En los sistemas de tuberías de fluidos, las válvulas son componentes de control cuyas funciones principales son aislar equipos y sistemas de tuberías, regular el flujo, prevenir el reflujo y regular y descargar la presión. Las válvulas se pueden utilizar para controlar el flujo de varios tipos de fluidos, como aire, agua, vapor, diversos medios corrosivos, lodo, productos derivados del petróleo, metales líquidos y medios radiactivos. Debido a la importancia de seleccionar la válvula más adecuada para los sistemas de tuberías, es fundamental comprender las características de las válvulas y los pasos y criterios para seleccionarlas.

1. Clasificación de las válvulas
Las válvulas generalmente se pueden dividir en dos categorías:
01. Válvula automática
Una válvula que funciona de forma independiente según la capacidad del propio medio (líquido, gas). Como válvulas de retención, válvulas de seguridad, válvulas reguladoras, válvulas de drenaje, válvulas reductoras de presión, etc.

02. Válvula de accionamiento
Válvula que opera de forma manual, eléctrica, hidráulica o neumática. Como válvulas de compuerta, válvulas de globo, válvulas de mariposa, válvulas de mariposa, válvulas de bola, válvulas de tapón, etc.
Según las características estructurales, la dirección del movimiento de la parte de cierre con respecto al asiento de la válvula se puede dividir en:
(1) Compuerta forma: la parte de cierre se mueve a lo largo del centro del asiento de la válvula;
(2) Forma de la compuerta: el elemento de cierre se mueve a lo largo del centro del asiento de la válvula vertical;
(3) Gallos y bolas: el miembro de cierre es un émbolo o bola que gira alrededor de su línea central;
(4) Forma giratoria: la parte de cierre gira alrededor del eje fuera del asiento de la válvula;
(5) Forma de disco: el disco del elemento de cierre que gira alrededor del eje dentro del asiento de la válvula;
(6) En forma de carrete: El elemento de cierre se desliza en dirección perpendicular al canal.

Según su finalidad, las válvulas se pueden dividir en:
(1) Se utilizan para conectar o cortar medios de tuberías, como válvulas de globo, válvulas de compuerta, válvulas de bola, válvulas de mariposa, etc.
(2) Válvula de retención: se utiliza para evitar el reflujo del medio. , como una válvula de retención.
(3) Regulación: Se utiliza para regular la presión y el caudal del medio, como válvulas reguladoras y válvulas reductoras de presión.
(4) Distribución: se utiliza para cambiar la dirección del flujo del medio y distribuirlo, como grifos de tres vías, válvulas de distribución, válvulas deslizantes, etc.
(5) Válvula de seguridad: se utiliza para descargar el exceso de medio cuando la presión del medio excede el valor especificado, garantizando la seguridad de los sistemas y equipos de tuberías, como válvulas de seguridad y válvulas de accidentes.
(6) Otros fines especiales: como válvulas de drenaje, válvulas de ventilación, válvulas de drenaje, etc.

Según el modo de conducción, se puede dividir en:
(1) Manual: Con la ayuda de volantes, manijas, palancas o ruedas dentadas, se utiliza la conducción manual. Cuando se transmite un par elevado, se utilizan dispositivos reductores como engranajes helicoidales y engranajes.
(2) Eléctrico: impulsado por un motor eléctrico u otro dispositivo eléctrico.
(3) Hidráulico: impulsado por (agua, aceite).
(4) Neumático: impulsado por aire comprimido.

Según la presión, la válvula se puede dividir en:
(1) Válvula de vacío: una válvula con una presión absoluta de <0,1 Mpa, que tiene una columna de mercurio de 760 mm de altura. La presión suele estar representada por mm de columna de mercurio o mm de columna de agua.
(2) Válvula de baja presión: válvulas con presión nominal PN ≤ 1,6 MPa (incluidas válvulas de acero con PN ≤ 1,6 MPa)
(3) Válvula de media presión: una válvula con una presión nominal de PN 2,5-6,4 MPa.
(4) Válvula de alta presión: una válvula con una presión nominal de PN10,0-80,0MPa.
(5) Válvula de presión ultraalta: válvula con una presión nominal de PN ≥ 100,0 MPa.

Según la temperatura del medio, se puede dividir en:
(1) Válvula ordinaria: adecuada para válvulas con temperaturas del medio que oscilan entre -40 ℃ y 425 ℃.
(2) Válvula de alta temperatura: adecuada para válvulas con temperaturas medias que oscilan entre 425 ℃ y 600 ℃.
(3) Válvula resistente al calor: adecuada para válvulas con temperaturas del medio superiores a 600 ℃.
(4) Válvula de baja temperatura: adecuada para válvulas con temperaturas medias que oscilan entre -150 ℃ y -40 ℃.
(5) Válvula de temperatura ultrabaja: adecuada para válvulas con temperaturas medias inferiores a -150 ℃.

Según el diámetro nominal de la válvula, se puede dividir en:
(1) Válvula de pequeño diámetro: válvula con un diámetro nominal DN<40 mm.
(2) Válvula de diámetro medio: válvula con un diámetro nominal de DN50-300 mm.
(3) Válvula de gran diámetro: válvula con un diámetro nominal de DN350-1200 mm.
(4) Válvula de diámetro extra grande: válvula con un diámetro nominal DN ≥ 1400 mm.

Según el método de conexión con la tubería, se puede dividir en:

(1) Válvula con conexión de brida: el cuerpo de la válvula está equipado con una brida y está conectado a la tubería con una brida.
(2) Válvula de conexión roscada: una válvula con rosca interna o externa en el cuerpo de la válvula y una conexión roscada a la tubería.
(3) Válvula de conexión para soldar: una válvula con una junta soldada en el cuerpo de la válvula y soldada a la tubería.
(4) Válvula conectada con abrazadera: una válvula con una abrazadera en el cuerpo de la válvula y conectada a la tubería mediante una abrazadera.
(5) Válvula conectada a un casquillo: una válvula que utiliza un casquillo para conectarse a una tubería.

2. Características de las válvulas

Generalmente hay dos características de las válvulas: características de uso y características estructurales.

1. Características de uso
Determina el rendimiento principal y alcance de uso de la válvula, y las características de uso de la válvula incluyen:
La categoría de válvulas (válvulas de circuito cerrado, válvulas reguladoras, válvulas de seguridad, etc.);
Tipos de productos (válvulas de compuerta, válvulas de globo, válvulas de mariposa, válvulas de bola, etc.);
El material de los componentes principales de la válvula (cuerpo de la válvula, tapa de la válvula, vástago de la válvula, disco de la válvula, superficie de sellado);
Modo de transmisión de la válvula, etc.

2. Características estructurales
Determina algunas características estructurales de la instalación, mantenimiento y otros métodos de la válvula, incluyendo:
La longitud estructural y la altura total de la válvula, así como la forma de conexión con la tubería (conexión de brida, conexión roscada, conexión de abrazadera, conexión roscada externa, conexión final soldada, etc.);
La forma de la superficie de sellado (anillo de inserción, anillo roscado, soldadura por superposición, soldadura por pulverización, cuerpo de válvula);
La forma estructural del vástago de la válvula (varilla giratoria, varilla elevadora), etc.

3. Pasos y bases para seleccionar válvulas
01. Pasos de selección
(1) Aclarar el propósito de la válvula en el equipo o dispositivo, determinar las condiciones de trabajo de la válvula: medio aplicable, presión de trabajo, temperatura de trabajo, etc.
(2) Determine el diámetro nominal y el método de conexión de la tubería conectada a la válvula: brida, rosca, soldadura, etc.
(3) Determine el método de operación de la válvula: conexión manual, eléctrica, electromagnética, neumática o hidráulica, eléctrica o electrohidráulica, etc.
(4) Determine los materiales de la carcasa de la válvula seleccionada y los componentes internos en función del medio, la presión de trabajo y la temperatura de trabajo transportados por la tubería: gris hierro fundido, hierro fundido maleable, hierro dúctil, acero al carbono, acero aleado, acero inoxidable resistente a los ácidos, aleación de cobre, etc.
(5) Elegir el tipo de válvula: válvula de circuito cerrado, válvula reguladora, válvula de seguridad, etc.
(6) Determinar el tipo de válvula: válvula de compuerta, válvula de globo, válvula de bola, válvula de mariposa, válvula de mariposa, válvula de seguridad, válvula reductora de presión, válvula trampa de vapor, etc.
(7) Determine los parámetros de la válvula: Para válvulas automáticas, determine los parámetros permitidos resistencia al flujo, capacidad de descarga, contrapresión, etc. según las diferentes necesidades, y luego determine el diámetro nominal de la tubería y el diámetro del orificio del asiento de la válvula.
(8) Determine los parámetros geométricos de la válvula seleccionada: longitud estructural, forma y tamaño de la conexión de brida, dimensiones en la dirección de la altura de la válvula después de abrir y cerrar, tamaño del orificio del perno y cantidad para la conexión, dimensiones generales de la válvula, etc.
(9) Utilice la información existente, como catálogos de productos de válvulas y muestras de productos de válvulas, para seleccionar los productos de válvulas adecuados.

02. Bases para seleccionar válvulas
Si bien se comprenden y dominan los pasos para seleccionar válvulas, también es necesario comprender mejor las bases para seleccionar válvulas.
(1) El propósito, las condiciones de operación y el método de control de la válvula seleccionada.
(2) Las propiedades del medio de trabajo incluyen la presión de trabajo, la temperatura de trabajo, el comportamiento frente a la corrosión, si contiene partículas sólidas, si el medio es tóxico, si es inflamable o explosivo, la viscosidad del medio, etc.
(3) Requisitos para las características del fluido de la válvula: resistencia al flujo, capacidad de descarga, características del flujo, nivel de sellado, etc.
(4) Requisitos de tamaño de instalación y dimensiones externas: diámetro nominal, método de conexión y tamaño con tubería, dimensión externa o límite de peso, etc.
(5) Requisitos adicionales para la confiabilidad, vida útil y desempeño a prueba de explosiones de productos de válvulas y dispositivos eléctricos .

Al seleccionar los parámetros, se debe prestar atención a:

Si la válvula se va a utilizar con fines de control, se deben determinar los siguientes parámetros adicionales: método de operación, requisitos de flujo máximo y mínimo, caída de presión de flujo normal, caída de presión cuando está cerrada y máxima. y presión mínima de entrada de la válvula.
Con base en los criterios y pasos anteriores para seleccionar válvulas, es necesario tener una comprensión detallada de la estructura interna de varios tipos de válvulas al seleccionar válvulas de manera razonable y correcta, para poder tomar la decisión correcta sobre la válvula preferida.
El control definitivo de las tuberías son las válvulas. Los componentes de apertura y cierre de la válvula controlan el patrón de flujo del medio en la tubería, y la forma del canal de flujo de la válvula le da a la válvula ciertas características de flujo. Esto se debe tener en cuenta al seleccionar la válvula más adecuada para su instalación en el sistema de tuberías.
Principios a seguir al seleccionar válvulas:

(1) Válvulas para corte y medios abiertos
Generalmente se elige una válvula con un canal de flujo recto y una pequeña resistencia al flujo como válvula para cerrar y abrir medios. Las válvulas de cierre descendente (válvulas de globo, válvulas de émbolo) se utilizan con menos frecuencia debido a sus recorridos de flujo tortuosos y a su mayor resistencia al flujo en comparación con otras válvulas. En situaciones donde se permite una alta resistencia al flujo, se pueden seleccionar válvulas cerradas.

(2) Válvulas para controlar el flujo
Por lo general, se eligen válvulas que sean fáciles de ajustar para controlar el flujo. Para ello es adecuada una válvula de cierre descendente (como una válvula de globo), porque el tamaño de su asiento es directamente proporcional a la carrera del elemento de cierre. Las válvulas rotativas (válvulas de obturador, válvulas de mariposa, válvulas de bola) y válvulas de cuerpo flexible (válvulas de abrazadera, válvulas de diafragma) también se pueden usar para el control de estrangulación, pero generalmente solo se aplican dentro de un rango limitado de diámetro de válvula. Las válvulas de compuerta utilizan una compuerta en forma de disco para realizar un movimiento transversal en la abertura circular del asiento. Sólo pueden controlar eficazmente el flujo cuando se acercan a la posición cerrada, por lo que normalmente no se utilizan para controlar el flujo.

(3) Válvulas de inversión y desvío
Según las necesidades de desvío direccional, esta válvula puede tener tres o más canales. Las válvulas de tapón y las válvulas de bola son más adecuadas para este propósito, por lo que la mayoría de las válvulas utilizadas para la desviación direccional de flujo eligen uno de estos tipos de válvulas. Sin embargo, en algunos casos, también se pueden utilizar otros tipos de válvulas para invertir y desviar, siempre que dos o más válvulas estén conectadas correctamente entre sí.

(4) Válvulas para medios con partículas en suspensión
Cuando hay partículas en suspensión en el medio, lo más adecuado es utilizar una válvula con efecto de limpieza deslizando la parte de cierre a lo largo de la superficie de sellado. Si el movimiento hacia adelante y hacia atrás de la pieza de cierre en el asiento de la válvula es vertical, puede atrapar partículas. Por lo tanto, este tipo de válvula sólo es adecuada para medios limpios básicos, a menos que el material de la superficie de sellado permita la incrustación de partículas. Las válvulas de bola y las válvulas de obturador tienen un efecto de limpieza sobre la superficie de sellado durante el proceso de apertura y cierre, por lo que son adecuadas para su uso en medios con partículas en suspensión.

4. Instrucciones para la selección de válvulas
01. Selección de válvulas de compuerta
En general, se deben preferir las válvulas de compuerta. Las válvulas de compuerta no solo son adecuadas para medios como vapor y aceite, sino también para medios que contienen sólidos granulares y de alta viscosidad, y son adecuadas para válvulas en sistemas de ventilación y de bajo vacío. Para medios que contienen partículas sólidas, el cuerpo de la válvula de compuerta debe tener uno o dos orificios de soplado. Para medios de baja temperatura, se deben seleccionar válvulas de compuerta dedicadas a baja temperatura.

02. Instrucciones de selección de válvulas de globo.
Las válvulas de globo son adecuadas para tuberías que no tienen requisitos estrictos de resistencia a los fluidos, es decir, tuberías o dispositivos con poca consideración por la pérdida de presión, así como medios de alta temperatura y alta presión. Son adecuados para tuberías de vapor y otros medios con DN<200 mm; Las válvulas pequeñas pueden elegir válvulas de globo, como válvulas de aguja, válvulas de instrumentos, válvulas de muestreo, válvulas de manómetro, etc. Las válvulas de globo tienen regulación de flujo o presión, pero no requieren una alta precisión de regulación y el diámetro de la tubería es relativamente pequeño. Por tanto, es recomendable elegir válvulas de globo o de mariposa; Para medios altamente tóxicos, se recomienda utilizar una válvula de cierre sellada con un tubo corrugado; Sin embargo, las válvulas de globo no son adecuadas para medios con alta viscosidad ni medios que contengan partículas propensas a la sedimentación, ni deben usarse como válvulas para sistemas de ventilación y de bajo vacío.

03. Instrucciones de selección de válvulas de bola
Las válvulas de bola son adecuadas para medios con baja temperatura, alta presión y alta viscosidad. La mayoría de las válvulas de bola se pueden usar en medios con partículas sólidas suspendidas y también se pueden usar en medios en polvo y granulares de acuerdo con los requisitos del material de sellado; Las válvulas de bola de canal completo no son adecuadas para la regulación de caudal, pero sí para situaciones que requieren apertura y cierre rápidos, facilitando el apagado de emergencia en caso de accidentes; Las válvulas de bola generalmente se recomiendan para tuberías con un rendimiento de sellado estricto, desgaste, canales de contracción, acción de apertura y cierre rápido, corte de alta presión (gran diferencia de presión), bajo ruido, fenómeno de gasificación, bajo par de operación y baja resistencia a los fluidos; Las válvulas de bola son adecuadas para estructuras livianas, cierres de baja presión y medios corrosivos; Las válvulas de bola siguen siendo las válvulas más ideales para medios de baja temperatura y frío profundo. Para sistemas de tuberías y dispositivos con medios de baja temperatura, se deben seleccionar válvulas de bola para baja temperatura con tapas de válvula; Al seleccionar una válvula de bola flotante, el material del asiento de la válvula debe resistir la carga de la bola y el medio de trabajo. Las válvulas de bola de gran diámetro requieren una fuerza significativa durante el funcionamiento, y las válvulas de bola con DN ≥ 200 mm deben utilizar transmisión de tornillo sin fin; Las válvulas de bola fija son adecuadas para diámetros más grandes y aplicaciones de mayor presión; Además, las válvulas de bola utilizadas en el proceso para materiales altamente tóxicos y tuberías de medios inflamables deben tener una estructura ignífuga y antiestática.

04. Instrucciones de selección de válvulas de mariposa
Las válvulas de mariposa son adecuadas para situaciones en las que la temperatura del medio es baja y la presión es alta. Son adecuados para áreas donde es necesario ajustar el flujo y la presión. No son adecuadas para medios con alta viscosidad y que contienen partículas sólidas, y no son adecuadas como válvulas de aislamiento.

05. Instrucciones de selección para válvulas de tapón
Las válvulas de tapón son adecuadas para situaciones que requieren una apertura y cierre rápidos, pero generalmente no son adecuadas para vapor y medios de alta temperatura. Se utilizan para medios de baja temperatura y alta viscosidad, así como para medios con partículas en suspensión.

06. Instrucciones para la selección de válvulas de mariposa
Las válvulas de mariposa son adecuadas para diámetros más grandes (como DN>600 mm), requisitos de longitud estructural más cortos y situaciones en las que se requiere regulación de flujo y apertura y cierre rápidos. Generalmente se utilizan para medios como agua, aceite y aire comprimido con temperaturas ≤ 80 ℃ y presiones ≤ 1,0 MPa; Debido a la pérdida de presión relativamente grande de las válvulas de mariposa en comparación con las válvulas de compuerta y las válvulas de bola, las válvulas de mariposa son adecuadas para sistemas de tuberías con requisitos de pérdida de presión menos estrictos.

07. Instrucciones de selección de válvulas de retención
Las válvulas de retención generalmente son adecuadas para medios limpios y no son adecuadas para medios que contienen partículas sólidas y alta viscosidad.
Cuando DN ≤ 40 mm, se recomienda utilizar una válvula de retención de elevación (sólo se permite instalar en tuberías horizontales);
Cuando DN = 50-400 mm, se recomienda utilizar una válvula de retención de elevación oscilante (que se puede instalar tanto en tuberías horizontales como verticales. Si se instala en tuberías verticales, la dirección del flujo del medio debe ser de abajo hacia arriba);
Cuando DN ≥ 450 mm, se deben utilizar válvulas de retención tipo amortiguador;
Cuando DN=100-400 mm, también se pueden seleccionar válvulas de retención tipo abrazadera;

La válvula de retención oscilante puede diseñarse para alta presión de trabajo, con un PN de hasta 42 MPa. Dependiendo del material de la carcasa y de los componentes de sellado, puede ser adecuado para cualquier medio de trabajo y cualquier rango de temperatura de trabajo. Los medios incluyen agua, vapor, gas, medios corrosivos, productos derivados del petróleo, medicamentos, etc. El rango de temperatura de trabajo del medio está entre -196 ° C y 800 ° C.

08. Instrucciones de selección para válvulas de diafragma
Las válvulas de diafragma son adecuadas para aceite , agua, medios ácidos y medios que contengan sólidos suspendidos con una temperatura de trabajo inferior a 200 ℃ y una presión inferior a 1,0 MPa. No son adecuados para disolventes orgánicos ni medios oxidantes fuertes; Es aconsejable elegir una válvula de diafragma tipo vertedero para triturar medios granulares, y la selección de una válvula de diafragma tipo vertedero debe consultar su tabla de características de flujo; Los fluidos viscosos, las lechadas de cemento y los medios precipitantes deben utilizarse a través de válvulas de diafragma; Excepto por requisitos específicos, las válvulas de diafragma no son adecuadas para su uso en tuberías y equipos de vacío.
La aplicación, la frecuencia de operación y el servicio de las válvulas cambian constantemente. Para controlar o eliminar incluso fugas menores, el equipo más importante y crítico sigue siendo la válvula. Aprender a elegir las válvulas correctamente es fundamental.