En primer lugar, tenemos que diferenciar si la válvula que necesitamos es de paso o corte, de control o de regulación. Una válvula de bola o esfera es un dispositivo que sirve para interrumpir el paso del fluido, sea líquido o gas, canalizado y se caracteriza por qué el mecanismo que está situado en el interior tiene forma de esfera perforada y que gira entre asientos elásticos. Su diseño es bastante sencillo y muy versátil para el manejo de fluidos.
Es uno de los tipos de válvulas más usual y se fabrican en una amplia variedad de materiales, incluidos los termoplásticos. El sellado en las válvulas de bola es extraordinario, ya que la bola contacta de forma circunferencial y uniforme el asiento, el cual casi siempre es de materiales blandos (habitualmente PTFE) para adaptarse a la necesidad de la instalación.
Se abre mediante el giro del eje unido a la esfera o bola, de tal forma que permite el paso del fluido cuando está alineada la perforación, con la entrada y la salida de la válvula. Cuando la válvula está cerrada, el agujero estará perpendicular a la entrada y a la salida. La posición de la maneta o palanca, en línea a la tubería o perpendicular, indica el estado de la válvula (abierta o cerrada).
Cuando la esfera o bola gira 90°, desde la posición de abierto, el paso de flujo de la esfera es perpendicular al paso de la válvula. La válvula está en un estado cerrado y el flujo empuja la esfera hacia el asiento de salida de la válvula bajo la acción de la presión del fluido, asegurando un sellado hermético.
Debido a que la bola está soportada por los dos asientos, desplazándose según el efecto del fluido, este tipo de válvula también se denomina válvula de bola flotante. El rendimiento de sellado de la válvula de bola flotante está relacionado con la presión del fluido. En las mismas condiciones, cuanto mayor sea la presión, más fácil de sellar. Pero se debe considerar si el material del asiento de la válvula puede soportar la carga que le transmite la bola, porque la fuerza generada por la presión del fluido sobre la bola se transmitirá completamente al asiento de la válvula.
Para válvulas de bola flotante de mayor tamaño, cuando la presión es alta, el par de accionamiento aumentará y el peso de la bola también es más grande. En estos casos, el material de los asientos debe ser el adecuado para soportar esta presión sin deformarse permanentemente.
Este tipo de válvulas no son adecuadas para la regulación. Su ventaja es que la bola perforada permite la circulación directa en la posición abierta con una pérdida de carga bastante baja y corta el paso cuando se gira la maneta 90° y cierra el conducto.
Las válvulas de bola manuales pueden cerrarse rápidamente, lo que puede producir un golpe de ariete. Por ello y para evitar este efecto, según el servicio, pueden estar equipadas con un servomotor neumático, hidráulico o motorizado.
Este tipo de válvula puede ser de dos o tres vías. Con una amplia variación de extremos: roscados, bridados y soldables, y para varias presiones.
También hay válvulas de dos o tres piezas. Las válvulas con cuerpo de una sola pieza son siempre de pequeña dimensión y de paso total o reducido. Este tipo de construcción hace que la válvula tenga un precio reducido.
Las válvulas de tres piezas permiten desmontar fácilmente la bola, el asiento o el vástago ya que están situados en la pieza central. Esto facilita la limpieza de sedimentos y reemplazo de partes deterioradas sin tener que desmontar los elementos que conectan con la válvula.
Ventajas de la válvula de bola
- La válvula de bola de paso total tiene una resistencia al flujo casi nula
- Diseño simple, pequeño tamaño y peso. Son válvulas compactas
- Son bidireccionales y con una pérdida de carga muy baja
- Bajo mantenimiento
- Estanqueidad fiable. En la actualidad, el material de la superficie de sellado de las válvulas de bola es plástico, que tiene un buen rendimiento de sellado. Puede lograr cero fugas y se utiliza también en sistemas de vacío.
- Fácil maniobrabilidad, apertura / cierre rápido, completamente abierta a completamente cerrada con solo un giro de 90 °. Adecuado como válvula motorizada.
- Fácil mantenimiento, configuración simple con anillo de cierre fácil de reemplazar.
- Cuando está completamente abierta o cerrada, la superficie de sellado del asiento y la bola no entra en contacto con el medio cuando el flujo circula. Por lo tanto, la superficie de sellado no se contaminará ni erosionará fácilmente.
- Se puede aplicar en una amplia variedad de condiciones, desde un diámetro pequeño hasta un diámetro grande de unos pocos metros, y desde un alto nivel de vacío hasta alta presión.
- El paso total de la válvula de bola tiene un efecto de limpieza, por lo que es adecuado para medios con partículas flotantes.
En el mercado hay distintas marcas que ofrecen este tipo de válvulas y a simple vista parece que todas son iguales. Pero no es así. La diferencia está en cómo se han fabricado y en los materiales utilizados. Existen varios criterios que debemos considerar al seleccionar la válvula que vamos a utilizar, así como elegir el proveedor que nos aporta más fiabilidad.
- Límites de presión y temperatura que soporta la válvula.
- Condiciones de servicio
- Caudal máximo y dimensiones
- Adaptabilidad al sistema de tubería y conexiones disponibles
- Compatibilidad de los materiales de la válvula con el fluido
- Fiabilidad
- Coste y vida útil
En este artículo se pretende dar a conocer la válvula bola, sus características, ventajas y desventajas. De esta manera, se contará con el conocimiento adecuado para decidir a la hora de seleccionar un producto u otro y al proveedor más adecuado.
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