Preguntas y Respuestas sobre Válvulas

1. Una válvula es … Un mecanismo con el que podemos realizar la apertura o cierre, regular la circulación o impedir el flujo inverso de un fluido.

2. Elige la respuesta correcta sobre cuáles son los tipos de válvulas. Válvulas de: Cierre o bloqueo, estrangulación y retención.

3. La función del vástago en una válvula es: Unir el obturador con el servomotor.

4. El coeficiente de caudal en una válvula es: Un factor de diseño característico de cada válvula.

5. La válvula de compuerta se caracteriza por:

• Poseer una resistencia mínima al flujo cuando está abierta.
• Tener coste bajo y diseño sencillo.
• No deben usarse para regular el caudal del fluido.

6. Las válvulas macho utilizan un macho cilíndrico para: Controlar el flujo.

7. Las válvulas de bola están recomendadas para servicios: Todo–Nada, en los que es necesario la apertura o cierre rápido.

8. Las válvulas de diafragma son recomendables principalmente para: Para fluidos negros o agresivos o fluidos con sólidos en suspensión.

9. Cuando necesitamos una regulación de caudal frecuente, utilizaremos preferentemente: Una válvula de globo.

10. Una válvula de doble asiento se diferencia de una de simple asiento por:

• Generar mayores fugas.
• La presión diferencial a través del obturador es menor.
• Trabajar a altas presiones diferenciales.

11. Las válvulas de jaula se caracterizan por: Poseer un obturador cilíndrico con orificios.

14. ¿Cuáles de estas válvulas se utilizaría preferentemente para permitir el paso completo de fluido o la ausencia de este (todo o nada)? Válvula de diafragma.

15. Plano, esférico, cónico, aguja y check son diversos diseños de: Tapón o disco.

16. Para asegurar que un fluido vaya en una única dirección utilizaremos preferentemente: Válvula de retención.

17. Las juntas de expansión no son de uso frecuente por:

• Su alto costo.
• Constituir un punto vulnerable en la tubería sujeto a defectos.

18. Algunos de los casos en los cuales se justifica el uso de juntas de expansión son: Donde por exigencias del proceso la trayectoria debe ser recta para evitar pérdidas de carga y producción de turbulencias.

19. El coeficiente de caudal K en una válvula es: Un factor de diseño de la válvula que relaciona la diferencia de presión a la entrada y salida de la válvula con el caudal.

20. La mayor diferencia de coeficientes del caudal en una válvula provienen de: Tipo de válvula, Posición de apertura de válvula.

21. Cuál de las siguientes válvulas NO se deben usar para regular el caudal del fluido: Válvula de compuerta.

22. ¿Cuáles son válvulas de todo-nada? De bola, macho, compuerta, diafragma y mariposa.

23. Indica la afirmación correcta para la válvula de bola… Es una esfera con un oficio que permite el paso del fluido cuando está alineado con el eje de la conducción.

24. Indica la afirmación correcta para la válvula de mariposa… Se emplean para el control de grandes caudales de fluidos a baja presión.

25. Una división de las válvulas es según el número de asientos, que sería la siguiente: De simple asiento, doble asiento y obturador equilibrado.

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1. Las válvulas regulan el caudal y la presión.

2. ¿A qué parte de la válvula se le puede llamar Bonnet? Tapa.

3. ¿Cuál de estos discos o tapones es especial para gases? Disco…Plano.

4. ¿Qué válvula está destinada para impedir el retorno del fluido? Válvula de retención.

5. ¿Qué esfuerzos deben vencer los soportes?

• Peso de las tuberías.
• Fuerzas de rozamiento.
• Esfuerzos dinámicos.

6. ¿Cómo se denomina los elementos no rígidos que se intercalan en las conducciones con el objeto de absorber total o parcialmente las dilataciones debidas a la propagación de vibraciones? Juntas de expansión.

7. ¿Qué esfuerzos deben vencer los soportes y juntas?

• El peso de las tuberías, accesorios, válvulas y equipos.
• Esfuerzos provenientes de las dilataciones de las tuberías.
• Esfuerzos de rozamiento proveniente del movimiento de las tuberías.

8. ¿Cuál de las siguientes opciones no es parte de una válvula? Separador.

9. ¿Cuál es la función del vástago de una válvula? Unir dos partes de una válvula (obturador y servomotor).

10. La válvula de globo… introduce una caída a presión importante en la línea.

13. Las válvulas de jaula con orificio rectangular son… de apertura rápida.

14. Las curvas características de caudal inherente de un obturador más significativas son: las de apertura rápida, la lineal y la isoporcentual.

15. La válvula de compuerta es de …vueltas múltiples.

16. La válvula de mariposa… se emplean para el control de grandes caudales de fluidos a baja presión.

17. ¿Cuáles de las siguientes no es un diseño de tapón o disco de válvula?. Disco rotativo.

18. ¿Qué parte de la válvula debe resistir la temperatura y la presión del fluido sin pérdidas? El cuerpo.

19. ¿Cuál es la función del cuerpo de una válvula? Debe resistir la temperatura y la presión del fluido sin pérdidas y debe resistir la erosión y la corrosión que le produce el fluido.

20. ¿Cuál de las siguientes válvulas es de vueltas múltiples? Válvula de compuerta.

21. ¿Quién realiza la función de control de paso de fluido? Obturador.

22. ¿Cuál es la abertura a través de la cuál pasa el fluido? Asiento.

23. ¿Se gana o se pierde energía cuándo el flujo pasa a través de una válvula? Se pierde.

24. En el uso de juntas de expansión, se consideran factores como:

• Naturaleza de los fluidos conducidos.
• Condiciones de presión.
• Temperatura.

25. ¿En qué casos se justifica el uso de las juntas de expansión, en una válvula?

• En tuberías de gran diámetro.
• Tuberías sujetas a vibraciones de gran amplitud.
• Tubos unidos a equipos de alta sensibilidad.

26. ¿Qué función tiene la válvula de tres vías? Mezclar y/o derivar fluidos.

27. ¿Por qué se caracteriza la válvula de retención? Impedir que el flujo circule en dos sentidos.

28. ¿Qué es una válvula? Una válvula es un mecanismo que permite, impide y/o regula el paso, caudal y/o velocidad de un fluido en una tubería/conducto.

29. ¿Qué es el coeficiente de caudal? Es un factor de diseño que relaciona la diferencia de presión entre la entrada y la salida de la válvula.

30. ¿Qué es una junta de expansión? Son elementos flexibles que se ponen en las conducciones para absorber la contracción o expansión de los materiales con la temperatura.

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Definiciones y Conceptos Clave

1) ¿Qué es una válvula? Una válvula es un mecanismo con el cual podemos realizar la apertura o cierre al paso de un fluido, o regular la circulación (paso) de líquidos o gases, o bien impedir el flujo inverso de un fluido mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos.

2) Completa el siguiente texto:

– Podemos dividir las válvulas en 3 tipos: de cierre o de bloqueo, de estrangulación y de retención. Las válvulas de cierre también se denominan válvulas todo-nada, y su función es desviar el paso de un fluido por una tubería, o impedir que fluya a través de la misma. Se usan para aislar componentes de la tubería para posterior mantenimiento. Las válvulas de estrangulación o de estrangulamiento regulan el caudal o la presión. Se denominan también válvulas de control Las válvulas de retención sirven para impedir el flujo inverso del líquido.

3)¿Cuáles son las dos partes más importantes de una válvula? El obturador y el vástago.

¿Qué función realiza el obturador o tapón? Controla el paso del fluido y puede actuar en su propio eje con un desplazamiento vertical o tener un movimiento rotativo.

4) ¿Qué es el coeficiente de caudal K de una válvula? Indica su fórmula para un líquido de densidad ρ. El coeficiente de caudal K es un factor de diseño que relaciona la diferencia de presión ΔP entre la entrada y salida de la válvula con el caudal Q.

Q=K*(ΔP/ρ)^(-1/2)

¿De qué dependen las diferencias entre diferentes coeficientes de caudal? Las mayores diferencias entre diferentes coeficientes de caudal provienen del tipo de válvula, y naturalmente de la posición de abertura de la válvula.

¿En qué unidades se mide el coeficiente de caudal Kv? m3/h.

En la definición de Kv ¿a qué líquido y de qué densidad hace referencia, y en qué condiciones de T y de presión? Se define como el caudal en metros cúbicos por hora m3/h de agua (ρ= 1 kg/L) a una temperatura de 16° Celsius con una caída de presión a través de la válvula de 1 bar. (1 bar=100.000 Pascales).(1 atm=1.01325 bar).

5) ¿Qué es la rangeabilidad de una válvula? ¿Cuál es su fórmula? La rangeabilidad de la válvula es la gama de caudales que la válvula de modo efectivo puede regular y viene dado por la fórmula siguiente.

Rangeabilidad válvula= Q máx/Q min = Kv tot abierta/Kv min válvula

6) ¿Qué 3 tipos de curvas características de válvulas conoces? Curva de apertura rápida, curva lineal y curva isoporcentual.

¿Qué se representa en cada uno de los ejes de dichas gráficas? Fracción del caudal que pasa a través del obturador expresada en porcentaje en el eje de las ordenadas y carrera del obturador, que es el espacio que se desplaza el obturador de manera vertical o rotatoria.

7) ¿Qué se observa en la curva de apertura rápida? Se observa que el caudal aumenta mucho al principio de la carrera del obturador llegando rápidamente al máximo. Se utiliza para válvulas todo-nada.

¿Y en la lineal? En ella el caudal es proporcional a la carrera. Sería la ideal para regulación, pero en condiciones reales de trabajo cuando ésta se instala, y según la relación de pérdida de presión en la válvula respecto de la pérdida dinámica total en la línea, la característica instalada, curva efectiva, tiende a ser semejante a una válvula de apertura rápida.

8) ¿Para qué se utilizan las válvulas de compuerta? Este tipo de válvulas que se utiliza para aplicaciones todo-nada y está indicada para aplicaciones en que su uso sea poco frecuente. No deben pues usarse para regular el caudal del fluido.

9) ¿Para qué no se utilizan las válvulas macho? Para el control de un flujo preciso, y tampoco son recomendadas para un accionamiento poco frecuente.

¿De qué tipo son? Son del tipo todo-nada.

10) Indica cuáles de las siguientes afirmaciones sobre válvulas macho son V ó F:

a/ Basta 1/4 de vuelta de la palanca de accionamiento para pasar de la posición cerrada a la abierta. Verdadero.

b/ Tienen una pérdida de carga elevada. Falso.

c/ Se utilizan cuando las condiciones de temperatura son elevadas. Verdadero.

d/ Tienen un bajo coste, además su mantenimiento es sencillo. Falso.

e/ Se utilizan con fluidos que tienen un alto contenido de sólidos. Verdadero.

11) En la válvula de bola hay un orificio que permite el paso del fluido cuando está alineado con el eje de la conducción. ¿Qué características de las siguientes presenta?: Sirve para regular flujos, se utiliza para líquidos viscosos, su mantenimiento es complejo y es también de 1/4 de vuelta como la válvula macho.

12) ¿Por qué las válvulas de bola no se utilizan para regular el paso de fluido? No se utiliza para regular flujos ya que en posición semicerrada, los asientos se resienten.

13) ¿En qué consiste el obturador en una válvula de diafragma? Es una membrana flexible que a través de un vástago unido a un servomotor, es forzada contra un resalte del cuerpo cerrando así el paso del fluido.

14) ¿Verdadero o falso (para válvulas de diafragma)? :

a/ Se utilizan en sistemas de bajas presiones. Falso.

b/ Su coste es elevado. El coste de la válvula si es caro pero el de mantenimiento es barato.

c/ No se usan para el manejo de fluidos agresivos, ni para controlar fluidos con sólidos en suspensión. Falso.

15) Las válvulas de mariposa se utilizan para el control de grandes caudales de fluidos a baja presión. ¿A qué grupo de válvulas pertenecen? Válvulas de movimiento rotativo.

16) ¿Qué 3 características importantes destacarías de las válvulas de globo?

• Destinada a la regulación de flujos y operación frecuente de cierre y apertura de válvula.
• Introduce una caída de presión importante en la línea.
• Proporciona un cierre hermético.

17) ¿Qué es el obturador de una válvula? Es quien realiza la función de control de paso del fluido y puede actuar en su propio eje con un desplazamiento vertical o tener un movimiento rotativo.

18) ¿Cuándo se utilizan (aplicaciones) los siguientes obturadores/tapones/discos?:

a/ Disco plano de teflón. Especial para gases, no adecuado para grandes restricciones de flujo.

b/ Disco aguja. Permite una regulación muy fina de flujo, adecuado para instrumentación.

c/ Disco check. El disco se desliza en el vástago permitiendo una doble función de control de flujo y de evitar retorno.

19) ¿Dónde son mayores las fugas en posición de cierre, en las válvulas de asiento simple o en las de doble asiento? En las de doble asiento.

¿Cuándo se emplean éstas últimas? Se emplean en válvulas de gran tamaño o bien cuando deba trabajarse con una alta presión diferencial.

20) ¿De qué tipo es una válvula de ángulo? Es un tipo de válvula de globo.

¿En qué casos son idóneas? Para el control de fluidos que vaporizan (flashing), para trabajar con grandes presiones diferenciales y para los fluidos que contienen sólidos en suspensión.

21) ¿Cómo pueden ser las válvulas de tres vías? ¿Para qué se utilizan? Este tipo de válvula se emplea generalmente para mezclar fluidos (válvulas mezcladoras) o bien para derivar de un flujo de entrada dos de salida (válvulas desviadoras).

22) ¿Verdadero o falso? (válvulas de jaula):

a/ El desmontaje del obturador es sencillo. Verdadero.

b/ Se emplean en válvulas pequeñas o cuando se trabaje a baja presión diferencial. Falso.

c/ Esta válvula es muy resistente a vibraciones y al desgaste. Verdadero.

d/ No permite lograr un cierre hermético. Falso.

23) ¿Qué otros nombres recibe la válvula check? ¿Qué función desempeña? Válvula de retención o válvula de no retorno. Su función es prevenir el retorno de fluido en una línea y asegurar que fluya en una única dirección, en un único sentido.