Válvula de mariposa: cómo funcionan

Las válvulas de mariposa son válvulas de un cuarto de vuelta que son populares para servicios de apertura o modulación. Son livianos, ocupan poco espacio de instalación, tienen menor costo, funcionan rápidamente y están disponibles con orificios de gran tamaño. La “mariposa es un disco conectado a una varilla. Cuando la válvula se abre, el disco gira para permitir el paso del líquido. Se cierra cuando la varilla hace girar el disco un cuarto de vuelta hasta una posición perpendicular a la dirección del flujo. Obtenga más información sobre cómo funcionan las válvulas de mariposa y cuándo usarlas para diferentes aplicaciones.

Principio de funcionamiento Las válvulas de mariposa tienen una construcción relativamente simple. La Figura 2 muestra los componentes principales de una válvula de mariposa, que son el cuerpo, el sello, el disco y el vástago. El disco (Figura 2 con la etiqueta E) de una válvula de mariposa se alinea con el centro de la tubería conectada y el vástago (Figura 2 con la etiqueta B) se conecta a un actuador o manija en el exterior de la válvula. En la posición cerrada, el disco es perpendicular al flujo, como se muestra en la Figura 2, y sella contra el asiento de la válvula (Figura 2 etiquetada como D). Una junta tórica (Figura 2 etiquetada C) en el empaque del vástago sella contra fugas a lo largo del vástago. Cuando el actuador o la manija gira el vástago de la válvula de mariposa 90°, el disco también gira 90° para quedar paralelo al flujo. La rotación parcial permite estrangular o proporcional el flujo.

Diseño de cierre de disco Las válvulas de mariposa pueden ser concéntricas o excéntricas dependiendo de la ubicación del vástago en relación con la línea central del disco y el ángulo de la superficie del asiento de la válvula. Concéntrica El diseño más básico de una válvula de mariposa es una válvula de mariposa céntrica o concéntrica. El vástago pasa a través de la línea central del disco y el asiento es la periferia del diámetro interior del cuerpo de la válvula (Figura 4 a la izquierda). Este diseño de válvula sin compensación se conoce como asiento elástico porque el sellado eficiente depende de la flexibilidad del asiento de goma. Al cerrar, el disco primero entra en contacto con el asiento a unos 85° durante una rotación de 90°. Las válvulas de mariposa concéntricas son adecuadas para rangos de baja presión.

ExcéntricaEl vástago de una válvula de mariposa excéntrica no pasa a través de la línea central del disco sino detrás de él (en contraposición a la dirección del flujo), como se ve en la Figura 4 (derecha). El vástago de una válvula de mariposa descentrada única está directamente detrás de la línea central del disco. Este diseño reduce el contacto del disco con el sello antes de que la válvula se cierre por completo. Un menor contacto mejora la vida útil de la válvula.

En una válvula de mariposa de doble desplazamiento o doble excéntrica, el vástago está detrás de la línea central del disco con un desplazamiento adicional hacia un lado (Figura 5). El diseño de doble excentricidad del vástago reduce el contacto del disco y el asiento hasta los últimos 1-3° del cierre del disco.

Una válvula de mariposa de triple compensación (TOV o TOBV) es adecuada para aplicaciones críticas y tiene un diseño similar a una válvula de mariposa de doble compensación. El tercer desplazamiento es el eje de contacto disco-asiento. La superficie del asiento tiene una forma cónica que, junto con la misma forma en la cresta del disco, da como resultado un contacto mínimo antes del cierre completo de la válvula. Una válvula de mariposa de triple compensación es más eficiente y experimenta menos desgaste. Las válvulas de triple compensación suelen estar hechas de asientos metálicos para un cierre hermético. Los asientos metálicos hacen que las válvulas de mariposa sean adecuadas para rangos de temperatura más altos.

Las válvulas de mariposa de alto rendimiento utilizan la presión en la tubería para aumentar el sello entre el asiento y el borde del disco. Estas válvulas de mariposa tienen índices de presión más altos y son propensas a sufrir menos desgaste.