Tipos comunes de conexión cuerpo-bonete de la válvula de globo
La conexión entre el bonete y el cuerpo de la válvula de globo puede ser de tipo roscado, bridado, soldado, sellado a presión y sin bonete.
1. Tapa de válvula de conexión roscada
El bonete de conexión roscado (Figura 1) tiene una estructura simple y de bajo costo. Sin embargo, la junta del bonete de la válvula está muy unida a la superficie giratoria y es probable que aflojar o apretar el bonete de la válvula dañe la superficie de la junta. Si el tamaño de la válvula es grande, la torsión requerida para apretar el bonete de la válvula es muy grande. Por lo tanto, el uso de bonete roscado se limita a válvulas con un tamaño nominal no superior a DN80.
Figura 1: Válvula de globo con bonete roscado
1 — Cuerpo de válvula; 2 — disco de válvula; 3 — Tallo; 4 — Capó; 5 — Embalaje; 6 — Prensaestopas; 7 — Manga roscada; 8 — Volante
El bonete de la válvula también se puede conectar al cuerpo de la válvula mediante un collar roscado separado, como se muestra en la Figura 2. La ventaja de esta estructura es que la junta está sujeta, por lo que la superficie de la junta no se moverá entre sí. Por lo tanto, incluso si el bonete de la válvula se aprieta con frecuencia, la superficie de la junta no se daña fácilmente. Al igual que con los bonetes roscados, los bonetes conectados por collares roscados también se limitan a válvulas con un tamaño nominal no superior a DN80.
Figura 2: válvula de globo del bonete con collar de rosca
2. Capó de la válvula de conexión de soldadura
La estructura del bonete de conexión soldada (Figura 3) no solo es económica sino también más confiable y no está limitada por el tamaño de la válvula, la presión de operación y la temperatura. Pero su defecto es que es difícil de mantener y solo se puede acceder al interior de la válvula cuando la soldadura está apagada. Por lo tanto, los bonetes soldados generalmente solo se usan para válvulas que no requieren mantenimiento a largo plazo, válvulas desechables o válvulas cuya conexión del bonete es más difícil de sellar que las válvulas desmontadas para mantenimiento.
Figura 3: válvula de globo de bonete soldado
1 — Cuerpo de válvula; 2 — Disco de válvula; 3 — bonete de válvula; 4 — Embalaje; 5 — Tallo; 6 — Prensaestopas; 7 — Prensaestopas; Tuerca de 8 vástagos; 9 — volante
3. Capó atornillado
La ventaja de los bonetes atornillados (figura 4) sobre los bonetes roscados es que su fuerza de apriete se puede distribuir a todos los tornillos. Por lo tanto, el bonete atornillado se puede aplicar a válvulas de cualquier tamaño y nivel de presión. Sin embargo, a medida que aumenta el tamaño de la válvula y aumenta la presión, el volumen y el peso de la válvula de esta estructura se vuelven cada vez más grandes. Cuando la temperatura de funcionamiento de la válvula es superior a 350 ° C (600 ° F), la capacidad de carga del perno se reducirá considerablemente debido a la fluencia y la relajación. En ocasiones con requisitos exigentes, la conexión de brida también se puede soldar herméticamente.
Figura 4: válvulas de globo de bonete atornilladas
Según los diferentes niveles de presión y medios utilizados, se utilizan juntas de estanqueidad de diferentes formas y materiales.
4. Capó del sello de presión
La válvula que se muestra en la Figura 5 es un bonete autosellante a presión. Esta estructura comprime la superficie de la junta a través de una presión media, lo que supera la desventaja del gran peso de otras estructuras. Y a medida que aumenta la presión media, el sello del bonete de la válvula se volverá más y más apretado. Esta estructura se ha convertido en el método de conexión de bonete de válvula preferido para válvulas grandes con alta temperatura y presión.
Figura 5: válvula de globo con bonete autosellante a presión
1 — Cuerpo de válvula; 2 — disco de válvula; 3 — Vástago de válvula; 4 — Marco de guía; 5 — bonete de válvula; 6 — Anillo de sellado; 7 — Embalaje; 8-Anillo de retención; 9 — Abrazadera; 10 — Bloque de guía; 11 —Muelle de plato; 12 — Orificio de equilibrio de presión
La estructura de autosellado a presión en la unión del cuerpo de la válvula y el bonete proporciona un sello hermético entre el cuerpo de la válvula y el bonete a través de la presión del fluido en la válvula. En la actualidad, el autosellado a presión adopta dos tipos de anillo de sellado de metal y anillo de sellado compuesto (grafito flexible + alambre de acero inoxidable 304). El anillo de sellado de metal está hecho de acero dulce y plateado en la superficie exterior. La plata tiene buena plasticidad y es fácil de llenar los poros microscópicos de la superficie de sellado para garantizar el rendimiento de sellado del anillo de sellado a alta presión.
Bajo alta temperatura y un medio corrosivo fuerte, el anillo de sellado de metal se puede cromar en la superficie de acero inoxidable 316, pero el anillo de sellado es fácil de causar desgaste en la pared interior de la válvula que entra en contacto con el anillo de sellado. Para resolver completamente este problema, el área de contacto de la cavidad interna de la válvula y el anillo de sellado está soldada con aleación Stellite, que puede prevenir de manera efectiva las fugas debido al desgaste del cuerpo de la válvula. Para evitar el engorroso proceso de fabricación mencionado anteriormente, y en ocasiones de alta temperatura y frecuentes cambios de temperatura, también se puede utilizar un anillo de sellado de material compuesto de grafito flexible. El anillo de sellado está compuesto de grafito expandido flexible y alambre de acero inoxidable 304, que combina las ventajas del anillo de sellado de metal y el grafito flexible. Se logra un buen efecto de sellado, pero el anillo de sellado debe reemplazarse después de reparar la válvula.
Para garantizar que el bonete autosellante a presión pueda mantener el rendimiento de sellado en condiciones de grandes fluctuaciones de presión y temperatura, se puede cargar un resorte de disco en el espárrago de fijación del bonete para hacer que el bonete autosellante a presión tenga una dinámica función de carga.
En caso de fluctuaciones continuas de presión o temperatura, los pernos del bonete de carga dinámica almacenan la carga de sellado requerida. La carga dinámica compensa automáticamente los cambios en la conversión de fluctuación. Cuando la presión disminuye, el bonete se moverá para mantener la carga positiva en la junta de sellado de presión.
5. Forma de conexión sin capó
La válvula de globo pequeña se puede conectar sin bonete, consulte la Figura 6. Se puede acceder al interior de la válvula a través de la abertura del prensaestopas, y el tamaño de la abertura del prensaestopas debe ser lo suficientemente grande para permitir el paso de las piezas de la válvula.
Figura 6: Válvula de globo sin conexión de bonete
1 — Cuerpo de válvula; 2 — Disco de válvula; 3 — Embalaje; 4 — Funda de embalaje; 5 — Placa de presión de empaque; 6 — tuerca del vástago de la válvula; 7 — rodamiento; Volante 8