
Una válvula de mariposa es una válvula que aísla o regula el flujo de un fluido. El mecanismo de cierre es un disco giratorio.
Principio de funcionamiento
Su funcionamiento es similar al de una válvula de bola , lo que permite un cierre rápido. Las válvulas de mariposa suelen ser las preferidas por su menor coste y ligereza, lo que reduce la necesidad de soporte. El disco se ubica en el centro de la tubería. Una varilla atraviesa el disco y llega hasta un actuador situado en el exterior de la válvula. Al girar el actuador , el disco se coloca en posición paralela o perpendicular al flujo. A diferencia de una válvula de bola, el disco siempre está presente en el flujo, por lo que provoca una caída de presión , incluso cuando está abierta.
Una válvula de mariposa pertenece a la familia de válvulas de cuarto de vuelta . En funcionamiento, la válvula se abre completamente o se cierra al girar el disco un cuarto de vuelta. La "mariposa" es un disco metálico montado sobre una varilla. Cuando la válvula está cerrada, el disco gira de forma que bloquea completamente el paso del fluido. Cuando la válvula está completamente abierta, el disco gira un cuarto de vuelta, permitiendo así el paso casi sin restricciones del fluido. La válvula también puede abrirse gradualmente para regular el flujo.
Existen diferentes tipos de válvulas de mariposa, cada una adaptada a distintas presiones y usos. La válvula de mariposa de desplazamiento cero, que aprovecha la flexibilidad del caucho , tiene la menor presión nominal. La válvula de mariposa de doble desplazamiento de alto rendimiento, utilizada en sistemas de presión ligeramente superior, está desplazada del eje central del asiento del disco y del sello del cuerpo (desplazamiento uno), y del eje central del orificio (desplazamiento dos). Esto crea una acción de leva durante el funcionamiento que levanta el asiento del sello, lo que reduce la fricción en comparación con el diseño de desplazamiento cero y disminuye su tendencia al desgaste. La válvula más adecuada para sistemas de alta presión es la válvula de mariposa de triple desplazamiento. En esta válvula, el eje de contacto del asiento del disco está desplazado, lo que prácticamente elimina el contacto deslizante entre el disco y el asiento. En el caso de las válvulas de triple desplazamiento, el asiento es de metal para que pueda mecanizarse y lograr un cierre hermético al entrar en contacto con el disco.
Tipos
- Válvulas de mariposa concéntricas: este tipo de válvula tiene un asiento de goma elástica con un disco metálico.
- Válvulas de mariposa de doble excentricidad (válvulas de mariposa de alto rendimiento o válvulas de mariposa de doble desplazamiento): se utilizan diferentes tipos de materiales para el asiento y el disco.
- Válvulas de mariposa triplemente excéntricas (válvulas de mariposa de triple desplazamiento): los asientos son de diseño laminado o de metal macizo.
- Válvula de mariposa con actuador eléctrico: Una válvula de mariposa de accionamiento eléctrico es una válvula de cuarto de vuelta controlada por un motor eléctrico. Ofrece una regulación de caudal rápida y precisa, operación remota y versatilidad para diversas aplicaciones.
Válvula de mariposa tipo oblea
La válvula de mariposa tipo oblea está diseñada para mantener un sello contra la diferencia de presión bidireccional y evitar el reflujo en sistemas diseñados para flujo unidireccional. Esto se logra mediante un sello de ajuste preciso (es decir, una junta), mecanizado con precisión y una superficie plana en ambos lados de la válvula. La desventaja es que las válvulas de mariposa tipo oblea tienen un rango de control de flujo limitado. La caída de presión puede ser mayor en estas válvulas y, debido a su diseño, son propensas a obstruirse. [ 1 ]
Válvula de mariposa tipo orejeta
Las válvulas de tipo orejeta tienen insertos roscados en ambos lados del cuerpo. Esto permite instalarlas en un sistema con dos juegos de pernos, sin necesidad de tuercas. La válvula se instala entre dos bridas, utilizando un juego de pernos independiente para cada brida. Esta configuración permite desconectar cualquiera de los extremos del sistema de tuberías sin afectar al otro.
Una válvula de mariposa con orejetas, utilizada en servicio de extremo cerrado, generalmente tiene una presión nominal reducida. Por ejemplo, una válvula de mariposa con orejetas montada entre dos bridas tiene una presión nominal de 1000 kPa (150 psi ) . La misma válvula, montada con una sola brida y en servicio de extremo cerrado, tiene una presión nominal de 520 kPa (75 psi) . Las válvulas con orejetas son extremadamente resistentes a productos químicos y disolventes, y pueden soportar temperaturas de hasta 200 °C, lo que las convierte en una solución versátil.
Válvula rotativa
Las válvulas rotativas son una variante de las válvulas de mariposa convencionales y se utilizan principalmente en la industria de procesamiento de polvos. En lugar de ser planas, las válvulas de mariposa presentan cavidades. Cuando están cerradas, funcionan como una válvula de mariposa convencional y son herméticas. Sin embargo, al girar, las cavidades permiten el paso de una cantidad definida de sólidos, [ 2 ] lo que las hace adecuadas para la dosificación de productos a granel por gravedad. Estas válvulas suelen ser de tamaño reducido (menos de 300 mm), de accionamiento neumático y giran 180 grados en ambos sentidos.
Uso en la industria
En las industrias farmacéutica, química y alimentaria, se utiliza una válvula de mariposa para interrumpir el flujo de producto (sólido, líquido, gas) dentro del proceso. [ 3 ] Las válvulas utilizadas en estas industrias generalmente se fabrican de acuerdo con las directrices cGMP (buenas prácticas de fabricación actuales). Las válvulas de mariposa generalmente reemplazaron a las válvulas de bola en muchas industrias, particularmente en la petrolera, debido a su menor costo y facilidad de instalación, pero las tuberías que contienen válvulas de mariposa no se pueden limpiar con raspadores .
Historia
La válvula de mariposa se utiliza desde finales del siglo XVIII. James Watt la empleó en sus prototipos de máquinas de vapor. Gracias a los avances en la fabricación de materiales y la tecnología, las válvulas de mariposa pudieron fabricarse más pequeñas y soportar temperaturas más extremas. Tras la Segunda Guerra Mundial , se empezaron a utilizar cauchos sintéticos en los elementos de sellado, lo que permitió su uso en muchas más industrias. [ 4 ] En 1969, James E. Hemphill patentó una mejora de la válvula de mariposa, reduciendo el par hidrodinámico necesario para modificar su salida. [ 5 ]
Imágenes
- Válvula de mariposa de hierro fundido
Válvula de mariposa de hierro fundido
Válvula de mariposa grande
Válvula de mariposa DN3000
Véase también
Referencias
- ↑ sshaik (13 de abril de 2023). "Todo lo que necesita saber sobre las válvulas de mariposa tipo wafer y lug | Cair Euromation" . Automatización Cair Euromatic . Consultado el 12 de mayo de 2023 .
- ↑ "Válvulas rotativas neumáticas - Válvulas rotativas accionadas neumáticamente - PowderProcess.net" . www.powderprocess.net . Consultado el 23 de agosto de 2019 .
- ↑ "Tipos de válvulas: válvulas de mariposa y válvulas de bola | Blog - La Fox, Illinois-BI-TORQ Valve Automation" . www.bitorq.com . Consultado el 28 de agosto de 2018 ., enlace roto
- ↑ "Historia de las válvulas" . www.stoneleigh-eng.com . Consultado el 4 de marzo de 2018 .
- ↑ "Válvula de mariposa" . James E Hemphill, Fisher Governor Co. 1966-09-19.
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