Cómo funcionan las distintas válvulas termoplásticas en los sistemas de soporte de la vida acuática

La finalidad de un sistema de apoyo a la vida acuática es vigilar y controlar las condiciones de una masa de agua que alberga vida acuática. Las seis condiciones específicas del agua que se controlan en estos sistemas son la calidad, la química, la biología, la temperatura, la renovación y la claridad. Algunas de esas condiciones son más relevantes que otras, dependiendo de la finalidad del recipiente que alberga la vida acuática. En un acuario, la finalidad es exhibir la vida en el tanque; por tanto, la claridad es más importante que en una piscifactoría, donde la visibilidad de los peces es menos crucial. Todos los sistemas de mantenimiento de la vida acuática pueden clasificarse en uno de estos tres estilos generales: sistemas abiertos, sistemas semiabiertos y sistemas cerrados. Cada uno de estos tres sistemas tiene distintos grados de componentes necesarios y complejidad de diseño, según la finalidad y la escala de la masa de agua que se mantenga.

Los sistemas abiertos de mantenimiento de la vida acuática tienen alguna masa de agua de origen que pasa por una instalación de cultivo antes de ser vertida sin ninguna forma de recirculación. Los sistemas semiabiertos de mantenimiento de la vida acuática utilizan una masa de agua de origen, pero también pueden recircular el agua tratada a través del sistema para controlar aún más la calidad del agua o reducir la dependencia de la masa de agua de origen. Los sistemas cerrados de mantenimiento de la vida acuática no tienen una fuente de agua externa y dependen totalmente de la recirculación del agua dentro del sistema. Hay ejemplos de los tres sistemas de mantenimiento de la vida acuática, tanto naturales como artificiales. Los ejemplos más comunes de estos sistemas creados por el hombre son los acuarios, las piscifactorías, las pistas de carreras, los criaderos y los zoológicos con instalaciones acuáticas.

Hay cinco subsecciones principales que pueden constituir un sistema de mantenimiento de la vida acuática que tenga un componente de recirculación: el tanque principal o zona donde se mantiene la vida acuática, la balsa de decantación que retiene el agua justo antes y/o después de que el agua haya sido tratada, un sistema de filtración mecánica, un sistema de filtración química y un sistema de filtración biológica. Los filtros biológicos proporcionan un sustrato y albergan bacterias nitrificantes que ayudan a neutralizar el amoníaco y otros residuos nitrogenados del agua, producidos principalmente por la vida acuática del tanque. Los filtros mecánicos utilizan materiales físicos porosos, como lechos de arena o perlas, para filtrar los materiales de desecho de mayor tamaño, como alimentos no consumidos o residuos, antes de que el agua pase a otras secciones de tratamiento de calidad. La filtración química utiliza diversos productos químicos para eliminar toxinas y compuestos coloreados y mejorar la calidad y claridad del agua.

Estas diferentes secciones de los sistemas de soporte de vida acuática dependen de válvulas para controlar el flujo, la presión y la distribución de los medios a lo largo de cada proceso. Dado que la mayoría de los sistemas que sostienen la vida acuática están sometidos a presiones y temperaturas más bajas, los termoplásticos son el material ideal para fabricar válvulas en función del precio, los soportes necesarios y la facilidad de manejo. De todas las opciones de materiales disponibles para las válvulas, las más utilizadas en estos sistemas son las de PVC/EPDM porque son las más adecuadas para su uso con niveles bajos de cloro y zona O, los agentes más comunes utilizados en los sistemas de filtración química. El agua salada también resiste bien el PVC/EPDM. Aunque el material de la mayoría de las válvulas sigue siendo el mismo, hay algunos tipos diferentes de válvulas que podrían utilizarse en distintas partes del sistema en función de los puntos fuertes y débiles de la válvula. Saber elegir la válvula adecuada para cada aplicación es esencial.

Cómo elegir la válvula adecuada para un sistema de soporte vital

Hay cuatro estilos principales de válvulas utilizadas en los sistemas de mantenimiento de la vida acuática. Válvulas de bola, válvulas de mariposa, válvulas de compuerta/tapóny válvulas de control de precisión. Cada tipo de válvula puede clasificarse según las características de caudal que presenta durante su carrera completa. Los tres estilos más comunes de características de caudal son lineal, de igual porcentaje y de apertura rápida. Se determinan en función del coeficiente de caudal (Cv) calculado de cada válvula, que puede utilizarse para determinar el efecto que tendrá cada válvula en la pérdida de carga del sistema: el valor del coeficiente de caudal (Cv). eficiente cambia según el grado de apertura de la válvula. En las válvulas con caudales lineales, el valor de Cv cambia proporcionalmente al variar el porcentaje de apertura de la válvula. Este cambio proporcional significa que pequeños movimientos en el recorrido de la carrera de la válvula tendrán, del mismo modo, pequeños cambios en el caudal o en la caída de presión del sistema. Las válvulas lineales son excelentes para conseguir aplicaciones precisas de control del caudal en los sistemas. Las válvulas de igual porcentaje producen un porcentaje igual de cambio en el caudal existente a partir de incrementos iguales del recorrido de la válvula. Esta relación significa que cuando la válvula está casi cerrada, el caudal es bajo, y hay pocos cambios en el caudal cuando se mueve una distancia corta, pero cuando la válvula está casi totalmente abierta, hay grandes cambios en el caudal cuando se mueve una distancia corta. Las válvulas de igual porcentaje se utilizan principalmente para prensar ure control en el sistema. Las válvulas de apertura rápida saltan a un Cv casi máximo con sólo un pequeño recorrido desde el cierre total. Las válvulas de apertura rápida tienen poca capacidad de control del caudal y se utilizan principalmente como válvulas de cierre que están totalmente abiertas o totalmente cerradas.

Paso total válvulas de bola son válvulas de un cuarto de vuelta con una gama más reducida de tamaños disponibles cuando se fabrican con termoplásticos, ya que las válvulas de bola de gran tamaño pueden ser difíciles de accionar manualmente y su producción es más costosa. Las válvulas de bola también son más propensas a ser dañadas por partículas en suspensión en la línea y suelen estar situadas después de algún tipo de filtro mecánico o en líneas de alimentación al sistema que no tienen presencia de partículas. Las válvulas de bola tienen características de caudal de apertura rápida y suelen utilizarse como válvulas de cierre con una baja caída de presión. Algunas válvulas de bola tienen formas diferentes cortadas en la bola, lo que hace que la válvula totalmente abierta ya no sea de paso total, produciendo una característica de flujo más lineal para utilizarla como válvula de control rentable en aplicaciones en las que se requiere variabilidad de flujo o una mayor caída de presión.

Las válvulas de mariposa son válvulas de cuarto de vuelta con la gama más amplia de tamaños que pueden manejar la mayoría de los tipos de partículas de la línea. Tienen dificultades con las partículas más largas o las que pueden aglutinarse, ya que la válvula no es de paso total, lo que puede dañar la camisa o dificultar el asiento completo de la válvula. Por lo general, esto significa que las válvulas de mariposa son útiles en casi todos los sistemas de filtración, pero no son estupendas como desagüe de un tanque principal o de un recipiente de retención de vida acuática. Con una característica de caudal de igual porcentaje, las válvulas de mariposa pueden utilizarse como válvula de cierre o como válvula de control de caudal moderado, lo que aumenta su versatilidad. También tienen una caída de presión moderadamente baja.

Las válvulas de macho o de compuerta son válvulas multivueltas que se presentan en una gama moderada de tamaños y tienen paso total cuando están completamente abiertas, lo que les confiere una baja caída de presión. Tienen un caudal de apertura rápida y se utilizan exclusivamente como válvula de cierre, ya que la apertura parcial de la válvula puede provocar vibraciones del obturador que obstruyan el caudal, lo que puede dañar el obturador o provocar vibraciones perjudiciales para la fontanería circundante. Las válvulas de obturador/puerta son buenas con las partículas en suspensión y tienen cavidades drenables, lo que permite limpiarlas o revisarlas sin retirarlas de la tubería. Esta capacidad para manejar la mayoría de las partículas y la falta de necesidad de una válvula de aislamiento para el mantenimiento las convierten en la principal válvula utilizada como salida o drenaje en el depósito de vida acuática.

Las válvulas de control de precisión pueden ser de varios estilos, pero las principales válvulas termoplásticas utilizadas para el máximo nivel de control de caudal son válvulas de diafragma y las válvulas de globo válvulas de globo. Estas válvulas no son de paso total y tienen caídas de presión elevadas. Las características del caudal pueden variar según el estilo y el ajuste de estas válvulas, pero normalmente son de igual porcentaje, lineales o algún híbrido de ambas. Estas válvulas son siempre multivuelta, lo que permite los ajustes más pequeños en el recorrido del diagrama o del obturador de globo para tener los ajustes más finos en el caudal. Como estas válvulas tienen un precio más elevado, sólo se utilizan cuando se requieren los ajustes de caudal más precisos, como en aplicaciones específicas de dosificación de sistemas de filtración.

Los sistemas de mantenimiento de la vida acuática son imprescindibles en todos los zoológicos, acuarios, piscifactorías y demás naves creadas para albergar vida acuática, y las válvulas impulsan todos los procesos necesarios para mantener las condiciones de vida estables de esas importantes industrias. Sea cual sea el tamaño de la operación, desde los acuarios de sistema cerrado más grandes del mundo hasta las piscifactorías de sistema abierto más sencillas, Asahi/America lleva años suministrando las mejores válvulas termoplásticas de calidad industrial necesarias para mantener en funcionamiento estas instalaciones.

AVISO DEL EDITOR: Ten en cuenta que la información de este artículo sólo tiene fines educativos y no sustituye a ninguna información técnica ni especificación de producto de Asahi/America.
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