Válvula de retención de mariposa

¿Qué es una válvula de retención de mariposa?

Una válvula de retención de mariposa es un tipo de válvula que se utiliza para evitar el flujo inverso de fluidos en diferentes aplicaciones. Estas válvulas emplean una disposición de asientos similar a la utilizada en las válvulas de mariposa. Las características de flujo de las válvulas de retención de mariposa son similares a las de las válvulas de mariposa. Por ello, estas válvulas se utilizan a menudo en sistemas de tuberías que utilizan válvulas de mariposa. Las válvulas de retención de mariposa funcionan automáticamente a través del principio de la diferencia de presión. Este principio consiste en que el disco de la válvula se abre cuando la presión de succión es mayor que la presión de salida. La válvula se cierra cuando la presión de succión se reduce o cuando hay reflujo o cuando la bomba se detiene. El cierre de una válvula de retención de mariposa ayuda a evitar que el fluido fluya en dirección inversa. El flujo de fluido en dirección inversa puede contaminar el fluido, especialmente en el suministro de agua y en aplicaciones alimentarias. Además, el flujo de fluido en sentido inverso puede causar daños en equipos de tuberías como bombas y calderas. Los fabricantes de válvulas de retención de mariposa producen diferentes tipos de estas válvulas para su uso en diversas aplicaciones industriales que van desde las corrosivas a las no corrosivas, de baja a alta presión y temperatura. El material utilizado por el fabricante de válvulas de retención de mariposa para construir la válvula dicta el área de aplicación.

Figura: Válvula de retención de mariposa.

Construcción y componentes de una válvula de retención de mariposa

Los fabricantes de válvulas de retención de mariposa construyen estas válvulas con espacio suficiente para permitir el libre movimiento del disco de la válvula. El disco de la válvula consiste en dos placas que se inclinan alrededor de una bisagra. Esta válvula no necesita espacios para la válvula. El diseño de una válvula de retención de mariposa utiliza un miembro de sellado flexible con el orificio de la válvula orientado a unos 45^o grados. Este diseño ayuda a acortar la distancia que recorre el disco desde que se abre hasta que se cierra por completo, lo que ayuda a reducir el efecto de golpeteo frecuente en otras válvulas de retención. Estas válvulas tienen un diseño sencillo que permite a los fabricantes de válvulas de retención de mariposa producirlas en tamaños grandes de hasta unas 72 pulgadas. Algunos de los componentes más comunes de las válvulas de retención de mariposa son los siguientes

Cuerpo de la válvula

Es la parte de una válvula de retención de mariposa que se utiliza para alojar los componentes internos. El cuerpo de la válvula es muy resistente a los daños por impacto y a la alta presión. Esta alta resistencia se ve reforzada por el uso de materiales metálicos fuertes como el hierro fundido, el hierro dúctil, el acero inoxidable y el acero al carbono, entre otros. El cuerpo de la válvula también contiene los puertos de la válvula que la conectan a la tubería.

Disco de válvula

Es la parte de una válvula de retención de mariposa que se utiliza para abrir el flujo de fluido y también se utiliza para evitar el flujo de fluido inverso. El disco de la válvula funciona con la ayuda de un resorte.

Primavera

Es el componente de la válvula de retención de mariposa que ayuda al disco de la válvula a aletear permitiendo el flujo del fluido. El muelle mantiene su posición estirada debido a la presión de succión hasta que la presión se reduce y vuelve a permitir que el disco vuelva a su posición de asiento.

Asiento

Es la parte de una válvula de retención de mariposa situada entre el cuerpo de la válvula y el disco de la válvula para evitar la fuga de fluido, así como proporcionar la superficie donde se asienta el disco de la válvula.

Junta

Es la pieza que se coloca entre las caras de contacto de la válvula y la tubería para mejorar el sellado hermético y libre de fugas de fluido.

Figura: Partes de una válvula de retención de mariposa.

¿Cómo funciona una válvula de retención de mariposa?

Una válvula de retención de mariposa funciona en función de la presión diferencial. En este caso, la válvula emplea la presión de succión para abrirse y cerrarse automáticamente. Los fabricantes de válvulas de retención de mariposa diseñan estas válvulas sin actuadores ni volantes. Estas válvulas abren el disco de la válvula cuando la presión de succión es mayor que la presión del fluido de salida. La presión de succión proporciona la energía necesaria para forzar al muelle y al disco a abrirse. De este modo, el disco crea un espacio para que el fluido fluya a través de la válvula. El disco de la válvula permanece abierto y el fluido fluye a través de la válvula de retención de mariposa hasta un momento en que la bomba se detiene o cuando hay un reflujo. En tal caso, el muelle de la válvula se alivia para estirarse hacia atrás permitiendo que el disco vuelva a su posición de asiento.

Figura: Funcionamiento de una válvula de retención de mariposa.

Tipos de válvulas de retención de mariposa

Válvulas de retención de mariposa con contrapesos

Como su nombre indica, se trata de una válvula de retención de mariposa diseñada con un mecanismo de contrapeso. Este tipo de válvula de retención de mariposa aumenta la fiabilidad en la regulación del tiempo necesario para cerrar la válvula. Este mecanismo cuenta con una palanca que facilita un sistema antigolpe de ariete y un cilindro de aceite frena el movimiento de cierre reduciendo el golpe y el ruido. Los fabricantes de válvulas de retención de mariposa utilizan este sistema de amortiguación para evitar los efectos del golpe de ariete mediante la reducción del tiempo de amortiguación. Las válvulas de retención de mariposa con contrapesos se abren en la dirección de avance y se cierran cuando se produce un reflujo o una caída de presión de aspiración.

Figura: Válvula de retención de mariposa con contrapeso.

Válvula de retención de mariposa con bridas

Esta es una válvula de retención de mariposa que está diseñada con bridas en los puertos. Las bridas tienen agujeros. Los agujeros se utilizan para sujetar los pernos que conectan la válvula a la tubería. Además, la tubería se fabrica con extremos embridados del mismo tamaño y agujeros que la válvula retención de mariposa. Los fabricantes de válvulas de retención de mariposa con extremos embridados producen estas válvulas para su uso en aplicaciones de alta presión, ya que estas válvulas pueden soportar altas presiones debido a su conexión estanca. La conexión estanca se mejora mediante el uso de varios pernos y tuercas y una junta colocada entre las superficies de contacto de la válvula y la tubería. Dependiendo del material utilizado para fabricar las piezas internas, esta válvula puede utilizarse tanto a bajas como a altas temperaturas. Las válvulas de retención de mariposa con bridas son fáciles de instalar y desconectar de la tubería. Sin embargo, estas válvulas son pesadas en comparación con los tipos de extremos soldados y roscados. El elevado peso se debe al uso de pernos y tuercas, así como a los extremos embridados.

Figura: Válvula de retención de mariposa con bridas.

Válvula de retención de mariposa con extremo roscado

Se trata de una válvula de retención de mariposa que se conecta a la tubería mediante roscas. Este tipo de válvula viene del fabricante de válvulas de retención de mariposa con las roscas mecanizadas. Las roscas pueden ser macho o hembra. Si el fabricante de la válvula de retención de mariposa produjo la válvula con roscas macho, el extremo de la tubería debe tener roscas hembra y viceversa. Las válvulas de retención de mariposa con extremos roscados se utilizan en aplicaciones de baja y media presión. Sin embargo, dependiendo del material con el que se haya fabricado la válvula, puede utilizarse desde temperaturas bajas hasta altas. Este tipo de válvula ocupa menos espacio y es más ligera en relación al tipo atornillado.

Válvula de retención de mariposa con extremo soldado

Se trata de una válvula de retención de mariposa que se conecta a la tubería mediante el método de soldadura. Tanto el extremo de la válvula como la tubería están soldados. Esto garantiza que no haya posibilidad de fuga de fluido a través de la junta de conexión entre la válvula y la tubería. Los fabricantes de válvulas de retención de mariposa recomiendan el uso de esta válvula cuando no se requieren reparaciones e inspecciones frecuentes. Además, este tipo de válvulas se utilizan cuando se transportan medios peligrosos como el petróleo, el gas y los ácidos, en los que cualquier pequeña fuga puede causar enormes pérdidas. Este tipo de válvula es adecuada para su uso en aplicaciones de alta presión, ya que la alta presión no causará fugas de fluido. Sin embargo, las válvulas de retención de mariposa con extremos soldados no pueden repararse mientras están en el sistema de tuberías. Cuando la válvula desarrolla un problema mecánico, la soldadura tiene que ser eliminada primero. Este tipo de válvulas tampoco están pensadas para su uso en aplicaciones sanitarias, como en el sector alimentario y farmacéutico, ya que la válvula debe limpiarse con frecuencia.

Aplicaciones de las válvulas de retención de mariposa

• Las válvulas de retención de mariposa se utilizan en el suministro de agua dulce.
• Se utilizan en aplicaciones de tratamiento de aguas residuales.
• Las válvulas de retención de mariposa se utilizan en aplicaciones mineras.
• Se utilizan en las industrias petroquímicas.
• Estas válvulas se utilizan en el procesamiento de alimentos y bebidas.
• Las válvulas de retención de mariposa se utilizan en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado.
• Se utilizan en aplicaciones de calderas para evitar que el agua de alimentación o el vapor fluyan hacia atrás.
• Las válvulas de retención de mariposa se utilizan en aplicaciones de petróleo y gas.

Ventajas de las válvulas de retención de mariposa

• Las válvulas de retención de mariposa funcionan automáticamente sin necesidad de utilizar un actuador de válvula o un volante.
• Estas válvulas son duraderas, ya que pueden utilizarse durante un largo periodo de tiempo sin ser sustituidas. Además, estas válvulas pueden repararse, lo que aumenta su vida útil.
• Las válvulas de retención de mariposa son eficientes ya que tienen una baja caída de presión a diferencia de otras válvulas como las de globo.
• Estas válvulas están libres de fugas de líquido.
• No permiten la inversión del flujo de fluido.
• Las válvulas de retención de mariposa pueden mantener la presión de trabajo.
• Estas válvulas utilizan un muelle para cerrar el flujo de fluido y, por tanto, pueden instalarse en orientación vertical, oblicua u horizontal.
• Las válvulas de retención de mariposa pueden evitar los efectos del golpe de ariete.
• Estas válvulas están libres de fugas de líquido.
• Tienen un recorrido corto para abrirse y cerrarse, lo que las hace rápidas en su funcionamiento.
• Estas válvulas pueden utilizarse en aplicaciones de baja y alta presión y temperatura.

Desventajas de las válvulas de retención de mariposa

• Las válvulas de retención de mariposa no pueden ser inspeccionadas mientras están en funcionamiento.
• El flujo de fluido en estas válvulas puede tener lugar en una sola dirección.

Solución de problemas de las válvulas de retención de mariposa

No fluye ningún fluido a través de la válvula

• La válvula se ha instalado en el sentido contrario. Vuelva a instalar la válvula según el sentido del flujo indicado en el cuerpo de la válvula o en el manual de usuario.
• Baja presión de aspiración. Aumente la presión de aspiración hasta el nivel recomendado por el fabricante de la válvula de retención de mariposa.
• Obstrucción en la tubería conectada a la válvula de mariposa. Compruebe si hay materiales que causan la obstrucción en la tubería y elimínelos.
• La válvula de aguas abajo sigue cerrada. Abra la válvula aguas abajo para permitir la diferencia de presión.

La válvula de retención de mariposa no se cierra

• El disco de la válvula se ha atascado abierto por materiales extraños. Abra la válvula y compruebe si el disco o el muelle tienen algún material que haga que el disco permanezca abierto. Retire cualquier material extraño.

Fuga de fluidos internos

• Juntas tóricas desgastadas. Sustituya las juntas tóricas.
• Asiento dañado. Sustituya el asiento de la válvula.
• Escombros en el interior de la válvula de retención de mariposa. Abra la válvula según las instrucciones del fabricante de la válvula de retención de mariposa y limpie los residuos.

Fuga de fluidos externos

• Juntas tóricas desgastadas o dañadas. Sustituya las juntas tóricas.
• Junta desgastada. Sustituya la junta.
• Conexión floja. Apriete los elementos de conexión que son roscas o pernos al par recomendado por el fabricante de la válvula de retención de mariposa.

Resumen

Una válvula de retención de mariposa es un tipo de válvula de retención que se utiliza en diversas aplicaciones industriales para evitar el flujo inverso de fluidos. Este tipo de válvula tiene características de flujo similares a las de las válvulas de mariposa, por lo que suele utilizarse en sistemas de tuberías junto con las válvulas de mariposa. Este tipo de válvula está fabricada para funcionar automáticamente utilizando la diferencia de presión. La válvula abre el flujo de fluido cuando la presión de succión es mayor que la de salida. El disco de la válvula está formado por dos placas que aletean permitiendo el paso del fluido a través de la válvula. Una vez que la válvula se abre, el fluido sigue fluyendo a través de la válvula a menos que la bomba se detenga o haya un reflujo. Los fabricantes de válvulas de retención de mariposa utilizan diferentes tipos de materiales para hacer estas válvulas. El tipo de material utilizado para fabricar la válvula determina el ámbito de aplicación. Los fabricantes de válvulas de retención de mariposa producen varios tipos de válvulas que incluyen válvulas de retención de mariposa con contrapesos, válvulas de retención de mariposa de extremo roscado, válvulas de retención de mariposa de extremo embridado y válvulas de retención de mariposa de extremo soldado. Las aplicaciones de estas válvulas incluyen petróleo y gas, productos químicos, alimentos y bebidas, tratamiento de aguas residuales, aplicaciones de calderas y productos farmacéuticos, entre otros. El uso de una válvula de retención de mariposa es ventajoso en varios aspectos, como el funcionamiento automático, la alta eficacia, la versatilidad, la durabilidad, la ausencia de fugas de fluido, el mantenimiento de la presión de trabajo y el funcionamiento rápido.