El principio de funcionamiento de la válvula de globo consiste en bloquear la sección de paso con un obturador móvil, que se ajusta estrechamente a un asiento fijo en el cuerpo. El obturador está articulado en una varilla roscada cuya dirección es perpendicular al eje de la tubería.
El giro del volante, a través de una tuerca fija en el cuerpo de la válvula, se convierte en un movimiento lineal del vástago, desplazando el obturador. En la posición más baja, el obturador bloquea completamente la sección de paso, mientras que en la posición más alta, la abre completamente.
Dependiendo del diseño de la válvula de globo, el eje del vástago puede estar colocado perpendicular o inclinado respecto al eje de la tubería. Las válvulas con vástago inclinado, conocidas como 'inclinadas', tienen una mayor capacidad de flujo que las válvulas con vástago recto.
Dado que para cerrar la válvula de globo se necesitan varios giros del volante, algunos fabricantes no descartan su uso para estrangular el caudal o equilibrar sistemas de calefacción. Sin embargo, se debe tener en cuenta que una válvula de globo es principalmente un dispositivo de bloqueo, y su uso para regulación está prohibido por las normas.
La estanqueidad de la válvula de globo se garantiza mediante un sello metal-metal, y en algunos diseños, el obturador tiene anillos de sellado adicionales hechos de PTFE o goma.
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