Applications
Las válvulas de mariposa son importantes para los procesos y operaciones de muchas industrias diferentes. Esto se debe a su variedad de tamaños y a su capacidad para controlar el caudal de líquidos, gases y lodos. Las válvulas de mariposa no sólo pueden detener o iniciar el flujo, sino que, cuando están parcialmente abiertas, también pueden limitarlo o reducirlo según se desee.
Los clientes de muchas industrias compran válvulas de mariposa, incluyendo aquellos en procesamiento de alimentos (líquidos), obras hidráulicas, irrigación, fabricación de tuberías, manufactura industrial, sistemas de calefacción y transporte de productos químicos.
Aunque existen muchas aplicaciones posibles para las válvulas de mariposa, algunos usos específicos incluyen sistemas de vacío, recuperación de petróleo, servicios de aire comprimido, refrigeración de aire y agua, HVAC (climatización), servicios de lodos, servicios de agua a alta presión, servicios de agua a alta temperatura, servicios de vapor y protección contra incendios.
History
Una de las primeras personas en utilizar la válvula de mariposa fue el ingeniero y químico escocés James Watt. Watt las utilizó como un elemento importante en sus diseños de máquinas de vapor a finales del siglo XVIII. Sin embargo, las personas no comenzaron a utilizar las válvulas de mariposa de manera seria hasta la década de 1870, cuando los ingenieros las utilizaron como parte de un dispositivo con el que controlaban el flujo de aire y vapor hacia ventiladores y turbinas.
Con el paso del tiempo, los fabricantes pudieron crear válvulas de mariposa más pequeñas, ligeras, potentes y resistentes al calor. Uno de los cambios más importantes para las válvulas de mariposa ocurrió después de la Segunda Guerra Mundial, cuando los ingenieros comenzaron a fabricarlas con accesorios de sellado. Estos sellos estaban hechos de cauchos sintéticos. Con ellos, las válvulas de mariposa se volvieron adecuadas para una gama mucho más amplia de aplicaciones.
Luego, en 1969, un estadounidense llamado James E. Hemphill recibió una patente por un diseño actualizado de válvula de mariposa. Su diseño permitía a los operadores reducir la cantidad de par hidrodinámico que utilizaban para cambiar la salida de la válvula.
Aunque el diseño general y la función de una válvula de mariposa han permanecido en gran medida sin cambios con el tiempo, algunos de los procesos de fabricación han cambiado debido a los avances en tecnología y conocimiento. Por ejemplo, los fabricantes ahora entienden más sobre cómo ciertos metales reaccionarán a las fluctuaciones de temperatura y a la presión alta o baja. Este conocimiento ayuda a prevenir costosos fallos del sistema y averías en las válvulas. El equipo mejorado de mecanizado CNC también hace posible cortar los ensamblajes de válvulas con una precisión tan extrema que las fugas no son posibles y la tubería permanece completamente bloqueada cuando la válvula está cerrada.
diseño
Materiales
Los fabricantes generalmente utilizan plástico, acero inoxidable o hierro fundido cuando crean válvulas de mariposa. Ocasionalmente también utilizan aluminio. Se esperan diferentes materiales y estándares de rendimiento para diferentes aplicaciones.
De los tres materiales principales utilizados para crear válvulas de mariposa, el plástico es el menos común. Aunque es rentable, no puede soportar productos químicos agresivos o altas presiones.
El acero inoxidable es más duradero que otros metales (incluido el acero no tratado) y puede limpiarse fácilmente en aplicaciones donde la higiene es una preocupación. Para los usos más exigentes, el hierio fundido es el material de elección. Es fuerte y capaz de contener alta presión durante el tiempo que sea necesario cuando la válvula está cerrada.
Consideraciones
Al diseñar una válvula de mariposa, es fundamental que los fabricantes consideren las propiedades del líquido o gas que se espera que la válvula controle después de ser instalada.
Según las especificaciones de la aplicación, los fabricantes pueden crear válvulas de mariposa que vienen en una serie diversa de tamaños estándar y tamaños personalizados, y una amplia gama de opciones de hardware. Por ejemplo, en algunos casos, los fabricantes podrían diseñar el eje como dos pasadores en lugar de una varilla sólida. Para conocer más sobre sus opciones personalizadas, hable con un proveedor de válvulas de mariposa.
Características
Las válvulas de mariposa tienen varias características principales. Estas incluyen el cuerpo, el disco, el vástago y el asiento. También cuentan con un actuador, como una palanca. Los operadores pueden girar el actuador de la válvula para cambiar la posición del disco.
El cuerpo se instala entre dos bridas de tubería. De todos los diferentes diseños de cuerpo de válvula, los más comunes son el tipo lug (orejeta) y wafer (disco).
El disco funciona como la compuerta en la válvula de compuerta, el obturador en la válvula de obturador, la bola en la válvula de bola, etc. Cuando gira 90° para quedar paralelo al flujo del fluido, el disco está en posición abierta. En esta posición, el disco permitirá el paso de todos los fluidos. Cuando vuelve a girar, el disco entra en posición cerrada y bloquea el paso del fluido. En función de la orientación y el diseño del disco, los fabricantes pueden manipular el par de funcionamiento, la estanqueidad y/o el caudal.
El vástago es una especie de eje. Puede ser de una sola pieza o de dos piezas. Si es lo segundo, se llama vástago dividido.
El asiento está conectado al cuerpo mediante presión, unión o un mecanismo de bloqueo. Los fabricantes suelen fabricar el asiento con un polímero o elastómero. El objetivo del asiento es proporcionar a la válvula el cierre. Es por eso que el valor de la fuerza de giro que requiere una válvula de mariposa para cerrarse se llama «par de asiento», y la fuerza de giro que requiere una válvula de mariposa para rotar su elemento de cierre se llama «par de desasiento».
Tipos
Existen varios tipos y series de válvulas de mariposa, cada una con una finalidad única. Entre ellas se incluyen las válvulas de mariposa de alto rendimiento, las válvulas de mariposa neumáticas, las válvulas de mariposa con múltiples puntos de cierre, las válvulas de mariposa de triple desplazamiento, las válvulas de mariposa con bridas, las válvulas de mariposa tipo wafer, las válvulas de mariposa con orejetas, las válvulas de mariposa tradicionales, las válvulas de mariposa eléctricas, las válvulas de mariposa con certificación AWWA, las válvulas de mariposa de plástico, las válvulas de mariposa de acero inoxidable y las válvulas de mariposa de aluminio.
Las válvulas de mariposa de alto rendimiento se utilizan para controlar el caudal en sistemas con presiones extremadamente altas o grandes riesgos. Ejemplos de estos sistemas son los que transportan productos químicos, lodos y gases peligrosos. Normalmente, las válvulas de mariposa de alto rendimiento se manifiestan como válvulas de doble offset.
Las válvulas de mariposa neumáticas, en cambio, son óptimas para sistemas de aire a presión que funcionan a una presión mucho menor.
Las válvulas de mariposa con múltiples puntos de cierre son perfectas para sistemas más complejos.
Las válvulas de mariposa de triple excentricidad proporcionan un sello más hermético porque están montadas en tres posiciones. En cada posición, sellan la tubería para que no tenga fugas.
Las válvulas de brida son una versión de la válvula de mariposa que utiliza un método diferente de conexión a la tubería. Las válvulas de mariposa con bridas tienen bordes elevados, o con alas, en la carcasa para que puedan atornillarse entre dos tuberías.
Las válvulas de mariposa tipo wafer se instalan entre dos bridas con tuercas y tornillos. Se mantienen en su sitio por la presión que ejercen sobre ellas las tuercas de la parte posterior de las bridas. Las válvulas de mariposa wafer son uno de los tipos más comunes de válvulas de mariposa.
Las válvulas de mariposa Lug son válvulas de mariposa que incorporan insertos metálicos roscados situados dentro de los orificios de los pernos. Con estos insertos, los usuarios pueden instalar pernos sin tuercas. La principal aplicación de las válvulas de mariposa con orejetas es conectar y desconectar sistemas de tuberías desde un lado sin distribuir el otro lado del sistema.
Las válvulas de mariposa tradicionales tienen una palanca de control operada manualmente.
Las válvulas de mariposa eléctricas funcionan mediante controles electrónicos, como los actuadores eléctricos de montaje directo. Son ideales para sistemas automatizados.
Las válvulas de mariposa certificadas AWWA cumplen con todos los estándares de seguridad y eficiencia de la American Water Works Association. Están hechas de hierro fundido o hierro dúctil, con un asiento de goma o acero inoxidable. Con mayor frecuencia, las personas utilizan este tipo de válvula para transportar agua potable, por lo que deben cumplir con los estándares para consumo humano.
Las válvulas de plástico son simplemente discos compuestos de materiales termoplásticos moldeados en una sola pieza. Las válvulas de plástico ofrecen las ventajas de alta flexibilidad y bajo costo. Sin embargo, no son tan térmicamente estables o resistentes a la presión como las válvulas metálicas.
Las válvulas de mariposa de acero inoxidable se utilizan en aplicaciones en las que la resistencia a la corrosión y a la oxidación es importante para un rendimiento constante. El acero inoxidable no sólo es resistente a la corrosión y a la oxidación, sino que también es fácil de limpiar y desinfectar. A diferencia de muchos tipos de válvulas de mariposa, las válvulas de mariposa de acero inoxidable pueden utilizarse en aplicaciones alimentarias y médicas.
Las válvulas de mariposa de aluminio son un tipo menos común de válvula de mariposa. Los clientes valoran las válvulas de mariposa de aluminio porque son resistentes y excepcionalmente ligeras. Sin embargo, tienen una gran desventaja, y es que no son resistentes a la corrosión.
Advantages
Las válvulas de mariposa ofrecen muchas ventajas a sus usuarios. En primer lugar, su diseño compacto las hace más compactas que muchas otras válvulas. En segundo lugar, requieren poco mantenimiento. Además, proporcionan un bloqueo de flujo de alta calidad. Además, no presentan fugas y son fáciles de abrir cuando es necesario. Otra ventaja de las válvulas de mariposa es su bajo costo.
Instalación
Antes de la instalación, asegúrese siempre de probar e inspeccionar cuidadosamente sus válvulas para garantizar que no haya puntos débiles presentes. Luego, proceda con la instalación según las instrucciones del fabricante de su válvula y brida.
Standards
Debido a que las válvulas de mariposa son populares en una amplia gama de industrias, una gran cantidad de organizaciones reguladoras han publicado varias series estándar relacionadas con ellas.
Las organizaciones estadounidenses que publican estándares de calidad y seguridad para válvulas de mariposa incluyen ASTM International, American Petroleum Institute, American National Standards Institute (ANSI), Manufacturers Standardization Society y American Society of Mechanical Engineers.
Las organizaciones internacionales que publican estándares de calidad y seguridad para válvulas de mariposa incluyen EEMUA (Reino Unido), BSI (Reino Unido), DIN (Alemania), ISO (Organización Internacional de Normalización), CSA (Canadá), Comité Europeo de Normalización y JSA (Japón).
TFW VALVE El principal fabricante de válvulas de mariposa de China
