar un cierre sin fugas. Impiden que el medio fluya a través de la válvula de compuerta cuando está cerrada.
Tipos de válvulas de compuerta
Válvula de compuerta paralela: Con este tipo de válvula de compuerta, una placa plana y paralela se desplaza entre dos superficies de sellado en el cuerpo. Este diseño es especialmente adecuado para medios con presiones bajas o medias y garantiza una buena estanqueidad.
Válvula de compuerta de cuña: La válvula de compuerta de cuña tiene una placa en forma de cuña que se presiona contra las superficies de sellado, lo que da como resultado una mayor fuerza de sellado. Las válvulas de compuerta de cuña son especialmente ventajosas a altas presiones y en entornos corrosivos, ya que proporcionan un sellado más robusto.
Válvulas de compuerta de asiento metálico: Estas válvulas de compuerta utilizan juntas metal-metal y se emplean en aplicaciones con altas temperaturas o medios abrasivos. Son especialmente resistentes, pero son más susceptibles a la abrasión y requieren un mantenimiento periódico.
Válvulas de compuerta de asiento blando: Estas válvulas de compuerta tienen juntas de goma u otros materiales elásticos que proporcionan un sellado fiable a temperaturas y presiones más bajas. Suelen utilizarse en redes de distribución de agua y sistemas de aguas residuales.
Aplicación de las válvulas de compuerta en el tratamiento de aguas y aguas residuales
Las válvulas de compuerta son uno de los accesorios más utilizados en la tecnología industrial del agua y las aguas residuales. Son especialmente adecuadas para:
Sistemas de tratamiento de agua: En el tratamiento de agua, las válvulas de compuerta se utilizan para controlar los flujos de agua en filtros, sistemas de ósmosis inversa (como nuestros sistemas de ósmosis inversa ALMA OSMO) y estaciones de bombeo. Sirven como válvulas de cierre principales que pueden interrumpir el flujo de forma rápida y segura durante trabajos de mantenimiento o emergencias.
Plantas de tratamiento de aguas residuales: Las válvulas de compuerta se utilizan en las plantas de tratamiento de aguas residuales para controlar los flujos de lodos y aguas residuales. En las distintas etapas del tratamiento mecánico, biológico y químico, garantizan que los flujos de aguas residuales brutas y tratadas puedan regularse según las necesidades.
Sistemas industriales de agua de refrigeración: Las válvulas de compuerta se utilizan en circuitos de refrigeración para canalizar o cerrar grandes cantidades de agua de refrigeración a través de los sistemas. Como a menudo se requieren caudales elevados, la capacidad de la válvula de compuerta para mantener baja la pérdida de presión es de especial importancia.
Industria química: en la industria química, donde se transportan líquidos agresivos y corrosivos a través de tuberías, se utilizan válvulas de compuerta resistentes a productos químicos fabricadas con materiales como acero inoxidable o plástico. Estas garantizan que el medio se cierre de forma segura y no se produzcan fugas.
Ventajas de la válvula de compuerta
- Baja pérdida de presión: Como la válvula de compuerta se retira completamente del paso del caudal cuando está totalmente abierta, la pérdida de presión es mínima, lo que la hace especialmente adecuada para aplicaciones de gran caudal.
- Estanqueidad robusta: las válvulas de compuerta ofrecen un cierre fiable, incluso a altas presiones y en condiciones de funcionamiento exigentes. En particular, las válvulas de compuerta de cuña pueden generar una fuerza de sellado muy elevada a altas presiones.
- Fácil mantenimiento: Las válvulas de compuerta tienen un diseño relativamente sencillo, lo que simplifica su mantenimiento. Son duraderas y solo requieren revisiones y mantenimiento ocasional de las juntas.
Los retos
- Proceso de cierre lento: el proceso mecánico de cierre de una válvula de compuerta puede ser relativamente lento, sobre todo en tuberías grandes, lo que puede suponer una desventaja en situaciones de emergencia.
- No aptas para estrangulación: Las válvulas de compuerta no son aptas para su uso como válvulas de estrangulación, ya que la apertura parcial puede provocar turbulencias y erosión, lo que daña la válvula de compuerta y merma la capacidad de sellado.
- Medios abrasivos: Con medios muy abrasivos, la válvula de corredera puede desgastarse rápidamente, lo que puede provocar intervalos de mantenimiento más frecuentes.
Conclusión
La válvula de compuerta es una válvula de cierre versátil y robusta que se utiliza en muchas aplicaciones industriales, especialmente en el tratamiento de aguas y de aguas residuales. Gracias a su baja pérdida de presión y su fiable rendimiento de cierre, es ideal para su uso en tuberías donde se requiere una apertura y cierre completos. La selección de la válvula de compuerta adecuada, ya sea como válvula de compuerta de cuña o como válvula de compuerta paralela, depende de las condiciones de funcionamiento y de los requisitos específicos del medio.
