Una válvula de mariposa es una sencilla válvula de un cuarto de vuelta que suele utilizarse para controlar o detener el flujo de fluidos en tuberías. Sus pocas piezas móviles, sus reducidas necesidades de mantenimiento y su fácil diseño la convierten en una herramienta práctica en muchas industrias.
Aunque existen varios tipos de válvulas de mariposa, sus componentes básicos y funciones son esencialmente los mismos. Las partes principales de una válvula de mariposa incluyen el cuerpo, el vástago, el dispositivo de sellado, el cojinete superior, el cojinete inferior, el bonete, el actuador, el asiento y el disco. El diseño de cada componente puede variar en función de los materiales utilizados, el medio fluido y la aplicación específica.
Cuerpo de válvula de mariposa
El cuerpo de la válvula es la carcasa exterior de la válvula de mariposa, diseñada para soportar la presión interna de la tubería y las tensiones mecánicas externas, al tiempo que soporta y protege los componentes internos.
Los cuerpos de las válvulas de mariposa suelen instalarse entre dos bridas de tubería. Los diseños de cuerpo más comunes son el tipo orejeta y el tipo oblea.
Los cuerpos de tipo lug presentan orificios roscados externos que coinciden con las bridas de la tubería, lo que permite atornillar la válvula firmemente en su lugar. Este diseño permite desconectar un lado de la tubería sin que la válvula deje de funcionar, lo que facilita la instalación o sustitución a mitad de la tubería sin desmontar todo el sistema.
Las válvulas de mariposa tipo wafer se instalan fijándolas entre dos bridas mediante pernos. A diferencia de las válvulas de orejetas, no tienen orejetas separadas ni puntos de conexión roscados. La válvula queda sujeta por las bridas y los pernos, lo que simplifica el diseño y reduce el número de componentes.
Método de conexión de la válvula de mariposa
Material del cuerpo de la válvula
En el diseño y la selección de válvulas, se dispone de varios materiales para el cuerpo de la válvula con el fin de satisfacer los requisitos de las distintas condiciones de funcionamiento. Los materiales más utilizados para los cuerpos de las válvulas son el bronce, la fundición dúctil, el acero inoxidable y el plástico.
Disco de válvula de mariposa
El disco de la válvula (también llamado álabe) es uno de los componentes clave de una válvula de mariposa, responsable de regular y controlar el flujo de fluidos. Es un elemento en forma de disco montado en el centro del cuerpo de la válvula y conectado al actuador a través del vástago de la válvula. Cuando el vástago gira, el disco gira alrededor de su eje, ajustando la apertura de la válvula para controlar el caudal o cerrarlo.
Vástago de válvula de mariposa
El vástago de una válvula de mariposa es un componente crítico que conecta el disco al actuador, transfiriendo la fuerza del actuador al disco para permitir la apertura o el cierre de la válvula.
Los vástagos de válvula se clasifican en dos tipos: de un solo eje (integrados) y de dos ejes (separados).
- Vástago monoeje: El vástago y el disco están integrados en una sola pieza, fijados directamente entre sí mediante mecanizado y conformado.
- Vástago de doble eje: Los vástagos superior e inferior atraviesan el cuerpo de la válvula para conectar con el disco. El vástago y el disco se fijan mediante chavetas o pasadores.
Asiento de válvula de mariposa
El asiento de válvula de una válvula de mariposa es un componente de sellado crítico situado dentro del cuerpo de la válvula, rodeando el disco. Trabaja con el disco para crear un sello, asegurando que no haya fugas de fluido cuando la válvula está cerrada y proporcionando suficiente soporte de sellado durante las operaciones de apertura y cierre.
Existen tres tipos comunes de asientos de válvula: asientos duros, asientos blandos y asientos vulcanizados, que se distinguen principalmente por la forma en que el material de sellado se integra con el cuerpo de la válvula.
- Asiento duro: Hecho de caucho en el exterior con un respaldo rígido en el interior. Se instala presionando el asiento en el cuerpo de la válvula con un equipo de montaje de válvulas especializado.
- Asiento blando: Compuesto enteramente de caucho, ofrece gran elasticidad y también se denomina «asiento sin respaldo». Puede instalarse manualmente, lo que facilita a los trabajadores su posterior sustitución o reparación en la tubería.
- Asiento vulcanizado: El revestimiento de caucho se adhiere directamente al cuerpo de la válvula, formando una sola pieza integrada. Este tipo de asiento se produce a granel utilizando equipos a gran escala.
Los materiales de los asientos de las válvulas son diversos e incluyen varios cauchos, plásticos y metales, elegidos en función de los requisitos de la aplicación.
- Materiales de caucho: Algunos ejemplos son EPDM, NBR y VITON, conocidos por su excelente resistencia a la corrosión y elasticidad, lo que los hace adecuados para el agua y los medios químicos.
- PTFE (Politetrafluoroetileno): Muy resistente a la corrosión y capaz de soportar altas temperaturas, es ideal para aplicaciones en la industria química.
- Materiales metálicos: Como el acero inoxidable y las aleaciones duras, que ofrecen resistencia a altas temperaturas y presiones, son adecuados para condiciones exigentes.Mariposa
Actuador de funcionamiento de la válvula
En función del método de accionamiento, las válvulas de mariposa pueden accionarse manualmente o mediante actuadores de tornillo sin fin, eléctricos, neumáticos o hidráulicos.
- Accionamiento manual: Se acciona mediante un volante o manivela para girar directamente el vástago de la válvula. Puede requerir un esfuerzo considerable para el accionamiento frecuente de válvulas de gran tamaño.
- Actuador eléctrico: Accionado por electricidad, suele utilizar una electroválvula para accionar el vástago o una caja de cambios para convertir el movimiento giratorio en movimiento lineal.
- Actuador neumático: Utiliza aire comprimido como fuente de energía, basándose en las diferencias de presión del aire para generar la fuerza y el movimiento necesarios para accionar la válvula.
- Actuador hidráulico: Utiliza aceite hidráulico a presión para crear la fuerza y el movimiento necesarios, por lo que es adecuado para válvulas grandes o aplicaciones con diferenciales de presión elevados, que a menudo requieren una fuente de energía hidráulica.
Criterios para seleccionar actuadores de válvulas de mariposa
- Tamaño de la válvula: Las válvulas de gran diámetro suelen requerir actuadores neumáticos, hidráulicos o electrohidráulicos para proporcionar un par suficiente.
- Frecuencia de funcionamiento: Para operaciones de alta frecuencia, se recomiendan actuadores neumáticos o eléctricos.
- Requisitos de control: Los sistemas automatizados suelen dar prioridad a los actuadores eléctricos o neumáticos para un control preciso y eficaz.
- Rentabilidad: Los costes globales, incluidos los gastos de compra, instalación y mantenimiento, deben evaluarse cuidadosamente.
Como puede ver, cada componente de una válvula de mariposa desempeña un papel crucial en la gestión eficaz del flujo de fluidos en diversas aplicaciones industriales. En TFW, proporcionamos cuerpos de válvula, discos, asientos y vástagos fabricados por expertos con materiales de alta calidad para garantizar una resistencia y durabilidad excepcionales, satisfaciendo las demandas incluso de las condiciones de funcionamiento más exigentes. Póngase en contacto con nuestro equipo de suministro de válvulas TFW para explorar opciones de válvulas personalizadas adaptadas a sus necesidades operativas específicas.
