Introducción
Las válvulas de mariposa son válvulas de movimiento rotativo de acción rápida (1/4 de vuelta). Este tipo de válvula se utiliza para iniciar, detener y regular el flujo (estrangulamiento del flujo).
En comparación con otras válvulas de control comunes en procesos (bola, compuerta, globo y tapón), la válvula de mariposa ofrece ventajas significativas en cuanto a ahorro de peso y espacio.
La válvula de mariposa se utiliza ampliamente en muchas industrias debido a su bajo número de partes móviles, bajos costos de mantenimiento y diseño simple. Este tipo de válvula es particularmente adecuada para sistemas de alto flujo y baja presión. Dado que la válvula de mariposa tiene una gran área de asiento, también puede sellar eficazmente incluso en sistemas con una gran cantidad de sólidos suspendidos.
Construcción
Los componentes principales de una válvula de mariposa incluyen el vástago, cuerpo, sistema de sellado, cojinete superior, cojinete inferior, bonete, actuador, asiento y disco.
El asiento de la válvula de mariposa es crucial ya que cualquier daño en esta área provocará fugas; el asiento también se conoce a veces como el ‘revestimiento de la válvula’. El asiento a menudo se fabrica con materiales elastoméricos con propiedades similares al caucho, aunque también es posible usar juntas tóricas.
Se puede instalar una caja de engranajes entre el actuador y el vástago para que las válvulas de mariposa más grandes se puedan operar sin necesidad de aplicar un par significativo, sin embargo, debe tenerse en cuenta que una válvula de mariposa con caja de engranajes requiere más tiempo para ciclar.
El disco está perforado a lo largo de toda su longitud y el vástago penetra a través del orificio perforado. El vástago se soporta mediante cojinetes y bujes colocados en insertos dentro del cuerpo de la válvula. Es posible fijar el vástago directamente al disco usando pernos, pasadores o remaches, pero también es posible ajustar el vástago dentro de un hueco cuadrado dentro del disco (esto se conoce como la configuración ‘flotante’ ya que permite que la válvula se autoalineé al asentarse).
El diseño del cuerpo de la válvula es de tipo wafer o lug wafer, ambos diseños permiten una fácil instalación de la válvula. En comparación con otros tipos de válvulas, el cuerpo de la válvula de mariposa se considera ‘delgado’ y ocupa poco espacio dentro de la tubería.
El espacio entre el vástago y el cuerpo de la válvula se sella utilizando ya sea juntas tóricas o material de empaque fibroso tradicional.
A menudo se utiliza un pasador de bloqueo o un mango de bloqueo con resorte para evitar que la válvula cambie de posición cuando se deja desatendida.
Se instalan bridas en el lado de succión y descarga de la válvula para que las tuberías se puedan conectar fácilmente.
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Cómo Funcionan las Válvulas de Mariposa
Las válvulas de mariposa utilizan un disco de forma circular que pivota alrededor del vástago de la válvula para abrir y cerrar la válvula. El disco tiene aproximadamente el mismo diámetro que la tubería a la que está conectado y puede pivotar horizontal o verticalmente dependiendo de la orientación del vástago.
Cuando el disco está posicionado perpendicular a la dirección del flujo, la válvula está en la posición completamente cerrada y no hay flujo. Cuando el disco está posicionado paralelo a la dirección del flujo, la válvula está en la posición completamente abierta y hay un flujo casi sin restricciones.
Ventajas
Un disco de mariposa aerodinámico permite que el medio fluido pase sobre el disco sin que ocurra una gran caída de presión o restricción de flujo.
Las válvulas de mariposa son de acción rápida y el vástago solo necesita girarse 90 grados (1/4 de vuelta) para cambiar la válvula de la posición completamente abierta a completamente cerrada.
A diferencia de los diseños de válvulas de compuerta y bola, la válvula de mariposa es adecuada para la regulación del flujo (estrangulamiento) y no crea un flujo turbulento significativo cuando está parcialmente abierta/cerrada.
Las válvulas de mariposa son similares en diseño a las válvulas de bola, pero son más adecuadas para aplicaciones más grandes ya que generalmente son más económicas y pesan menos.
Desventajas
Las válvulas de mariposa tienen una baja caída de presión cuando están completamente abiertas, pero no tan baja como las válvulas de compuerta y bola.
Generalmente, las válvulas de mariposa no se mantienen in situ; se reemplazan completamente y luego se revisan en un taller. Otros tipos de válvulas pueden ser mantenidos in situ si es necesario.
No es posible insertar pigs (dispositivos que limpian e inspeccionan la superficie interna de las tuberías) a través de las válvulas de mariposa.
Detalles del Modelo 3D
Este modelo 3D muestra todos los componentes principales asociados con una válvula de mariposa típica, estos incluyen:
- Vástago
- Cuerpo
- Asiento
- Disco
- Bonete
- Cojinetes
- Sellos
- Actuador/Mango
- Tuercas y Pernos
- Dial Indicador y Placa de Bloqueo del Mango