Tipos de Válvulas de Mariposa: Una Guía del Comprador sobre Diseño y Conexiones

Respuesta rápida

Las válvulas de mariposa se clasifican por el diseño del disco y el asiento, y por la conexión del cuerpo. Las válvulas concéntricas utilizan un asiento resiliente para servicio general; los diseños de doble excentricidad levantan el disco antes de que gire; los diseños de triple excentricidad utilizan un asiento cónico metálico para servicio más exigente y a mayor temperatura. Los cuerpos tipo oblea, orejeta y doble brida definen el método de montaje. Especifique ambos ejes antes de comparar ofertas.

¿Cuáles son los principales tipos de válvulas de mariposa?

Existen dos ejes, y son independientes. El primero es el desplazamiento del disco: concéntrico, doble excentricidad o triple excentricidad. El segundo es la conexión del cuerpo: tipo oblea, orejeta o doble brida. Una válvula puede ser concéntrica y tipo oblea, triple excentricidad y orejeta, o cualquier otra combinación que ofrezca el fabricante.

Esa independencia es la fuente de la mayor confusión. Un comprador lee que la triple excentricidad es para alta presión y asume que cada válvula de triple excentricidad es una válvula de alta presión. El desplazamiento describe la geometría del asiento. El cuerpo, el material y la clase de presión deciden la clasificación de presión. Un disco de triple excentricidad en un cuerpo ligero sigue siendo una válvula ligera.

El la categoría de válvula de mariposa muestra las familias que se ofrecen normalmente. Úselo para ver el rango, luego use el dibujo para confirmar qué combinación se aplica a su línea.

¿Cómo sella una válvula de mariposa concéntrica?

Una válvula concéntrica coloca el eje a través del centro del disco y el disco en el centro del asiento. El disco gira a través del asiento con interferencia continua, por lo que el revestimiento de elastómero se aprieta contra el borde del disco durante toda la carrera. Eso es lo que le da al diseño su sello simple y repetible.

La ventaja es un cuerpo corto y ligero y un asiento de bajo costo. La desventaja es la fricción. Cada carrera roza el revestimiento contra el disco, por lo que el asiento se desgasta más rápido en una válvula que cicla con frecuencia. El diseño también tiene un límite de temperatura más bajo porque el revestimiento es un elastómero, no metal.

Las válvulas concéntricas son la opción predeterminada correcta para agua, HVAC, líneas de proceso de baja presión y aislamiento general donde no se espera que la válvula funcione cada pocos minutos. Son una mala elección para altas temperaturas, productos químicos agresivos que atacan el revestimiento, o servicios donde el asiento debe mantener una clase hermética después de muchos ciclos.

GOWIN válvula de mariposa de tipo oblea cubre de 2 a 120 pulgadas, Clase 150 a 600, y de -46 a 200 C, con cuerpos de carbono, acero inoxidable y aleación. La página de asiento blando indica ANSI B16.104 Clase VI. Esa es una declaración de página para la construcción de asiento blando, así que confirme la clase en el dibujo ofrecido en lugar de asumir que se aplica a cada variante.

¿Qué cambia al pasar a un diseño de doble excentricidad?

Una válvula de doble excentricidad mueve el eje fuera del centro del disco y fuera del centro del asiento. El primer desplazamiento coloca el eje detrás de la línea del asiento; el segundo inclina el cono del asiento. El resultado es una acción de leva: a medida que el disco comienza a abrirse, se levanta del asiento antes de girar a través del flujo. La mayor parte de la carrera ocurre sin contacto con el asiento.

Ese cambio reduce el desgaste del asiento. También permite usar un asiento metálico a temperaturas más altas, porque el asiento no tiene que deformarse durante toda la carrera. La válvula puede mantener un cierre más hermético que un diseño concéntrico en servicio de presión y temperatura moderadas, y puede construirse con un asiento a prueba de fuego.

El offset doble es la opción intermedia. Cuesta más que una válvula concéntrica y menos que una válvula de triple offset. Es adecuada para vapor, agua caliente, algunos servicios de hidrocarburos y líneas de planta donde la válvula cicla con más frecuencia de lo que toleraría un asiento concéntrico. No es una solución universal de alta presión; la clase del cuerpo, el material y el asiento aún establecen el límite.

¿Cuándo vale la pena el costo adicional de una válvula de mariposa de triple excentricidad?

Una válvula de triple offset añade un tercer offset y una geometría de asiento cónica. El disco y el asiento solo se tocan en los últimos grados de cierre. Durante la mayor parte de la carrera, el disco está libre, por lo que casi no hay roce. El contacto final es una cuña metal-metal que puede mantener un cierre hermético en servicio de alta temperatura y alta presión.

Es por eso que las válvulas de triple offset aparecen en servicios de vapor, refinerías, energía y gas de alta temperatura donde un asiento resiliente fallaría. También se pueden accionar con un giro de cuarto de vuelta, lo que las hace atractivas donde una válvula de compuerta necesitaría un actuador de vástago largo. La contrapartida es una geometría de asiento más compleja, un precio de compra más alto y menos tolerancia a los escombros entre las superficies de sellado.

GOWIN Explicación de triple excéntrica describe la geometría y el servicio previsto. Trate el artículo como una explicación del diseño, no como una promesa de que cada válvula de triple offset en el mercado no tiene fugas. La clase de cierre aún debe ser probada y declarada.

¿Qué conexión debe especificar: tipo oblea, orejeta o doble brida?

Un cuerpo tipo wafer se asienta entre dos bridas y se sujeta con los pernos de la brida. Ocupa casi nada de longitud de tubería, por lo que es la opción predeterminada para líneas grandes de agua y HVAC. La debilidad es que la válvula depende de que ambas bridas estén en su lugar. Si se desatornilla un lado, la válvula puede perder soporte.

Un cuerpo tipo lug tiene orejetas roscadas o perforadas en ambos lados. Todavía encaja entre las bridas, pero cada lado se puede atornillar de forma independiente. Eso permite abrir un lado de la línea mientras la válvula permanece en su lugar, lo que es útil para el mantenimiento. El comparación de orejeta frente a oblea establece la diferencia práctica.

Un cuerpo de doble brida tiene sus propias bridas y una longitud de cara a cara como una válvula de compuerta. Es más pesado y más largo, pero se puede quitar sin separar la tubería y es más fácil de soportar. Es la opción cuando la línea debe abrirse para mantenimiento o cuando el diseño de la tubería no permite sujetar una válvula tipo wafer.

La elección de la conexión también afecta la junta. Una válvula tipo wafer o lug sella contra las caras de la brida, por lo que la junta y la carga del perno deben adaptarse tanto al cuerpo de la válvula como a la brida de acoplamiento. La guía de conexión de extremo cubre los estándares de brida comunes.

¿Cómo el material del asiento y la temperatura limitan la elección?

La elección del asiento cruza los tipos de válvulas de mariposa. Una válvula concéntrica normalmente utiliza un asiento resiliente, mientras que los diseños de doble y triple offset pueden usar un asiento metálico, pero la construcción ofrecida aún rige.

El asiento es la parte que decide el techo de temperatura y la resistencia química. Un asiento resiliente, generalmente EPDM, nitrilo o PTFE, proporciona un cierre hermético a temperatura moderada. También absorbe pequeñas cantidades de arena y desalineación. El límite es el elastómero: por encima de su temperatura nominal, se endurece, se deforma o se degrada.

Un asiento metálico proporciona un techo de temperatura más alto y una mejor resistencia a los sólidos abrasivos. Necesita más fuerza de cierre y una geometría de asiento más precisa, por lo que las válvulas de mariposa con asiento metálico cuestan más. También ofrece menos tolerancia a los escombros, ya que un asiento duro no puede deformarse alrededor de una partícula.

El material del cuerpo es una decisión separada. El acero al carbono es la opción predeterminada para agua y servicio no corrosivo. El acero inoxidable se utiliza para fluidos corrosivos y servicio limpio. Los cuerpos de aleación aparecen en servicio de alta temperatura o agresivo. El guía de materiales de válvulas explica cómo la elección cambia tanto el precio como la ruta de las piezas de repuesto.

Un comprador debe indicar la temperatura de diseño, el fluido y la clase de cierre requerida, y luego pedir al proveedor que confirme el material del asiento por escrito. Una válvula que cumple con la clase de presión pero tiene el asiento incorrecto fallará prematuramente, y la falla parecerá un problema de mantenimiento en lugar de un error de especificación.

Válvula de mariposa tipo wafer

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

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Conclusión

Adapte el diseño al servicio primero, luego compare los tipos de válvulas de mariposa en igualdad de condiciones. Para el aislamiento general de agua y HVAC a temperatura moderada, elija una válvula concéntrica con asiento resiliente en un cuerpo tipo wafer o lug. Para servicio más caliente o una línea que cicla con más frecuencia, pase a doble offset. Para alta temperatura, alta presión o cierre hermético con asiento metálico, considere el triple offset y confirme la clase de prueba.

Luego, adapte la conexión a la tubería. Use wafer donde el espacio sea reducido y las bridas puedan permanecer en su lugar. Use lug donde un lado de la línea pueda necesitar ser abierto. Use doble brida donde la válvula deba ser extraíble o la línea necesite un cuerpo soportado.

Los tipos de válvulas de mariposa en una lista corta siempre deben describirse por ambos ejes: diseño y conexión. “Triple offset, lug, Clase 300, asiento metálico, 12 pulgadas” es una especificación. “Válvula de mariposa de alto rendimiento” no lo es.

Si la línea se atiende mejor con una válvula de carrera lineal, la categoría de válvula de compuerta y la válvula de compuerta API 600 muestran la alternativa de aislamiento. Para servicio de no retorno, la categoría de válvula de retención y la válvula de retención de acero fundido cubren la siguiente decisión. Para aislamiento de cuarto de vuelta a alta presión, la categoría de válvula de bola es la otra rama.

Si la válvula se automatizará, el guía de válvula de mariposa neumática explica las opciones de actuador, y la descripción general de API 6D ayuda cuando la línea se especifica según un estándar de tubería en lugar de uno industrial general.

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