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¿Cómo funcionan la pelota, la puerta, el globo, el solenoide, la mariposa, el control y las válvulas de alivio?

2024-04-09
Bronze Valve 1
¿Válvula?
¿Cuál es la forma de transporte favorita del mundo? ¿El coche? ¿La bicicleta? El avión jet? Si tuviera que hacer una suposición, no elegiría ninguna de estas cosas. En cambio, optaría por la humilde tubería. Es posible que no note tuberías, pero están transportando grandes cantidades de líquido (líquido y gas) en todo el mundo de manera silenciosa y eficiente, día tras día. Para trabajar de manera eficiente, las tuberías necesitan una forma de regular cuánto líquido puede pasar a través de ellos; También necesitan una forma de apagar el flujo por completo. Ese es el trabajo que hacen las válvulas: las válvulas son como interruptores mecánicos que pueden encender y apagar las tuberías o elevar o reducir la cantidad de fluido que fluye a través de ellas. ¡Echemos un vistazo más de cerca a cómo funcionan!


¿Qué son las válvulas?
Una válvula es un dispositivo mecánico que bloquea una tubería parcial o completamente para cambiar la cantidad de fluido que lo pasa a través de él. Cuando enciende un grifo (toque) para cepillarse los dientes, está abriendo una válvula que permite que el agua a presión escape de una tubería. Del mismo modo, cuando enjuague el inodoro, abre dos válvulas: una que permite que el agua escape para vaciar la sartén y otra (llamada válvula de bola o bola) que admite más agua en el tanque lista para la siguiente descarga.

Una gran válvula de mariposa abierta en un túnel de viento con un hombre parado junto a ella.

Foto: Algunas válvulas son gigantescas. ¡Esta válvula de mariposa de 7.3 m (24 pies) de diámetro de un túnel de viento empequeña el hombre de pie junto a ella! Foto de la cortesía de la NASA en los Comunes.

Las válvulas regulan los gases y los líquidos. Si tiene una cocina de gas (HOB) en su estufa, los controles que cambian el gas hacia arriba o hacia abajo son válvulas. Cuando subes el calor, estás abriendo una válvula que permite que más gas fluyan a través de la tubería. Más quemaduras de gas con una llama más grande para que reciba más calor.

Las válvulas están casi garantizadas para estar en cualquier máquina que use líquidos o gases. Hay una válvula en la lavadora de ropa que enciende o apaga el suministro de agua cada vez que el tambor se enjuaga. También hay válvulas en los cilindros del motor de su automóvil, que se abren y cierran varias veces un segundo para admitir aire y combustible y para permitir que los gases de escape quemados escapen.

No son solo máquinas las que usan válvulas. Su cuerpo tiene algunas válvulas bastante importantes dentro de su corazón que le permiten bombear sangre a sus pulmones (donde recoge oxígeno) y luego alrededor de su cuerpo.

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¿Cómo se hacen las válvulas?
Las válvulas generalmente están hechas de metal o plástico y tienen varias partes diferentes. La parte externa se llama asiento y a menudo tiene una carcasa externa de metal sólido y un sello de goma o plástico suave de goma interna para que la válvula sea un cierre absolutamente apretado. La parte interna de la válvula, que se abre y cierra, se llama cuerpo y se ajusta al asiento cuando la válvula está cerrada. También hay alguna forma de mecanismo para abrir y cerrar la válvula, ya sea una palanca manual o una rueda (como en un grifo o una polla de parada) o un mecanismo automatizado (como en un motor de automóvil o motor de vapor).

Una válvula de mariposa abierta.

Foto: Esta válvula de mariposa se abre en el centro para dejar aire a través de una tubería. Foto de cortesía del Centro de Investigación de la NASA Glenn (NASA-GRC).

A menudo es crítico para las válvulas que se apagan para no permitir absolutamente ningún escape de líquido o gas a través de una tubería para evitar accidentes, explosiones, contaminación o la pérdida de productos químicos valiosos (incluso un grifo que gotea puede ser costoso si su agua está mediante) . Es por eso que el sello en una válvula debe estar perfectamente seguro y una válvula que está apagada debe estar firmemente cerrada. Apagarse un flujo de líquido o gas de alta presión obstruyéndolo con una válvula es un trabajo físico: en otras palabras, debe usar mucha fuerza para hacerlo. Es por eso que algunas válvulas son operadas por palancas largas (como en nuestra foto superior) o ruedas grandes (como en la foto que se muestra aquí). Si las válvulas realmente grandes requieren demasiada fuerza para que un humano suministre, son operados por carneros hidráulicos.

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Tipos de válvulas
Los diferentes tipos de válvulas tienen diferentes nombres. Los más comunes son la mariposa, la polla o el enchufe, la puerta, el globo, la aguja, el poppet y el carrete:

1.ball: en una válvula de pelota, una esfera ahuecada (la bola) se sienta firmemente dentro de una tubería, bloqueando completamente el flujo de fluido. Cuando gira el mango, hace que la pelota gire a través de noventa grados, lo que permite que el fluido fluya a través de la mitad.
2.Butterfly: una válvula de mariposa es un disco que se encuentra en el medio de una tubería y gira hacia los lados (para admitir fluido) o en posición vertical (para bloquear el flujo por completo).
3.Cock o enchufe: en una válvula de gallina o enchufe, el flujo está bloqueado por un enchufe en forma de cono que se mueve a un lado cuando gira una rueda o una manija.
4. Gate o Sluice: las válvulas de compuerta abren y cierran tuberías bajando las puertas de metal a través de ellas. La mayoría de las válvulas de este tipo están diseñadas para estar completamente abiertas o completamente cerradas y pueden no funcionar correctamente cuando solo están abiertas a parcela. Las tuberías de suministro de agua usan válvulas como esta.
Globo: los grifos de agua (TAP) son ejemplos de válvulas de globo. Cuando gira la manija, atornilla una válvula hacia arriba o hacia abajo y esto permite que el agua a presión fluya a través de una tubería y salga a través de la boquilla de abajo. A diferencia de una puerta o sluice, se puede configurar una válvula como esta para permitir más o menos fluido a través de ella.
5.Needle: una válvula de aguja utiliza una aguja larga y deslizante para regular el flujo de fluido con precisión en máquinas como carburadores de motor de automóviles y sistemas de calentamiento central.
6.Poppet: las válvulas en los cilindros del motor del automóvil son picantes. Este tipo de válvula es como una tapa sentada encima de una tubería. De vez en cuando, la tapa se eleva para liberar o admitir líquido o gas.
7.Spole: las válvulas de carrete regulan el flujo de fluido en los sistemas hidráulicos. Las válvulas como este se deslizan hacia atrás y hacia adelante para hacer que el fluido fluya en una dirección u otra alrededor de un circuito de tuberías.

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¿Cómo funcionan las válvulas de seguridad?
Las válvulas a menudo se usan para contener líquidos peligrosos o gases, tal vez productos químicos tóxicos, petróleo inflamable, vapor de alta presión o aire comprimido, que no debe permitirse escapar bajo ninguna circunstancia. En teoría, una válvula debe estar perfectamente segura y, una vez cerrada, nunca debe permitir que el líquido o el gas superen la superar. En la práctica, eso no es del todo cierto. A veces es mejor que una válvula falle, intencionalmente, para proteger alguna otra parte de un sistema o máquina. Por ejemplo, si tiene una máquina de vapor alimentada por una caldera de agua en la que el vapor se está acumulando, pero la presión de repente se vuelve demasiado alta, necesita una válvula para abrir, dejar que el vapor escape y libere la presión de manera segura antes de toda la La caldera explota catastróficamente. Las válvulas que funcionan de esta manera se llaman válvulas de seguridad. Están diseñados para abrirse automáticamente cuando el líquido o el gas que contienen alcanza una cierta presión (aunque muchos sistemas y máquinas tienen válvulas de seguridad que se pueden abrir manualmente para el mismo propósito).



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