Componentes de Válvulas Industriales y el Fenómeno de la Cavitación
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Componentes Principales de una Válvula
- Actuador: Es el encargado de realizar el movimiento de la válvula. Puede ser de accionamiento manual o automático.
- Cabezal: Sirve de vial para el movimiento del vástago; además, aloja la empaquetadura y el prensaestopas.
- Cuerpo: Es la pieza a través de la cual se efectúa el paso del fluido y dentro del cual se desplaza el obturador.
- Vástago: Elemento encargado de transmitir al obturador el movimiento del accionamiento.
- Obturador: Pieza móvil que determina en la vena fluida una sección de paso variable de acuerdo con una característica dada (rápida, lineal o isoporcentual).
- Asiento: Sirve de apoyo al obturador y realiza la función de cierre.
- Guía: Elemento que sirve para alinear el obturador con el asiento.
- Empaquetadura: Elemento cuya función es evitar las fugas del fluido hacia el exterior.
- Prensaestopas: Obliga a la empaquetadura a adaptarse contra las paredes de la caja de prensa y alrededor del vástago.
El Fenómeno de la Cavitación
La cavitación es la transformación de una parte del líquido que circula en vapor durante la aceleración rápida del fluido al atravesar los orificios de la válvula, y la posterior vuelta a la fase líquida de este vapor aguas abajo de la válvula, una vez atravesados los orificios de regulación.
Esta transformación en vapor ocurre porque, al acercarse el fluido a los orificios de la válvula, se produce una aceleración del fluido y esto hace que disminuya la presión que actúa sobre él. Si esta presión disminuye tanto que se hace inferior a la presión de vapor del líquido, se formarán burbujas en el líquido (evaporación). Esto durará el tiempo que el fluido esté acelerado; una vez atravesada la válvula, el fluido se desacelera y experimenta una recuperación de presión.
La cavitación tiene consecuencias muy negativas para las válvulas. Esta vuelta a la fase líquida provoca un vacío local que hace que el material de la válvula se desprenda, provocando orificios y canales en el material. Esto causa que la válvula pierda su capacidad de cierre y regulación, además de sufrir graves daños estructurales. La cavitación depende de la recuperación de presión de la válvula y esto varía en función de su construcción interna.
En el año 1963 se introduce el Cf (caudal crítico), que define la recuperación de presión para cada tipo de válvula. Evitamos la cavitación reduciendo la caída de presión por debajo del valor de la caída de presión crítica.