Las válvulas de bola (ball valves), también llamadas de esfera, son muy similares a las de mariposa, de las que básicamente se distinguen en el obturador. Mientras el elemento de cierre en las de mariposa está constituido por un disco, en las de bola es una pieza esférica taladrada que asienta sobre anillos de perfil esférico, lo que proporciona una presión uniforme sobre ellos.
Estos asientos pueden ser de metal o resilientes, normalmente teflón natural o reforzado. Las válvulas de bola presentan una geometría de mayor volumen con una mayor distancia entre caras.
Características
Las válvulas de bola son del tipo bidireccional y de cuarto de vuelta. Sustituyen frecuentemente a las de compuerta, sobre las que presentan ciertas ventajas.
Ventajas
- Mayores capacidades de flujo.
- Permiten un paso del fluido recto y uniforme, especialmente en las de paso total, por lo que es el tipo de válvulas que menor pérdida de carga presenta.
- Buena estanqueidad.
- Rapidez de maniobra.
Desventajas
- Limitación de temperatura debido a los asientos de material plástico.
- En general, es preciso desmontar la válvula de la línea para mantenimiento.
- Algunos fluidos pueden quedar atrapados en la válvula, en posición de cerrada, dañando la válvula.
- Por su rápida acción de apertura, puede producirse un súbito aumento de presión, que puede dañar a los equipos situados aguas abajo.
- Mayor volumen y peso en comparación que las de mariposa.
¿Como operan las válvulas de bola?
El obturador consiste en una esfera taladrada de forma que, al ser accionada la válvula, presenta al paso del fluido su parte sólida (válvula cerrada) o su parte taladrada (válvula abierta), aunque puede mantenerse en posición de semiabierta, no es recomendable, por lo que las válvulas de bola se utilizan, básicamente en servicios de todo o nada.
Clasificaciones de válvulas de bola
Área de paso
En las válvulas de paso total, el orificio de paso de la bola coincide con el diámetro interior de la tubería conectada. Se utilizan cuando es importante una pérdida de carga mínima, o se requiere un flujo sin turbulencias.
En las válvulas de paso reducido el orificio de paso de la bola es inferior al diámetro interior de la tubería. Son más económicas que las de paso total, y son utilizadas principalmente en pequeños tamaños. Dentro de este grupo de válvulas, es frecuente distinguir, dependiendo del grado de reducción del área de paso, entre paso reducido normal, de área de paso entre 60% y 80% y de paso tipo Venturi de, aproximadamente un 40%.
Número de vías (dos vías son las más típicas)
Las válvulas de tres vías permiten la interconexión entre tres tramos de tuberías confluyentes en la válvula. Para ello, disponen de tres bocas, y la bola presenta dos perforaciones perpendiculares. Según la forma de taladrado de la bola, se habla de disposición en “T” o en “L”. En la primera, la bola presenta un taladrado diametral y otro radial perpendicular al anterior. La bola en “L”, en cambio, solo presenta dos perforaciones radiales a 90º.
4 vías
El cuerpo de las válvulas de bola de cuatro vías presenta cuatro bocas y la bola va taladrada diametralmente en dos direcciones perpendiculares. Esta disposición permite una amplia selección de posibilidades de circulación del fluido a través de la válvula. El cierre de la válvula se consigue situando la palanca en una posición intermedia, en la que las cuatro bocas permanecen cerradas.
Parámetros de selección de válvula de bola
Industrias y aplicaciones en donde operan
- Industria del agua: se suelen utilizar válvulas de bronce sencillas para controlar el paso.
- Industria alimenticia: tienen como principal tarea regular el paso de los refrescos, agua, gaseosas, cerveza, antes de ser envasados.
- Industria química: las válvulas de acero inoxidable son las más utilizadas, para fluidos y sustancias como ácidos, detergentes, sustancias corrosivas, entre otros.
- Industria del acero: controlar el paso de oxígeno que es usada para cortar el metal.
