Complutecno: Materiales Avanzados

VALVULA JOTA

Descripción:

Válvula sin partes móviles que sirve para controlar el flujo en el transporte y dosificación de sólidos granulares.

¿Cómo funciona?:

Fig. 1: Esquema de la válvula jota.

En la figura se muestra un ejemplo de lecho fluidizado con dos válvulas J. La de la parte superior se usa para alimentar el sistema y la de la parte inferior para descargarlo.

Las válvulas funcionan exclusivamente con aire, u otro gas, que se alimenta por la parte inferior del tubo vertical de la válvula. Esto provoca la fluidización y expansión de sólido. Al ser el tubo vertical inferior en longitud a esta expansión, el sólido rebosa y de esta forma se alimenta o descarga el sistema principal.

Los principales parámetros de diseño son el ángulo de inclinación, el diámetro de la tubería, la longitud de la pieza inclinada y de la vertical, y del caudal y la forma de introducir el aire o gas impulsor.

El flujo másico de sólido que es posible controlar con estos dispositivos depende de cada aplicación concreta. En las plantas piloto actualmente en funcionamiento se pueden controlar caudales muy variados, entre 0.5 g/s y 100kg/h.

Ventajas:

Las válvulas J permiten controlar la carga y descarga de sólidos granulares. Las principales ventajas de las válvulas J son la inexistencia de partes móviles y la sencillez y economía de construcción y mantenimiento. Otros dispositivos como los tornillos sin fin o las balanzas incorporadas a tolvas tienen partes móviles expuestas a desgaste y con frecuentes averías.

¿Dónde se ha desarrollado?:

Fig. 2: Prototipo de válvula jota.

Este dispositivo ha sido desarrollado en el Departamento de Ingeniería Química donde, desde hace más de 20 años, se investigan fundamentos y aplicaciones de sistemas granulares y lechos fluidizados en procesos catalíticos, de secamiento, combustión y gasificación.

La válvula J se desarrolló inicialmente para solucionar la carga y descarga de lechos fluidizados contínuos y ha supuesto un dispositivo económico, resistente y fácil de mantener, ya que no tiene partes móviles. Aunque la tecnología basada en válvulas J y sistemas similares es conocida desde hace tiempo, hemos conseguido convertirla en una herramienta eficaz mejorando el diseño de las válvulas y el caudal de sólido.

En la actualidad este tipo de contactor/reactor se está aplicando con éxito en una planta piloto del proyecto IMPROLIVE (Comisión Europea) para la carga y descarga de lechos fluidizados usados para la combustión, gasificación y secado de residuos de almazara.

Y además:

Debido a las características del sistema que aquí se presenta, no existen unas reglas fijas para el diseño, construcción y manejo de las válvulas J. Por ello es necesario estudiar cada caso particular y adaptar la tecnología a las necesidades de la aplicación. En los años en los que llevamos desarrollando este tipo de válvulas nos hemos encontrado con gran cantidad de sólidos granulares, lo cual ha obligado a mantener una contínua adaptación y evolución de la tecnología. Así, disponemos de experiencia suficiente para afrontar con garantías de éxito una gran diversidad de problemas y estudios de viabilidad y de cooperación en I+D. El carácter docente de la institución garantiza la posibilidad de formación de personal.