Válvulas -Operaciones I - Itziar Carracedo Villeda

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Válvulas para la 
Industria de Procesos
Cátedra de Operaciones Unitarias I 
- Año 2020 -
UTN-FRRo
J. Klaric – S. Biset – E.Ferrero – L.G.Ferrari
Válvulas esclusas o de compuerta (gate valves)
• Se emplean para interrumpir y habilitar el pasaje de fluidos.
• La restricción al pasaje de fluido lo hace una compuerta que
asciende y desciende al estar solidaria a un vástago
parcialmente roscado.
• Es vástago asciende y desciende al girar un volante que hace
• No están diseñadas para regular caudal.
• Se diseñan para altas presiones (series 150 a 600 u 800 psig).
• Poseen una construcción robusta, permitiendo el uso de
llaves de fuerza (grinfas).
• Es vástago asciende y desciende al girar un volante que hace
girar un buje de bronce roscado. El vástago no gira.
• Despiece válvula de 2 pulgadas o más: 
https://www.youtube.com/watch?v=U20fOTIPLiI
• El volante no es solidario al eje, sino que está soportado por la
torre, solidaria cuerpo.
• Despiece válvula de 1/2 pulgadas a ¾ pulgadas: 
https://www.youtube.com/watch?v=VlLKE_rc9tE
Cortes de 
válvulas tipo 
esclusa
Válvulas globo (globe valves)
• Se emplean para regular la tasa de flujo de los fluidos de
forma manual.
• La restricción al pasaje de fluido lo hace un asiento de sección
circular que asciende y desciende al ser solidario a un vástago
parcialmente roscado.
• Poseen una construcción menos robusta. No se recomienda el
uso de llaves de fuerza por riesgo de doblado del vástago.
parcialmente roscado.
• El volante se halla solidario al vástago (a diferencia de la
esclusa). El vástago gira y asciende o desciende.
• Despiece y animación: 
https://www.youtube.com/watch?v=bOGY8hDJfKA&t=9s
Cortes de 
válvulas tipo 
globo
Vástago
Bridas de 
Buje
Volante
Bonete
Válvulas globo, “bonete atornillado”
Asiento
Tabiques
Bridas de 
conexión
Válvulas grifo o tapón
• Se emplean para regular, la tasa de flujo de gases licuados, en
gral. gases licuados de petróleo (GLP) a media y alta presión.
• La restricción al pasaje de fluido lo hace un asiento cónico tipo
“robinete” que gira sobre su eje. El área de coincidencia entre
las perforaciones del asiento y las del cuerpo, determina el
pasaje.
• Poseen una construcción robusta. Se inyecta una grasa
especial por un pico del vástago para dar estaqueidad y
lubricación al asiento (tipo robinete de las buretas de
laboratorio)
pasaje.
• El movimiento del asiento cónico es de ¼ de vuelta.
• Suelen estar equipadas de un sistema de reducción por piñon
y corona para permitir la operación manual.
Cortes de 
válvulas tipo 
grifo
Pico para inyección de grasa de sello y lubricación
Sistema de pinón y corona
Volante
Tapón perforado
Válvulas de cuchilla
• Se emplean para interrumpir y habilitar el pasaje de fluidos a
baja presión (en general agua).
• Son similares en funcionamiento a las esclusas, pero menos
robustas.
• No están diseñadas para regular caudal en un rango limitado
de regulación.de regulación.
Válvulas mariposa de simple y triple excentricidad
• Se emplean para interrumpir y habilitar el pasaje de fluidos a
baja presión (en general agua).
• Poseen un disco que gira sobre un eje diametral central, y
obtura el pasaje de fluido.
• No están diseñadas para regular caudal, pero pueden usarse
en un rango limitado de regulación
• Las válvulas mariposa con triple excentricidad poseen un
• Despiece y animación:
https://www.youtube.c
om/watch?v=eu1NrdF
EL60
• Las válvulas mariposa con triple excentricidad poseen un
mecanismo satelital que aproxima el asiento en forma roto-axial,
mejorando el cierre.
Válvulas esféricas de ¼ de vuelta
• Se emplean para interrumpir y habilitar el pasaje de fluidos a
baja y media presión.
• Poseen una esfera perforada que gira sobre un eje diametral
central accionada por una palanca o volante con reductor.
• No están diseñadas para regular caudal, pero pueden usarse
en un rango limitado de regulación
• Para tener un cierre hermético, la esfera, o el alojamiento, debe
• Despiece y animación:
https://www.youtube.c
om/watch?v=y9G9cm
MxZ_w
• Para tener un cierre hermético, la esfera, o el alojamiento, debe
estar recubierta de un polímero especial., compatible con el fluido.
Válvulas a diafragma
• Cumplen la misma función que las válvulas globo.
• Permite separar la zona de circulación de fluido de la de
• El vástago presiona un disco de polímero flexible sobre el
asiento.
• El disco al bajar restringe, parcial o totalmente, el área de
pasaje.
• Permite separar la zona de circulación de fluido de la de
accionamiento del vástago.
• Se emplean para fluidos muy corrosivos o para reducción de
emisiones en la válvula.
Disco de polímero 
flexible y compatible 
con el producto
Válvulas de retención
• Se emplean para evitar, o restringir al mínimo, el flujo inverso.
• Poseen un elemento de obturación que es accionado por la
misma presión del fluido aguas arriba, solo en el sentido de
flujo permitido.
• Se emplean en las descargas de bombas, en el interior de
compresores alternativos y en tuberías para evitar
contaminaciones por flujo inverso, etc.
flujo permitido.
• Si la presión aguas abajo del elemento de obturación es
mayor que aguas arriba del mismo, el mismo se cierra.
• El elemento de obturación puede ser una esfera, tipo globo, o
tipo clapeta (elemento plano simple o doble).
• El elemento de obturación puede estar cargado con un
resorte de compresión o accionado por su propio peso.
• El elemento de obturación puede ensuciarse o trabarse, por lo
que estas válvulas no aseguran un cierre estanco.
Tipos de válvulas de retención
• De clapeta:
• Link animación:• Link animación:
https://www.youtube.com/watch?v=Krp6pOnaNsk• De doble clapeta:
• Link animación:
https://www.youtube.com/watch?v=RDAXowM
_lbY
• De tipo bola o globo:
• Link animación:
https://www.youtube.com/watch?v=RDAXowM
_lbY
Válvulas de seguridad o de alivio (Pressure Relief Valves, PSV)
• Poseen un diseño especial en el cual un resorte comprimido
mantiene cerrado el obturador contra el asiento.
• La tensión del resorte se regula y calibra para definir la
presión en la cual actuará la válvula de seguridad.
• Son elementos de seguridad. Está diseñadas para que la
misma presión del fluido las abra cuando se alcanza un valor
de seguridad.
presión en la cual actuará la válvula de seguridad.
• Cuando la presión del fluido vuelve a un valor dado y seguro,
el resorte hace cerrar la válvula.
• Se emplean en equipos de proceso y en líneas de gran
volumen.
• Protegen a los equipos de sobrepresiones de proceso, o
debidas a un incendio o por dilatación térmica (caso de las
líneas)
Esquemas de válvulas de seguridad
Resorte de compresión
Obturador
Palanca de salto
inducido
Fluido a presión
Salida de fluido (a una
recirculación o sistema
de recuperación, o a
quema, etc.)
Asiento
Obturador
Válvulas automáticas
• La señal puede ser presión del mismo fluido a regular o bien
de control (neumática o hidráulica).
• El diseño del obturador y del asiendo depende de objetivos
de regulación específicos.
• Son válvulas que poseen un elemento, el actuador, que
permite su apertura gradual o cierre, de acuerdo a una señal
externa.
de regulación específicos.
• En el actuador se tienen los siguientes elementos:
• Resorte de compresión: Puede hacer abrir o cerrar la
válvula.
• Émbolo o diafragma: La presión del fluido aguas abajo o
aguas arriba de la válvula o una señal de presión
neumática o hidráulica. La fuerza hecha aquí se opone
al resorte.
Imágenes y esquemas de válvulas automáticas
Actuador
Tipo de 
obturadores
Cuerpo
Esquema de un actuador de aire para cerrar
Empaquetaduras y asientos
• Empaquetaduras: Son compuestos de grafito, elastómeros
especiales trenzados o prensados, etc. que se insertan en los
alojamientos y se comprimen por medio de tornillos y bujes
para evitar que la válvula tenga fugas por el vástago al
moverse.
• Juntas: Son compuestos de grafito, elastómeros especiales
prensados, combinaciones de acero y grafito,anillos
metálicos, etc. que se insertan entre dos caras y semetálicos, etc. que se insertan entre dos caras y se
comprimen por medio de tornillos para evitar que la válvula
tenga fugas por las uniones de las diferentes partes.
• En los videos cuyos links se presentan pueden observarse
estos ítems.
Ejemplo de una 
empaquetadura trenzada de 
varios componentes
Ejemplos de empaquetaduras y juntas y su alojamiento
Ejemplos de empaquetaduras y juntas y su alojamiento