Válvula de bola vs. Válvula de mariposa: ¿Cuál se adapta a su línea?

Respuesta rápida

La elección entre una válvula de bola y una válvula de mariposa depende del tamaño de la línea, la presión y la función de cierre. Las válvulas de mariposa son más ligeras y baratas en tuberías grandes, pero el disco permanece en el flujo y aumenta la caída de presión. Las válvulas de bola se adaptan a líneas más pequeñas y de mayor presión que requieren un aislamiento hermético. GOWIN ofrece válvulas de mariposa tipo oblea de 2 a 120 pulgadas y válvulas de bola flotantes de DN15 a 250.

¿Son las válvulas de bola y de mariposa válvulas de cuarto de vuelta?

Sí. Ambas son válvulas de cuarto de vuelta: una rotación de 90 grados las lleva de completamente abiertas a completamente cerradas. Esta característica compartida hace que ambas sean rápidas de operar y fáciles de automatizar.

El mecanismo detrás del giro es diferente. Una válvula de bola gira una esfera con un orificio a través de ella. Cuando el orificio se alinea con la tubería, el flujo pasa a través. Cuando la esfera gira 90 grados, el lado sólido queda frente al flujo y el asiento sella contra la esfera.

Una válvula de mariposa gira un disco sobre un vástago. Cuando el disco está paralelo al flujo, la válvula está abierta. Cuando gira a través del orificio, se cierra contra un asiento en el cuerpo.

La operación de cuarto de vuelta no significa un rendimiento igual. Una válvula de bola y una válvula de mariposa del mismo tamaño pueden tener diferentes clasificaciones de presión, diferentes comportamientos de cierre y un par de operación muy diferente. Trate “cuarto de vuelta” como una descripción del actuador, no como una regla de selección.

Utilice la tabla como primera consulta, luego confirme la hoja de datos cotizada.

La categoría de válvula de bola y la categoría de válvula de mariposa muestran las familias que normalmente se ofrecen. Úselas para identificar el tipo de producto, luego compare la hoja de datos real.

¿Cómo difiere la ruta del flujo?

Una válvula de bola de orificio completo deja un paso circular abierto cuando está abierta. El orificio coincide con el diámetro interior de la tubería, por lo que la válvula añade poca restricción en la posición abierta. Una válvula de bola de orificio reducido tiene un paso más pequeño y añadirá alguna pérdida de presión.

Una válvula de mariposa siempre tiene el disco y el vástago en la trayectoria del flujo. Incluso cuando el disco está paralelo al flujo, ocupa espacio en el orificio. El resultado es una caída de presión medible, y la caída aumenta rápidamente a medida que el disco se mueve hacia la posición cerrada.

Esto hace que la válvula de mariposa sea una buena válvula de apertura/cierre y una mala opción para largos períodos de estrangulamiento fino. El disco también puede ser empujado por el flujo, lo que afecta el par y la estabilidad en aperturas parciales.

GOWIN ofrece válvulas de mariposa tipo oblea de 2 a 120 pulgadas, en Clase 150 a 600 y un rango de temperatura de -46 a +200 C. El mismo rango se ofrece con material de cuerpo de acero al carbono, acero inoxidable o aleación. La página de la válvula de mariposa tipo oblea es el punto de partida para esa familia.

GOWIN ofrece válvulas de bola flotantes de DN15 a 250, en Clase 150 a 300 y -50 a +400 C. Se muestran diseños de orificio completo y orificio reducido. La válvula de bola flotante página proporciona el rango detallado.

Si la línea necesita un orificio recto para pigging, muestreo o una ruta de baja pérdida de presión, el diseño de bola tiene la ventaja. Si la línea puede tolerar el disco y necesita una válvula corta y ligera, el diseño de mariposa suele ser el mejor ajuste.

¿Qué válvula sella mejor?

Una válvula de bola generalmente proporciona un sellado más hermético a mayor presión. La presión aguas arriba empuja una bola flotante contra el asiento aguas abajo, lo que aumenta la fuerza de sellado a medida que aumenta la presión. Es por eso que las válvulas de bola son comunes en servicio de aislamiento en líneas de gas, agua y procesos.

Una válvula de mariposa sella cuando el disco presiona contra un asiento, a menudo un revestimiento resiliente. Una válvula de mariposa de asiento blando puede proporcionar un muy buen cierre a presión y temperatura moderadas. Una válvula de mariposa de asiento metálico puede manejar temperaturas más altas, pero puede permitir una cantidad controlada de fugas.

El sellado no es el único problema. La entrada del vástago es una segunda ruta de fuga. El empaque del vástago o las juntas tóricas deben adaptarse al medio, la temperatura y la tasa de ciclos. Una válvula que sella bien en el asiento pero tiene fugas en el vástago sigue siendo un punto de aislamiento fallido.

GOWIN indica ANSI B16.104 Clase VI en su página de válvula de mariposa tipo oblea de asiento blando. Ese es un punto de partida útil, pero la clase debe estar vinculada al modelo, tamaño y condiciones de prueba ofrecidos. Solicite el registro de prueba en lugar de tratar una declaración de catálogo como una garantía para cada variante.

Para servicio sanitario, el diseño del asiento y la ranura son tan importantes como la clase de fuga. El válvula de bola sanitaria vs. válvula de mariposa el artículo cubre esa decisión por separado.

¿Cuál es mejor para tamaños de tubería grandes?

La válvula de mariposa suele ser la mejor opción económica a medida que aumenta el diámetro. Tiene menos piezas, pesa mucho menos y tiene una longitud de cara a cara corta. La tubería necesita menos soporte estructural y la válvula es más fácil de manipular durante la instalación.

Una válvula de bola se vuelve pesada y costosa en tamaños grandes. El cuerpo, la bola y el actuador crecen, y el par necesario para girar la bola puede requerir un actuador más grande. Por encima de un cierto tamaño, el costo instalado de una válvula de bola puede ser difícil de justificar para un simple aislamiento.

Aquí es donde el rango del catálogo importa. La gama de bolas flotantes de GOWIN se detiene en DN250, mientras que la gama de mariposas tipo wafer se extiende hasta 120 pulgadas. Eso no significa que una válvula de mariposa sea siempre la correcta por encima de DN250. Significa que la opción de bola puede que ya no sea una comparación directa a ese tamaño.

Para líneas grandes, también verifique el estilo del cuerpo. Una válvula de mariposa tipo wafer se sujeta entre dos bridas y depende de ambas para el soporte. Un cuerpo tipo lug tiene insertos roscados y puede soportar la presión de la línea por un lado. El lug vs wafer mariposa válvula la guía explica la diferencia de mantenimiento.

Si la aplicación requiere un asiento metálico o un diseño de mayor rendimiento en tamaño grande, la válvula de mariposa triple excéntrica es la siguiente familia a revisar. No es un sustituto directo de una válvula tipo wafer con asiento blando, y los límites de presión y temperatura deben confirmarse.

Válvula de mariposa tipo wafer

Estándar de diseño según: API 609, ASME B16.34, GB/T12238, JB/T 8527.

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¿Cómo se comparan el costo, el peso y el mantenimiento?

En tamaños pequeños, una válvula de bola es a menudo la compra más sencilla. El cuerpo es compacto, el sellado se comprende bien y la válvula está disponible en una amplia gama de materiales y conexiones de extremo. En tamaños grandes, la válvula de mariposa suele ganar en precio inicial y peso instalado.

El peso afecta más que la factura. Una válvula pesada necesita un soporte de tubería más fuerte, más equipo de elevación y más tiempo durante la instalación. Una válvula de mariposa ligera puede reducir tanto el costo estructural como el tiempo de inactividad. Una válvula de bola puede seguir siendo la mejor opción si la línea necesita su sellado más hermético o una clasificación de presión más alta.

El alcance del mantenimiento también difiere. Una válvula de bola tiene asientos, sellos del vástago y una bola que pueden necesitar reemplazo. Un cuerpo de tres piezas se puede abrir para el servicio, mientras que un cuerpo soldado no está diseñado para una reparación fácil. Una válvula de mariposa tiene un revestimiento o asiento, un disco y sellos del vástago; reemplazar el asiento puede requerir la extracción de la válvula de la línea.

La actuación es parte de la comparación de costos. Una válvula de mariposa puede necesitar un actuador más grande a alta presión diferencial porque el disco es empujado por el flujo. Una válvula de bola puede necesitar un actuador más grande a medida que aumenta la fricción del asiento y el tamaño de la bola. Compare el par en la presión diferencial real de operación, no solo en el tamaño de la línea.

GOWIN enumera operación manual, de engranaje helicoidal y eléctrica para su gama de válvulas de mariposa tipo wafer. El guía de válvula de mariposa neumática explica las configuraciones comunes de actuación por aire. Para la gama de bolas flotantes, GOWIN enumera características ignífugas, antiestáticas y antivuelco. Estas son características de diseño que se confirman en el dibujo ofrecido, no un sustituto de un certificado de prueba específico del proyecto.

¿Cuándo elegir cada una?

Elija una válvula de mariposa para líneas grandes de agua, HVAC, agua de refrigeración y servicios públicos donde el espacio y el peso son importantes. Se adapta a servicio abierto/cerrado, presión moderada y una línea que puede tolerar el disco en el flujo. Una válvula tipo wafer con asiento blando es a menudo la opción económica por defecto; un cuerpo tipo lug es mejor cuando se debe abrir una brida para mantenimiento.

Elija una válvula de bola para líneas más pequeñas que necesiten un aislamiento hermético, mayor presión o un orificio recto. Se adapta a aislamiento de gas, agua, productos químicos y procesos generales donde la válvula se abre y se cierra en lugar de usarse como dispositivo de control. Una válvula de bola de paso total es la mejor opción cuando la pérdida de presión debe ser baja.

Ninguna de las dos válvulas es la respuesta automática para la estrangulación. El disco de una mariposa puede ser inestable en apertura parcial, y una válvula de bola estándar no es una válvula de control. El guía de estrangulamiento explica cuándo una válvula de globo o de control es la mejor opción.

La elección del material puede anular la lógica del tamaño. Una válvula de mariposa grande de acero al carbono puede ser económica, pero una línea corrosiva puede necesitar acero inoxidable o una aleación, lo que cambia tanto el precio como la entrega. La guía de materiales de válvulas cubre las familias principales.

Conclusión

Comience con el tamaño de la línea y el cierre requerido. Si la línea es grande, la presión es moderada y la válvula se utilizará para aislamiento, una válvula de mariposa es el primer candidato. Si la línea es más pequeña, la presión es mayor y el aislamiento hermético es crítico, comience con una válvula de bola.

Luego verifique los detalles que cambian la cotización: clase de presión, temperatura, medio, conexión de extremo, material del cuerpo, material del trim, compuesto del asiento, operación y prueba requerida. Una comparación de válvula de bola vs. válvula de mariposa solo es justa cuando ambas ofertas utilizan el mismo tamaño de línea, clasificación y base de prueba.

Para una línea que necesita aislamiento de carrera lineal en su lugar, la categoría de válvula de compuerta y la válvula de compuerta API 600 son las alternativas habituales. La válvula de globo cubre la aplicación de estrangulación. Para protección antirretorno, utilice la categoría de válvulas de retención o la válvula de retención de acero fundido.

La guía de conexiones de extremo resuelve los extremos de brida, roscados o soldados antes de la etapa de cotización. Corregir ese detalle temprano evita que una cotización baja se base en la interfaz incorrecta.

Envíe el medio de servicio, el tamaño, la presión, la temperatura y el dibujo relevante para una cotización.