Todo sobre diseño de válvulas de cierre, tipos, diferencias y cómo elegir la correcta.

Válvula reguladora.

Esta válvula es similar a una válvula reductora de presión. La válvula de control tiene un actuador especial, generalmente neumático o eléctrico, conectado a un regulador automático. La unidad de control es un dispositivo que mide el flujo de fluido, la temperatura o la presión y los compara con el nivel requerido. La unidad de control emite un comando mediante el cual se establece la posición deseada del cuerpo de trabajo. El movimiento del cuerpo de trabajo en las válvulas de control puede ser de traslación o de rotación; estructuralmente, la mayoría de las veces son del tipo válvula o acelerador. Las válvulas de control se utilizan ampliamente para regular la presión o el flujo de fluido. Una válvula de este tipo rara vez está completamente cerrada o abierta. En la válvula de control, se produce un estrangulamiento del flujo, que se acompaña de una caída de presión. A este respecto, dicha válvula debe tener una alta resistencia a los efectos erosivos del flujo de fluido. Una caída de presión puede provocar cavitación en el líquido y ruido en los flujos de gas o vapor (cm.

CAVITACIÓN). Se han desarrollado diseños especiales de válvulas de control con mayor resistencia a la cavitación y bajo nivel de ruido. Las válvulas de control operan en condiciones más adversas que la mayoría de los otros tipos de válvulas.

Válvulas de control: afrontando los retos más difíciles

La regulación de los parámetros del flujo del medio de trabajo es necesaria para el control efectivo de los procesos tecnológicos y la conexión entre sus fases individuales. Sin esto, es imposible garantizar la estabilidad en los modos nominales y el curso normal de los modos transitorios.

Controlar los parámetros del flujo del medio de trabajo cambiando su tasa de flujo, proporcionando un conjunto de requisitos para el tipo de características de control, confiabilidad y precisión de la regulación, es una de las tareas más importantes de las válvulas de tubería. Y, sobre todo, ─ válvulas de control, que ocupan un lugar sumamente importante en la nomenclatura general de las válvulas de tubería.

Las válvulas de control, tanto en su forma "clásica", como en combinación con válvulas de cierre (de acuerdo con "GOST 24856-2014. Válvulas de tubería. Términos y definiciones") proporcionan condiciones para el funcionamiento normal de los equipos en diversas instalaciones, incluidas las complejos y responsables como centrales térmicas, centrales nucleares, sistemas de transporte por ductos. Un ejemplo de la simbiosis de varios tipos de accesorios de tubería es una válvula de cierre y control (válvula de cierre y control) que combinan las funciones de válvulas de cierre y control. Como sabe, las válvulas de cierre están diseñadas para cerrar el flujo del medio de trabajo con cierta estanqueidad.

A veces, las válvulas de control de tuberías se clasifican como independientes del punto de fricción de la clasificación establecida en la documentación reglamentaria y técnica (Este fue el caso en "GOST R 52720-2007. Accesorios de tubería. Términos y definiciones"; que reemplazó a GOST R 52720-2007 GOST 24856-2014® no menciona válvulas reductoras de presión), válvulas reductoras (de aceleración) diseñadas para reducir (reducir) la presión de operación en el sistema al aumentar la resistencia hidráulica en la trayectoria del flujo. Es decir, una válvula reguladora de presión. La relevancia de las válvulas de control solo aumenta a medida que las condiciones de funcionamiento en la industria de la energía se vuelven más complejas.Su manifestación llamativa es un aumento de los parámetros iniciales de los refrigerantes en las centrales térmicas y un aumento de la capacidad unitaria de las centrales de turbinas en la industria de la energía nuclear.

Sin el uso de válvulas de control, es imposible cumplir con los crecientes requisitos para garantizar el funcionamiento confiable y al mismo tiempo más económico de varios sistemas en la industria del calor y la energía, el transporte por tuberías y otras áreas de las tecnologías modernas.

Válvulas de desagüe y seguridad.

Dispositivos de válvulas de seguridad y drenaje para reducir automáticamente la presión en recipientes cerrados cuando se alcanza un límite peligroso. Estas válvulas se utilizan en una amplia variedad de dispositivos técnicos, desde cafeteras, ollas a presión y sistemas de calefacción de calderas hasta centrales eléctricas, donde las presiones alcanzan los 30 MPa, y sistemas hidráulicos de potencia, donde las presiones pueden alcanzar los 70 MPa. Existe una cierta diferencia entre las válvulas de seguridad y de drenaje. La válvula de seguridad es un tipo especial de válvula de drenaje tipo resorte que está diseñada para abrirse momentáneamente con el fin de liberar una gran cantidad de vapor o gas a la vez y luego volver a cerrarse abruptamente. Las válvulas de drenaje se utilizan para comunicarse con la atmósfera en sistemas líquidos y las válvulas de alivio en sistemas de vapor y gas de alta presión.

La válvula de drenaje se abre ligeramente cuando la presión en el recipiente alcanza un valor establecido (bajo) y aumenta lentamente la liberación de líquido a medida que aumenta la presión. La válvula de drenaje se usa generalmente cuando no es deseable o no es necesario liberar grandes volúmenes del fluido de trabajo.

Válvula de compuerta.

Las válvulas de compuerta (compuertas) se usan comúnmente en sistemas de tuberías industriales donde la válvula debe estar completamente cerrada o completamente abierta. Tal válvula se llama válvula de cierre. Cuando la válvula está abierta, el flujo pasa con poca o ninguna resistencia. En los amortiguadores, el amortiguador se baja en las guías. En las válvulas de compuerta de doble asiento con cuña, los discos se presionan contra los asientos debido a su acuñamiento cuando se mueve el vástago. En válvulas con rotación de vástago, el extremo inferior del vástago se atornilla a la válvula; La rotación del vástago hace que la válvula suba y baje. En las válvulas de vástago de elevación que ocupan más espacio en la posición abierta, la parte superior del vástago está roscada y el volante es una tuerca con arandelas de empuje. La tuerca mueve el vástago a medida que gira el volante.

Recomendaciones de selección de válvulas

Debido al hecho de que las válvulas con brida están muy extendidas, su selección debe abordarse con sumo cuidado y escrupulosidad. Si el dispositivo se elige incorrectamente, existe la posibilidad de que falle pronto. Hay varios parámetros clave a considerar al comprar una herramienta:

• el material del que está hecho el cuerpo;
• tipo de concha;
• una especie de mecanismo de accionamiento.

Las válvulas, cuyo cuerpo está hecho de acero, son duraderas y duraderas, pero se recomienda instalarlas en tuberías a través de las cuales se transportan vapor, gas, productos petrolíferos o agua. La ventaja del acero aleado es que es capaz de soportar bajas temperaturas ambientales, llegando a los 60 grados bajo cero.

Las válvulas de acero inoxidable tienen una alta resistencia a la corrosión, así como a los elementos químicos agresivos. Las válvulas bridadas de acero inoxidable son muy utilizadas en la industria alimentaria, ya que es necesario mantener una alta pureza del medio que se transporta a través de la tubería. Las piezas de hierro fundido tienen una baja resistencia a los factores ambientales, además de que son frágiles y tienen un peso específico sólido. Se recomienda instalar estos mecanismos en los sistemas de suministro de agua.

Al comprar una válvula de cierre, debe tener en cuenta el diseño de su cuerpo, que puede estar completamente soldado o plegable.El tamaño de la pieza y la capacidad de realizar uno u otro tipo de trabajo de reparación dependerán del diseño. Las partes totalmente soldadas tienen un cuerpo de una sola pieza, lo que no prevé la posibilidad de realizar medidas de revisión, por lo que dicha válvula debe instalarse en aquellas áreas donde la regulación del flujo del medio es extremadamente rara.

Esta precaución es necesaria para prolongar la vida útil del dispositivo.

El diseño de las válvulas con empaquetadura consta de piezas individuales que se pueden reemplazar si es necesario si alguna de ellas queda inutilizable. Debido al hecho de que la válvula está desmontada, puede usarse para realizar cualquier tipo de trabajo de reparación, pero dicha herramienta se distingue por su alto costo.

Dependiendo de las particularidades del proceso, se puede seleccionar una válvula bridada con un mecanismo de control adecuado. El mecanismo de accionamiento más simple para válvulas con bridas es una manija, con la cual la válvula se mueve al modo abierto o cerrado. Al elegir una válvula para regular el flujo de sustancias espesas, debe tenerse en cuenta que el mango debe ser fuerte y estar hecho de materiales duraderos.

Otro tipo común de mecanismo de accionamiento es una caja de cambios, que debe instalarse en tuberías si su sección transversal es superior a 300 mm. El vástago es impulsado por un volante, que comienza a girar cuando se cambia el interruptor de palanca. Los dispositivos automáticos están representados por sistemas de control neumáticos y eléctricos, con los que puede controlar la válvula incluso desde la distancia. Dichos dispositivos contribuyen a la regulación más eficiente de todos los procesos técnicos.

Clasificación de válvulas

La válvula de retención de tipo de cierre a menudo se denomina "anti-inundación" debido a su función principal de evitar que el fluido se escape. En el mercado de válvulas de cierre, se distinguen válvulas de varios diseños, según el lugar de su instalación, así como las funciones realizadas.

Las válvulas de cierre se clasifican por características de diseño en:

• esquina;
• control;
• con un asiento para el dispositivo de cierre;
• biplaza.

Por el método de cierre, los dispositivos de cierre desechables se clasifican según el método de cortar el flujo del contenido de la tubería en:

• dispositivos en los que el solapamiento se realiza mediante un efecto de carga;
• válvulas cerradas por un mecanismo de resorte;
• unidades con accionamiento neumático;
• dispositivos con válvula electromagnética instalada.

Cada tipo de válvulas de cierre se selecciona e instala solo con la ayuda de especialistas calificados que están bien versados ​​en la configuración y el propósito de uno u otro elemento de los sistemas de tuberías. Las válvulas automáticas o mecánicas pueden tener diferentes propósitos, lo que determina directamente el alcance de uso de esta válvula.

Dispositivos de protección para accionamientos neumáticos

Los accionamientos de freno multicircuito se caracterizan por la autonomía de cada circuito, que se manifiesta en la preservación de su operatividad en caso de despresurización o fallo de uno o más circuitos incluidos en el accionamiento. En los accionamientos neumáticos multicircuito, la autonomía de los circuitos se realiza mediante válvulas de seguridad - triple, doble y simple.

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Válvula de seguridad doble

La doble válvula de seguridad (Fig. 1, a) sirve para distribuir el aire comprimido procedente del compresor en dos circuitos y mantener la presión en un circuito si el otro está dañado. El aire comprimido del compresor, pasando por el regulador de presión y el dispositivo de seguridad anticongelante, ingresa a la cavidad central y, presionando dos válvulas planas, pasa por la salida al circuito del sistema de frenado auxiliar, y al mismo tiempo,a través de otra salida, al circuito de los sistemas de estacionamiento y repuesto del tractor y el remolque.

Si se produce una fuga de aire en uno de los circuitos, por ejemplo, conectado a la salida derecha, entonces el pistón central junto con la válvula de placa derecha se moverán hacia la derecha bajo la influencia de la presión de aire en la salida izquierda y presionarán contra el empuje. pistón (la válvula permanece cerrada). Tan pronto como la presión en la cavidad central sea mayor que la fuerza del resorte del primer pistón obstinado, la válvula de placa derecha se alejará del pistón central y el exceso de aire escapará al circuito con fugas. Lo mismo ocurrirá en caso de aumento del caudal de aire en uno de los circuitos. Si uno de los circuitos está dañado, la válvula de seguridad doble mantiene una presión de 0,52 ... 0,54 MPa en el otro circuito.

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Triple válvula de seguridad

La triple válvula de seguridad (Fig. 1, c) distribuye el aire procedente del compresor en tres circuitos autónomos y, si uno de ellos está dañado, mantiene la presión en los circuitos útiles.

El aire comprimido del compresor ingresa por las cavidades izquierda y derecha y, cuando la presión sube a 0.52 MPa, abre las válvulas izquierda y derecha, superando la resistencia de sus resortes. Doblando los diafragmas izquierdo y derecho, el aire comprimido ingresa por las salidas a los circuitos de los frenos de trabajo de las ruedas del eje delantero y del remolque, así como a las ruedas del bogie trasero y del remolque. Al mismo tiempo, el aire comprimido abre las válvulas de derivación izquierda y derecha, ingresa a la cavidad central y, a una presión de 0.51 MPa, abre la válvula central y pasa a través de la salida al circuito del sistema de liberación.

Cuando uno de los circuitos está despresurizado, la presión en la cavidad asociada de la válvula de seguridad disminuirá y, bajo la acción del resorte, la válvula del circuito dañado se cerrará.

Si la línea de suministro proveniente del compresor está despresurizada, entonces todas las válvulas se cerrarán bajo la acción de sus resortes y la presión en los circuitos permanecerá.

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Válvula de seguridad simple

Se utiliza una única válvula de seguridad (fig. 2) para conectar los dos circuitos del sistema de frenos y asegurar su funcionamiento independiente. Sus funciones incluyen mantener la presión en el receptor del tractor en caso de una caída de presión de emergencia en la línea del remolque y proteger el remolque de un frenado espontáneo en caso de una caída repentina de presión en el receptor del tractor.

A una presión de 0.55 MPa, el aire comprimido que ingresa por el canal de entrada, superando la resistencia del resorte de retorno del pistón, levanta la membrana y pasa al canal de salida, y desde allí ingresa a la línea de suministro del remolque a través de la válvula de retención.

Cuando la presión en el canal de entrada cae por debajo de 0.545 MPa, el resorte de retorno del pistón devuelve el diafragma a su lugar. La válvula de retención evita que el aire comprimido de la línea de suministro ingrese al canal de salida debajo del diafragma.

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Disciplinas academicas

• Gráficos de ingeniería
• MDK.01.01. "Dispositivo de coche"
• Mapa de sección
• Dispositivo general del coche
• Motor del coche
• Transmisión de coche
• Direccion
• Sistema de frenos
• Suspensión
• Ruedas
• Cuerpo
• Equipo eléctrico de vehículos
• Fundamentos de la teoría del automóvil
• Fundamentos del diagnóstico técnico
• Fundamentos de la hidráulica y la ingeniería térmica.
• Metrología y estandarización
• Máquinas de acuerdo con el cultivo. Equipo de acuerdo con el cultivo
• Fundamentos de la agronomía
• Transporte de mercancías peligrosas
• Ciencia de los Materiales
• administración
• Mecánica técnica
• Consejos para un estudiante de posgrado

Olimpiadas y pruebas

• "Gráficos de ingeniería"
• "Mecánica técnica"
• "Motor y sus sistemas"
• "Chasis de coche"
• "Equipo eléctrico del automóvil"

Materiales.

Las válvulas están hechas de una variedad de materiales: fundición gris o hierro dúctil, bronce, acero al carbono o acero inoxidable y aleaciones a base de níquel como Monel e Inconel.Estos materiales varían en costo, rango de temperatura de operación y resistencia a la corrosión y se enumeran en orden ascendente de costo. El hierro fundido gris es adecuado para la mayoría de las aplicaciones no críticas, especialmente en plomería. El bronce tiene una alta resistencia a la corrosión y se utiliza para entornos corrosivos. El acero al carbono es duradero y se puede utilizar a altas presiones. El acero al cromo-molibdeno se caracteriza por su resistencia al calor y se utiliza a altas temperaturas (alrededor de 600 ° C), por ejemplo, en plantas de calefacción. El acero inoxidable y las aleaciones de níquel tienen una mayor resistencia a la corrosión que el bronce y una alta resistencia al calor. CORROSIÓN DE METALES; PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS METALES.

Las válvulas fabricadas con estos materiales se utilizan a presiones desde menos de 0,5 MPa (sistemas de suministro de agua urbana) hasta 70 MPa (accionamientos hidráulicos). La temperatura de funcionamiento puede variar de 255 ° C (hidrógeno líquido) a 800 ° C (turbinas de gas). Los materiales baratos como el hierro fundido gris a veces se recubren con epoxi para protegerlos contra la corrosión.

Las partes internas de la válvula pueden estar hechas de los mismos materiales que el cuerpo, pero también se utilizan plásticos, caucho y revestimientos de refuerzo. Normalmente se utilizan algodón, teflón, caucho o grafito como materiales de sellado para sellar el asiento, el vástago y el obturador, según el medio y la temperatura. Los materiales de sellado deben proporcionar un buen sellado y, al mismo tiempo, baja fricción para garantizar el libre movimiento del vástago.

Especificaciones

Las principales características técnicas de las válvulas de control que se necesitan para seleccionarlas y conectarlas al sistema de tuberías son:

• Diámetro nominal del agujero;
• Tipo de bloqueo;
• Tipo de fijación en la tubería: bridada o roscada. Los dispositivos de soldadura son menos comunes;
• El rango de cambio en el estado del entorno laboral. Temperatura y presión máximas y mínimas a las que la válvula de control permanece operativa;
• Cuerpo de válvula y superficies de sellado;
• Tipo de control: manual, neumático, hidráulico, etc.

La instalación de válvulas de control se lleva a cabo principalmente en sistemas que requieren una distribución precisa del flujo del medio de trabajo, la mayoría de las veces se trata de sistemas de calefacción. Además, las válvulas de control se utilizan ampliamente en la industria, cuando se transportan medios de trabajo líquidos y gaseosos.

Si necesita válvulas de control para calefacción y suministro de calor, comuníquese con los profesionales llamando al número gratuito 8-800-77-55-449 o por correo electrónico en el sitio web www.gardarikamarket.ru

UNIDADES

Las válvulas suelen tener uno u otro actuador. El actuador más simple es un volante de válvula lineal o un brazo oscilante. Se pueden utilizar dispositivos especiales, como un tren de engranajes, para hacer girar el volante. A menudo se utilizan accionamientos hidráulicos o neumáticos. Estos actuadores pueden generar fuerzas significativas necesarias para mover vástagos de válvulas en ubicaciones remotas o de alta presión, o para operar múltiples válvulas desde una sola consola. Los actuadores de válvula de diafragma de resorte generalmente usan aire comprimido. El aire comprimido mueve el diafragma con el vástago en una dirección y el resorte en la dirección opuesta. Los motores eléctricos también se utilizan a menudo como accionamientos. ver también

SERVO; CONTROL Y REGULACIÓN AUTOMÁTICOS.

Podlesny N.I., Rubanov V.G. Elementos del sistema de control y seguimiento automático. Kiev

, 1982
Las válvulas son accesorios de tubería con una válvula en forma de disco plano o cónico, que se mueve recíprocamente a lo largo del eje central de la superficie de sellado del asiento del cuerpo.Las válvulas también incluyen accesorios (válvulas rotativas), en las que un obturador en forma de disco se mueve en un arco. El arco descrito por el centro de la válvula es tangente al eje del asiento, el centro del arco está fuera del orificio del asiento y el eje de rotación de la válvula es perpendicular al eje del flujo del medio.

Modelos populares de válvulas con bridas

Hoy en día existen varios tipos de válvulas de cierre. Todo depende del método que se utilice para superponer el entorno de trabajo. La lista de modelos populares incluye los siguientes mecanismos:

1. tornillo;
2. portón;
3. pelota;
4. corcho.

En las piezas atornilladas, la válvula móvil se fija con una conexión por tornillo. Debe presionarse contra el asiento, que se encuentra en el cilindro maestro de la válvula. El empaque de la caja de empaquetadura está representado por una arandela de sellado, que asegura la estanqueidad del dispositivo.

Las desventajas específicas del mecanismo incluyen el hecho de que hace pasar agua en una sola dirección, y sus tubos de goma o paronita se desgastan periódicamente y necesitan ser reemplazados. Si entra arena o sarro en el cilindro, las juntas pueden destruirse total o parcialmente.

Las válvulas de compuerta tienen un diseño muy similar a una válvula de compuerta, ya que su vástago roscado facilita el desinflado de la válvula cónica entre los dos espejos. En lugar de empaquetaduras de prensaestopas, puede instalar sellos de goma o arcilla polimérica, que difieren en la vida útil durante un largo período de tiempo.

Para la fabricación de accesorios de brida de bola, se utiliza latón o acero inoxidable, y el diseño es una bola con orificios pasantes. La rotación del mango asegura la rotación de la bola en el cilindro de la válvula, y su fijación se realiza mediante un par de asientos anulares de teflón o fluoroplástico. Se recomienda utilizar el mismo material para sellar.

Las válvulas de tapón con brida se cierran mediante un tapón cónico provisto de un orificio pasante. Los problemas típicos con tales dispositivos incluyen el hecho de que el empaque debe cambiarse periódicamente.

Nuevas modificaciones de la válvula de cierre

Durante muchos años, se han utilizado dispositivos y tecnologías probados en el mercado de válvulas, y los artículos nuevos aparecen con muy poca frecuencia. Sin embargo, las válvulas de cierre más nuevas y sofisticadas ya están en el mercado y tienen una gran demanda. ¿Cuál es la innovación y la diferencia de diseño entre los diseños de válvulas antiguos y nuevos? Intentemos averiguarlo más.

Los nuevos dispositivos que aparecen en el mercado tienen el siguiente conjunto de ventajas sobre los modelos clásicos de válvulas de cierre utilizadas durante mucho tiempo:

• Las válvulas de tipo antiguo no siempre pueden hacer frente a las cargas elevadas creadas por los flujos de lodo y líquidos con diversas impurezas. Las válvulas de un nuevo tipo pasan y retienen fácilmente el agua contaminada, sin crear problemas en el funcionamiento del sistema;
• La estanqueidad de las últimas válvulas de cierre se ha mejorado enormemente mediante la instalación de materiales adicionales. Como resultado, la estanqueidad del sistema es varias veces mayor que la proporcionada por las válvulas de antiguas modificaciones;
• el límite de velocidad en caso de situaciones de emergencia se ha aumentado varias veces en los nuevos modelos de válvulas; el tiempo de respuesta en caso de fallas y averías del sistema es de 10 s como máximo;
• a diferencia de las viejas válvulas de las válvulas de cierre, los nuevos mecanismos de cierre son capaces de cerrar el flujo de líquido en la tubería en dos direcciones a la vez;
• Además de las piezas principales, las últimas modificaciones de la válvula también incluyen una junta de resorte de silicona y una arandela de ajuste única.

El diseño innovador de los sistemas de válvulas de cierre convenientes, duraderos y confiables es muy popular y se utiliza activamente en los sistemas de filtración modernos. Además, estas válvulas se han vuelto indispensables en las plantas industriales: en el sector de la alimentación, la pulpa y el papel y la energía.