Válvula de compuerta de cuña hidráulica DN400 PN25

1. Descripción y características principales

Una válvula de compuerta de cuña hidráulica es una válvula de movimiento lineal donde un disco en forma de cuña (compuerta) se eleva o desciende mediante un actuador hidráulico para controlar el flujo de fluido.

Características clave para este tamaño y clase:

• Diseño de paso total: El diámetro interno coincide con el de la tubería (DN400), lo que resulta en una caída de presión muy baja cuando está completamente abierta y permite el paso de raspadores por la tubería.
• Flujo bidireccional: Adecuado para flujo en cualquier dirección.
• Vástago ascendente: El vástago se eleva a medida que se abre la válvula, proporcionando una indicación visual clara de la posición de la válvula.
• Sellado metal-metal: Normalmente utiliza una cuña y anillos de asiento con revestimiento duro (por ejemplo, con Stellite) para mayor resistencia a la erosión y al desgaste.
• Construcción robusta: Diseñada para soportar altas presiones y fuerzas, lo que da como resultado un cuerpo pesado y duradero, a menudo de acero fundido o forjado.

2. Componentes principales

1. Cuerpo: La estructura principal que soporta la presión, generalmente fabricada en acero al carbono (WCB) o acero inoxidable (CF8M/316SS). Los extremos bridados (p. ej., PN25/ASME B16.5 Clase 150) son estándar para DN400.
2. Capó: Atornillado al cuerpo, aloja el vástago y proporciona una barrera de presión. A menudo se utiliza un capó extendido con fines aislantes.
3. Cuña (compuerta): El componente clave para el sellado. Para PN25, es común usar una cuña flexible. Esta tiene un corte o ranura en su perímetro que le permite flexionarse ligeramente, mejorando el sellado y compensando pequeñas variaciones en la alineación del asiento debido a la dilatación térmica o la tensión en la tubería.
4. Vástago: Un eje roscado de alta resistencia (por ejemplo, acero inoxidable SS420 o 17-4PH) que transmite la fuerza del actuador a la cuña.
5. Anillos de asiento: Anillos con superficie dura, prensados ​​o soldados al cuerpo, contra los cuales sella la cuña. Crean un cierre hermético.
6. Empaquetadura: Un sello (a menudo de grafito para altas temperaturas) alrededor del vástago, contenido en una caja de empaquetadura, para evitar fugas al ambiente.
7. Actuador hidráulico: Actuador de pistón o de yugo escocés accionado por presión hidráulica (normalmente aceite). Proporciona el elevado par/empuje necesario para accionar una válvula DN400 de gran tamaño contra una alta presión diferencial.

3. Principio de funcionamiento

• Apertura: El fluido hidráulico se introduce en el actuador, moviendo el pistón. Este movimiento se convierte en un movimiento rotatorio (yugo escocés) o lineal (pistón lineal) que hace girar el vástago de la válvula. El vástago se enrosca en la cuña, elevándola completamente dentro del bonete y despejando el paso del fluido.
• Cierre: El fluido hidráulico se dirige al lado opuesto del actuador, invirtiendo el movimiento. El vástago gira y empuja la cuña hacia abajo hasta la posición cerrada, donde queda firmemente presionada contra los dos anillos de asiento, creando un sello.

Nota importante: Esta válvula está diseñada para aislamiento (totalmente abierta o totalmente cerrada). Nunca debe utilizarse para regulación o control de flujo, ya que esto provocará vibraciones, cavitación y una rápida erosión de la cuña y los asientos.

4. Aplicaciones típicas

Debido a su tamaño y presión nominal, esta válvula se utiliza en aplicaciones industriales exigentes:

• Redes principales de transmisión y distribución de agua: Aislamiento de secciones de grandes tuberías.
• Centrales eléctricas: Sistemas de agua de refrigeración, líneas de agua de alimentación.
• Agua de proceso industrial: Plantas industriales a gran escala.
• Plantas desalinizadoras: Líneas de ósmosis inversa (OI) de alta presión.
• Minería y procesamiento de minerales: Tuberías para lodos (con la selección de materiales adecuada).

5. Ventajas y desventajas

6. Consideraciones importantes para la selección y el uso

• Selección de materiales: Los materiales del cuerpo/cuña/asiento (WCB, WC6, CF8M, etc.) deben coincidir con el servicio del fluido (agua, corrosividad, temperatura).
• Conexiones finales: Asegúrese de que los estándares de brida y el revestimiento (RF, RTJ) coincidan con la tubería.
• Unidad de potencia hidráulica (UPH): La válvula requiere una UPH independiente para generar presión hidráulica. Considere la velocidad de operación, la presión y el control (local/remoto) requeridos.
• Modo a prueba de fallos: El actuador se puede especificar como Fallo-Apertura (FO), Fallo-Cerrado (FC) o Fallo-en-Última-Posición (FL) según los requisitos de seguridad.
• Válvula de derivación: Para aplicaciones de alta presión, a menudo se instala una pequeña válvula de derivación (por ejemplo, DN50) para igualar la presión a través de la cuña antes de abrir la válvula principal, reduciendo así el par de operación necesario.

En resumen, la válvula de compuerta hidráulica DN400 PN25 es una herramienta robusta y de alto rendimiento para la interrupción o apertura total del flujo de agua en tuberías de gran diámetro y alta presión. Su funcionamiento hidráulico la hace idónea para puntos de aislamiento críticos, tanto remotos como automatizados.