Guía completa de la válvula de 3 vías

Prácticamente no habría procesos industriales sin válvulas. Estos dispositivos se encargan de regular, desviar y controlar el flujo de líquidos o gases. Las válvulas son de distintos tipos en función de su estructura, mecanismo de funcionamiento, fuente de energía y aplicación. 

Definida por su número de puertos, la válvula de 3 vías es un tipo comúnmente utilizado en aplicaciones industriales. Debido a su inevitabilidad en el mundo industrial, es importante echar un vistazo a lo que significa este dispositivo, los tipos, cómo funciona y otros factores destacados.

¿QUÉ ES UNA VÁLVULA DE 3 VÍAS?

Una válvula de 3 vías es una válvula industrial con un caudal constante que se utiliza para desviar o mezclar aplicaciones. También se conoce como válvula multipuerto por sus tres aberturas que pueden conectarse a tuberías para el flujo de líquido o gas. Estas aberturas de la 3 vías tipos de válvulas pueden ser de dos entradas y una salida, o de una entrada y dos salidas. Esto viene determinado por la aplicación de conexión.

El caudal en las distintas válvulas se mantiene constante a pesar de ser una válvula multipuerto. Se mantiene un caudal constante en cualquier aplicación en la que se utilice la válvula aunque el líquido o el gas se dividan en dos aberturas distintas.

La estructura de esta válvula permite un orificio abierto con el otro cerrado o viceversa. Esto facilita el uso del dispositivo para la aplicación de presión como una opción para agotar la presión de una válvula actuador o un cilindro de simple efecto. Las válvulas de 3 vías son normalmente abiertas, cerradas o universales.

Este mecanismo ideado por la válvula permite desplazar cómodamente el flujo de líquido o gas de un punto a otro. 

Además, el mecanismo de la Válvula de 3 vías también hace que sea barato, lo que permite a sus usuarios ahorrar dinero al eliminar el uso de las válvulas de compuerta y aparatos de derivación utilizados a menudo en plantas generadoras de vapor. No sólo elimina las válvulas de globo de 3 vías convencionales, sino que también controla el cierre en un solo cuerpo de válvula y proporciona la dirección del flujo. 

SÍMBOLO DE VÁLVULA DE 3 VÍAS

A Válvula de bola de 3 vías es una modificación del símbolo de la válvula de bola de 2 vías, que consiste en dos triángulos enfrentados con una bola en el centro. 

En la bola de 3 símbolo de válvulatres triángulos apuntan el uno hacia el otro con una bola en el centro. Esto demuestra que esta válvula puede ser genérica cuando no indica el tipo de válvula de bola de 3 vías presente o puede ser un símbolo con un modificador cuando muestra el tipo exacto de válvula de bola de 3 vías presente en la tubería. 

El símbolo es de dos tipos: símbolo genérico y símbolo con modificador.

• Los símbolos genéricos de válvula indican la presencia de una válvula en el diagrama de tuberías e instrumentación. Esto es todo. Los símbolos genéricos no indican el tipo de válvula presente. Más bien, muestran la presencia de una válvula en el diagrama que se va a utilizar en la tubería. 
• El símbolo con modificador, tal y como su nombre indica, va más allá de la mera indicación de la presencia de una válvula en el diagrama de tuberías e instrumentación. Llega incluso a señalar el tipo exacto de válvula presente en el diagrama que se va a utilizar en la tubería.  

TIPOS DE VÁLVULA DE BOLA DE 3 VÍAS

La válvula de bola de 3 vías, al igual que otras válvulas de bola de la familia de válvulas multipuerto, tiene sus tipos. Por lo tanto, es importante conocerlos.

Existen dos tipos principales de válvulas de tres vías: La válvula de puerto en T y la válvula de puerto en L. Se denominan así por su forma, y sus usos dependen de la función que se desee que realicen. Las formas en T y en L se refieren a la abertura situada en el centro de la válvula. Válvulas de bola de 3 vías. 

• VÁLVULA DE BOLA DE 3 VÍAS T-PORT

La válvula de puerto en T recibe este nombre porque tiene forma de T. También se denomina bola de 180 grados. Este tipo de válvula de bola puede combinar dos flujos de entrada en un puerto de salida. En función de los requisitos del sistema, también puede dividir un flujo de entrada en dos de salida.

Las válvulas de 3 vías con puerto en T se utilizan habitualmente para dividir el flujo de gases y líquidos. En función del rango admisible del movimiento de la maneta y de los requisitos del sistema, la válvula de bola de 3 vías con puerto en T puede utilizarse para dividir o mezclar flujos, desviar flujos y permitir un flujo recto.

Además, la válvula de puerto en T no sólo puede controlar con flexibilidad la fusión o divergencia del medio en la tubería, sino también hacer que los tres canales se comuniquen entre sí.

Aplicaciones generales de la válvula de puerto en T de 3 vías

La válvula de bola de 3 vías con puerto en T puede utilizarse para conectar las aberturas de una tubería, permitiendo diferentes patrones de flujo de entrada y salida. Por lo general, en la mayoría de los casos se prefiere la válvula de bola de 3 vías con puerto en T, ya que permite patrones de flujo multidimensionales, a diferencia de la válvula con puerto en L, que parece no tener dimensiones. 

La válvula de puerto en T garantiza un flujo recto a través de la válvula cuando está en una posición con poca o ninguna pérdida de presión y se desvía a otra dirección cuando se cambia la posición. 

La válvula de bola de 3 vías con puerto en T puede tener hasta dos pulverizadores de pintura simultáneamente junto a los tres puertos conectados. 

• VÁLVULA DE BOLA DE 3 VÍAS CON ORIFICIO EN L

La válvula de 3 vías con puerto en L también se denomina de bola de 90 grados. Esta válvula de bola permite el flujo de líquido o gas de una entrada a una de las dos salidas separadas. Su mecanismo en la válvula de bola de 3 vías con puerto en L le dio el nombre de "válvula desviadora". A diferencia de la válvula de puerto en T, la válvula de bola de 3 vías de puerto en L desvía o coordina el flujo en una dirección.

Puede reiniciar, restringir o cortar el flujo, a diferencia de la válvula de puerto en T. La maneta de la válvula tiene sus rangos en 90 grados, es decir, está calibrada en 90 grados, 180 grados y así sucesivamente hasta llegar a 360 grados. Sin embargo, cualquiera que sea el ángulo que tome, la dirección es en un solo sentido. 

La válvula de bola de puerto en L es muy útil en aplicaciones en las que se utiliza más de una fuente para introducir líquido o gases en otra tubería. 

Existe la válvula de bola de doble puerto en L, que es una válvula de 4 vías utilizada para confirmar el flujo con 4 tuberías conectadas a una válvula. También existen válvulas bridadas que tienen sus extremos embridados para poder conectarse a cualquier tubería con un perno o mediante soldadura. 

Aplicaciones generales de la válvula de bola de 3 vías con puerto en L

La válvula de paso en L se utiliza en aplicaciones que necesitan un desviador. Esto se debe a que puede desviar el caudal de una fuente primaria a otra. Esta válvula también permite conmutar fácilmente entre bombas, es decir, pasar líquido o gas de una bomba a otra. 

Además, la válvula de 3 vías con puerto en L permite desviar el flujo desde y entre tanques de almacenamiento, así como de refrigeración a refrigeración. 

La válvula de 3 vías con puerto en T y la válvula de 3 vías con puerto en L son las principales categorías de la válvula de bola de 3 vías: 

• Generalmente, una válvula abierta permite el flujo desde dos orificios, mientras que sella el otro orificio conocido como orificio de cierre. La válvula abierta permite el flujo desde un orificio (conocido como orificio de cuerpo) a través de la válvula y hacia fuera a través del otro orificio (conocido como orificio de cavidad).
  
  Esto puede ocurrir a la inversa, lo que significa que otro orificio puede sellarse y los otros dos convertirse en la entrada y la salida en función de los requisitos del sistema. La válvula abierta siempre tiene un orificio. 

• Las válvulas normalmente cerradas funcionan como las válvulas abiertas. En el sistema de una válvula normalmente cerrada, un orificio (el orificio del cuerpo) está sellado, dejando abiertos los otros dos orificios (el orificio de cavidad y el orificio de cierre). Esto permite el flujo desde el orificio de cavidad a través de la válvula y fuera del orificio de cierre. 
  
  Los requisitos del sistema cambian la entrada y la salida igual que en la válvula abierta (el orificio de cierre puede sellarse permitiendo el flujo desde el orificio del cuerpo a través de la válvula y fuera del orificio de cierre). La válvula cerrada siempre tiene un orificio cerrado.

• La válvula de control direccional funciona de forma un poco diferente a la válvula generalmente abierta y cerrada. La válvula de control direccional permite dos orificios de flujo. Cuando el orificio de cierre está sellado, el orificio del cuerpo se encarga de dirigir la línea de flujo a través del cuerpo de la válvula.

Varios fabricante de válvulas industrialess que la válvula de 3 vías es una de las más utilizadas, ya que da cabida a diferentes requisitos del sistema, permitiendo diferentes estilos de flujo en una tubería o en cualquier sistema en el que se aplique. 

VENTAJAS DE LA VÁLVULA DE BOLA DE 3 VÍAS 

Es importante tener en cuenta que el diseño de la válvula determina el estilo y el patrón de flujo de un sistema. Nunca se insistirá lo suficiente en las ventajas de la válvula de bola de 3 vías, ya que no sólo encaja en cualquier sistema, sino que puede desempeñar más de una función.

A continuación se indican algunas de las diversas ventajas de la válvula de bola de 3 vías.

• Tiene una estructura sencilla con poco volumen.

• Es la más rentable entre otros tipos de válvulas. Esto se debe a que puede realizar más de una función en función de los requisitos del sistema.

• Tiene baja resistencia a los medios.

• Puede mezclar dos tipos de medios diferentes dado que hay tres puertos en la válvula.

• Puede desviar la dirección del flujo de un punto a otro considerando que tiene un sellado fiable.

• Puede dividir el flujo de cualquier tipo de medio en dos direcciones diferentes.

• Puede detener el flujo de un medio en una dirección determinada y permitir que otro medio fluya en esa misma dirección.

• Tiene una amplia gama de aplicaciones: se puede utilizar en diferentes requisitos de sistemas que pueden ser de baja presión o incluso de alto vacío.
• Puede limpiarse por sí mismo eliminando la erosión en el asiento causada por el fluido a alta velocidad y lavando las cosas acumuladas en la cara de sellado. 
• Puede funcionar cómodamente con la válvula abriéndose o cerrándose rápidamente. Sólo puede abrirse o cerrarse completamente girando 90 grados.
• Tiene la bola y la cara de sellado del asiento separadas del medio cuando la válvula está completamente abierta o cerrada.

FUNCIÓN DE VÁLVULA DE 3 VÍAS

Como ya se ha dicho, la función de la válvula de 3 vías depende en gran medida de los requisitos del sistema. Dado que puede utilizarse para una amplia gama de aplicaciones, las funciones dependerán de lo que se requiera de la válvula en el sistema donde se aplique. Algunas de estas funciones son:

• Cierre del flujo de líquido o gas (medio) en un sistema de tuberías.
• Apertura del flujo de líquido o gas en un sistema de tuberías.
• Mezcla de líquido o gas procedente de dos tuberías diferentes.
• Desviación del flujo de líquido o gas en la válvula.
• Mezcla de dos medios diferentes en un sistema de tuberías.

Estos y otros aspectos vienen determinados por los requisitos del sistema, de ahí el diseño de los diferentes tipos de válvulas de bola de 3 vías.

¿CÓMO FUNCIONA UNA VÁLVULA DE BOLA DE 3 VÍAS? 

Al igual que las válvulas de bola multipuerto, la válvula de bola de 3 vías proporciona un control para aplicaciones de tuberías. Su mecanismo difiere un poco según el tipo y esto se debe a que funciona girando una maneta o accionando un actuador (esto es para Válvulas de bola eléctricas de 3 vías). 

Esta acción hace girar la bola dentro de la válvula multipuerto haciendo que los canales se alineen con los puertos de entrada y salida dando dirección al flujo de líquido o gas. Los mandos tienen una amplitud de movimiento que varía según el tipo.

Rápidamente, vamos a explorar el mecanismo en la válvula de 3 vías de puerto L y la válvula de 3 vías de puerto T.

El mecanismo de la válvula de 3 vías con puerto en L permite cambiar la dirección del flujo del medio girando una maneta 90 grados. Esto significa que cada vez que se gira la maneta 90 grados, cambia la dirección porque se cierra un puerto y luego se abre otro. El mecanismo de la válvula no permite que los tres puertos estén abiertos al mismo tiempo.

El mecanismo de la válvula de puerto en T o la válvula de 180 grados permite que los tres puertos se abran simultáneamente. La válvula de puerto en T permite que los medios de dos puertos diferentes se mezclen en el cuerpo de la válvula y salgan por la otra abertura. La forma de puerto en T permite que los medios entren por dos puertos y salgan por uno y viceversa. 

La conclusión es que el mecanismo de la válvula de bola de 3 vías no es fijo, sino que puede cambiar según el tipo de válvula utilizada y los requisitos del sistema.

VÁLVULA DE 2 VÍAS FRENTE A VÁLVULA DE 3 VÍAS（LA DIFERENCIA)

En general, las válvulas o llaves de bola desempeñan papeles muy importantes en los procesos industriales. La válvula de bola de 3 vías no es la única válvula de bola existente. Existen varias válvulas, pero la válvula de bola de 3 vías por su flexibilidad parece la más común. 

La pregunta es, ¿cuál es la diferencia entre la válvula de bola de 2 vías y la válvula de bola de 3 vías? ¿Es sólo el nombre lo que las diferencia o hay características que las hacen diferentes?

• La primera diferencia muy notable entre La diferencia entre estos dos tipos de válvulas de bola es que la válvula de bola de 2 vías sólo tiene dos puertos y aberturas (una entrada y una salida). Es bastante sencilla. Por otro lado, la válvula de bola de 3 vías tiene tres puertos y cualquiera de los tres puertos puede utilizarse como entrada, entrada o salida en función de los requisitos del sistema. 
• La válvula de bola de 2 vías está restringida, ya que sus dos puertos sólo permiten un único flujo recto del medio a través de la válvula (es decir, de un extremo a otro sin desviar ni mezclar el medio).
  
  Por otro lado, la válvula de bola de 3 vías, con sus tres puertos, es más adecuada para procesos bastante complejos que no pueden realizarse con la válvula de 2 vías. Además, el funcionamiento de la válvula de bola de 3 vías permite desviar la dirección del flujo del medio y mezclarlo en la válvula.

• La válvula de bola de 2 vías se utiliza principalmente como válvula de cierre, también conocida como válvula de aislamiento, mientras que la válvula de bola de 3 vías se utiliza para controlar la dirección del flujo del medio, mezclar el medio y cerrar la válvula. 
• Las válvulas de bola de 2 vías son más eficaces cuando se trata de regular la temperatura y la presión del flujo de los medios que entran y salen de la válvula. 
• La válvula de bola de 3 vías tiene un caudal más constante que la válvula de bola de 2 vías porque, una vez que se gira la maneta y los canales se alinean con los puertos de la válvula, el caudal del fluido que entra y sale de la válvula no se ve alterado. Por otro lado, el caudal en una válvula de bola de 2 vías fluctúa debido a la apertura y cierre de la válvula. La válvula de bola de 3 vías debe utilizarse con un sistema que tenga un caudal de agua constante.
• El uso de válvulas de 2 vías requerirá accesorios adicionales en sistemas en los que sea necesario mezclar y desviar fluidos. En casos como este, la válvula de bola de 3 vías será rentable, ya que puede realizar múltiples funciones en sí misma (mezclar diferentes medios y también desviar la dirección del flujo de medios).
• Mientras que la válvula de bola de 3 vías es rentable, la válvula de bola de 2 vías es más barata de comprar e instalar. En la mayoría de los casos, algunas industrias eligen la válvula de bola de 2 vías, especialmente cuando se trata de regular determinados parámetros.
• La válvula de 3 vías altera la dirección del fluido desde el interior de la batería de refrigeración hacia el exterior y es eficaz en aplicaciones en las que se utilizan bombas secundarias de velocidad variable, mientras que la válvula de 2 vías, que sólo tiene dos posiciones (encendido/apagado), se utiliza en los casos en los que se emplean bombas de velocidad constante.

Las diferencias entre la válvula de bola de 2 vías y la válvula de bola de 3 vías radican principalmente en el número de puertos que poseen. Estos puertos determinan el mecanismo de las funciones que realizan cuando se conectan a tuberías de líquido o gas. 

POR QUÉ SON TAN IMPORTANTES LAS MANETAS EN LAS VÁLVULAS DE BOLA DE TRES VÍAS？

Dado lo flexible que es una válvula de 3 vías, cabría pensar que las asas son de menor utilidad para la válvula. Sin embargo, las manetas son mucho más importantes de lo que podemos imaginar. La válvula de bola de 3 vías se acciona mediante una maneta. La maneta es más o menos el factor decisivo de la eficacia del funcionamiento de la válvula de 3 vías.

Por lo general, todas las válvulas de bola vienen con manetas que impiden que sobrepasen un determinado grado de giro. En el caso de esta válvula de bola, los mandos son importantes debido al número de puertos de la válvula. El mando proporciona control a través de su rango limitado de movimiento.

La amplitud de movimiento especifica la cantidad de líquido o gas que debe mezclarse o desviarse. En esencia, el patrón de flujo en una válvula de tres vías viene determinado por la maneta.

Prácticamente sin las manijas en una válvula de bola de 3 vías, no habrá control de la cantidad de medio que pasará a través de la válvula. En última instancia, terminará en un lío como una cantidad excesiva de los medios de comunicación puede ir a través de la válvula y, finalmente, puede causar una avería en el sistema de tuberías.

CONCLUSIÓN

Las válvulas de bola de 3 vías son uno de los tipos más importantes de válvulas de bola; desempeñan diversas funciones en diferentes sistemas de procesos industriales. Desempeñan un papel importante en diferentes puntos de un sistema de tuberías y tubos para el flujo de líquidos o gases. 

De probada rentabilidad, su mecanismo es una buena muestra de flexibilidad, ya que se adapta a una amplia gama de requisitos de sistemas, lo que permite a la válvula desempeñar diferentes funciones en distintos sistemas a la vez. Para los procesos industriales y sus complejidades, la válvula de bola de 3 vías será la mejor elección por todas sus capacidades. Póngase en contacto con un profesional fábrica de válvulas para saber más al respecto.