Válvula Larner-Johnson
Una válvula Larner-Johnson es un mecanismo que se utiliza en presas y bombeo de agua para controlar el flujo de agua a través de tuberías grandes. La válvula es adecuada para manejar un flujo de alta velocidad con una turbulencia mínima, incluso cuando está parcialmente abierta, y la fuerza de actuación puede ser proporcionada por el flujo de agua que está controlando. Fue fabricado a principios del siglo XX por Larner-Johnson Company en los EE. UU. Las válvulas todavía se fabrican en el Reino Unido por Blackhall Engineering Ltd. Estas válvulas se han construido en tamaños de hasta 21 pies (6,4 m) de diámetro y controlan una altura hidráulica de 1000 pies (300 m). [1]
En 2009, Blackhall Engineering suministró cuatro válvulas Larner-Johnson de 60 "de diámetro al Departamento de Protección Ambiental de la ciudad de Nueva York para el embalse Ashokan en el norte del estado de Nueva York. Cada válvula es capaz de pasar un caudal de 19 metros cúbicos / segundo, que es el equivalente a 19 toneladas de agua por segundo Las válvulas controlan el flujo de agua desde el embalse Ashokan hacia el acueducto Catskill hasta la ciudad de Nueva York.
La válvula está alojada dentro de una sección abombada de la tubería de la compuerta . El mecanismo de la válvula forma un cuerpo cilíndrico dentro de esta tubería, con el agua fluyendo a su alrededor. Esta sección aguas abajo de este cuerpo de válvula es cónica y libre para moverse axialmente. Cuando se mueve hacia abajo, se sella contra una superficie cónica en la salida de la válvula, cerrando el flujo. Cuando está cerrada, la válvula se mantiene cerrada por la presión del agua de suministro, lo que proporciona un buen sellado.
La válvula es accionada hidráulicamente, por la presión del flujo que está controlando. Se utiliza un servomecanismo para generar las grandes fuerzas necesarias para estas enormes válvulas, la potencia se deriva de la presión del agua misma. Aunque la presión dentro de la tubería no se puede aumentar por encima de la del suministro, se puede disminuir. La sección transversal de la tubería en la parte inferior (aguas abajo) de la válvula tiene una sección reducida en comparación con la que está arriba de la válvula. Según el principio de Bernoulli , esto aumenta la velocidad de flujo del agua, reduciendo así la presión. [i] Si la presión del agua se purga a través de una válvula de drenaje, obviamente eso también reducirá su presión.
Internamente, el cuerpo de válvula fijo está construido como un cilindro, con la parte móvil de la válvula dentro de este como un pistón. La válvula cónica es parte de este pistón. El pistón es de doble efecto y divide el cuerpo de la válvula interna en dos, con presión de agua en ambos lados. El lado superior del pistón es más grande, el diámetro total del pistón, y se alimenta de agua a través de una válvula de estrangulamiento; normalmente ajustado y luego dejado en su posición. El lado inferior del pistón es un espacio anular que rodea el cuerpo de la válvula en movimiento y se mantiene a la presión de agua más baja (Bernoulli). La punta de la válvula cónica contiene una pequeña válvula piloto, conectando la cámara superior de la válvula al drenaje aguas abajo debajo de la válvula. Esta válvula piloto se controla mecánicamente desde fuera de la cámara de la válvula y es el control principal sobre la posición de la válvula.
Cuando la presión del agua se acumula en la cámara superior, a través de la válvula de mariposa, esto fuerza a la válvula hacia abajo y la cierra contra el asiento. Como el área del pistón en este lado es mayor, la presión supera fácilmente el área más pequeña [ii] del pistón anular debajo.
