¿Qué es una válvula de mariposa de doble brida?
Se trata de una válvula de mariposa diseñada con dos extremos embridados en los puertos de entrada y salida de la válvula. Este tipo de válvula se instala en una tubería que tiene bridas. Las bridas de la tubería deben tener el mismo tamaño que las de la válvula. Los fabricantes de válvulas de mariposa de doble brida producen estas válvulas con agujeros en las bridas. Los agujeros sirven para sujetar los pernos que se utilizan para conectar la válvula y la tubería. Los pernos se aprietan con tuercas para mejorar el cierre hermético. Estas válvulas son más comunes en las grandes dimensiones, ya que se utilizan en aplicaciones de alta presión. Este diseño de válvulas facilita la instalación, limpieza, reparación y mantenimiento, ya que pueden desmontarse fácilmente para dichas operaciones. Las válvulas de mariposa de doble brida se accionan manualmente o mediante actuadores. El principio de funcionamiento tanto de la válvula accionada como de la manual es el mismo. Estas válvulas se utilizan para aplicaciones de apertura y cierre, así como para la regulación del flujo de fluidos.
Figura: Válvulas de mariposa de doble brida.
Componentes de una válvula de mariposa de doble brida
Cuerpo
Es una parte externa de una válvula de mariposa de doble brida que sirve para sostener y alojar las partes internas de la válvula. El cuerpo se hace muy resistente para asegurar que la válvula pueda soportar la presión del fluido, así como la carga derivada del peso de cada componente de la válvula. Los fabricantes de válvulas de mariposa de doble brida fabrican el cuerpo de la válvula con materiales metálicos resistentes, como hierro fundido, hierro dúctil, acero al carbono, acero inoxidable y aleaciones de níquel, entre otros. Estos materiales son muy resistentes y por lo tanto ayudan a aumentar la alta resistencia de las válvulas.
Volante/actuador
Es el componente que proporciona la fuerza necesaria para girar el disco para abrir y cerrar la válvula. El volante/palanca manual se utiliza en las válvulas manuales y es el componente en el que el operario aplica la fuerza para abrir/cerrar la válvula. El actuador se utiliza en las válvulas automáticas y semiautomáticas.
Vástago
Es un componente de las válvulas de mariposa de doble brida que se utiliza para conectar el volante y el disco de la válvula. El vástago recibe la fuerza para girar el disco del volante o del actuador.
Caja de cambios
Es un componente utilizado en las válvulas manuales accionadas por engranajes y contiene un sistema de engranajes utilizado para multiplicar el par aplicado por el operador de la válvula. El sistema de engranajes está conectado al volante de la válvula donde obtiene el par. Transmite el par desde el volante hasta el vástago de la válvula.
Disco
El disco es la parte encargada de abrir y cerrar la válvula. El disco está conectado al actuador de la válvula o al volante a través del vástago.
Asiento
Se trata de un componente que forma una superficie sobre la que se apoya el disco cuando la válvula está cerrada. Los fabricantes de válvulas de mariposa de doble brida diseñan estas válvulas con dos asientos. Estos dos ayudan a evitar la fuga de fluido una vez que la válvula está cerrada.
Junta
Se trata de un componente utilizado para evitar la fuga de fluidos entre las superficies de contacto de la válvula y la tubería. El material utilizado para fabricar la junta determina la temperatura de funcionamiento de la válvula.
Figura: Componentes de una válvula de mariposa de doble brida.
¿Cómo funciona una válvula de mariposa de doble brida?
Una válvula de mariposa de doble brida funciona girando el disco en un ángulo de 90o grados para abrir y cerrar. La capacidad de la válvula para girar el disco se ve reforzada por la fuerza aplicada en el volante por el operador de la válvula o por el actuador en las válvulas automáticas. Para abrir una válvula de mariposa de doble brida, el volante se gira en sentido contrario a las agujas del reloj durante un cuarto de hora que es de 90o grados. Esto hace que el vástago de la válvula conectado al disco gire el disco de manera que se vuelva paralelo a la dirección del flujo del fluido. Esto hace que la válvula cree un camino libre que permite que el fluido fluya a través de la válvula. Para cerrar la válvula de mariposa de doble brida, el volante se gira de nuevo pero en la dirección opuesta, es decir, en el sentido de las agujas del reloj. Esto obliga al disco a girar y ponerse perpendicular a la tubería. De este modo, se bloquea el paso del fluido a través de la válvula. Los fabricantes de válvulas de mariposa de doble brida diseñan esta válvula de forma que al girar el volante en un ángulo inferior a 90o grados se abre ligeramente la válvula, lo que permite su uso en aplicaciones de estrangulamiento.
Figura: Funcionamiento de una válvula de mariposa de doble brida.
Tipos de válvulas de mariposa de doble brida
Válvulas de mariposa manuales de doble brida
Se trata de una válvula de mariposa de doble brida que se acciona manualmente. Esto significa que se necesita un operador de la válvula para ayudar a girar el volante para abrir, acelerar o cerrar el flujo de fluido. Los fabricantes de válvulas de mariposa de doble brida diseñan estas válvulas para que funcionen mediante un volante o una palanca manual. El volante se prefiere cuando se necesita un par elevado para abrir o cerrar la válvula. Las válvulas accionadas por volante también se diseñan con una caja de engranajes. La caja de cambios contiene un sistema de engranajes que ayuda a multiplicar el par, facilitando la apertura y el cierre de la válvula en aplicaciones de alta presión. El eje de entrada de la caja de cambios está conectado al volante. Esto hace que el pequeño par aplicado en el volante se amplifique a través de la caja de cambios. Las válvulas de mariposa de doble brida manuales son más baratas que las actuadas. Además, los fabricantes de válvulas de mariposa de doble brida diseñan estas válvulas para que puedan automatizarse en el futuro si es necesario. El principal reto asociado a estas válvulas es que son tediosas, especialmente cuando la operación de la válvula es frecuente o cuando se necesita mucho par para abrir y cerrar el flujo de fluido.
Figura: Válvula de mariposa manual de doble brida (con volante y caja de cambios a la izquierda y con palanca manual a la derecha).
Válvula de mariposa de doble brida accionada
Se trata de una válvula de mariposa de doble brida que se acciona mediante un actuador. Esto hace que la válvula sea totalmente automática o semiautomática. Estas válvulas son adecuadas para su uso en aplicaciones que necesitan un gran par de torsión para abrirse y cerrarse. Las válvulas de mariposa de doble brida accionadas son más caras que las manuales. El elevado coste se debe al actuador de la válvula por sus componentes y al sistema de automatización. El sistema de automatización ayuda a determinar cuándo hay que cerrar y abrir la válvula. Los fabricantes de válvulas de mariposa de doble brida también diseñan estas válvulas para el control remoto necesario en la mayoría de las aplicaciones industriales. Hay tres tipos de válvulas de mariposa de doble brida actuadas que son:
Figura: Válvula de mariposa de doble brida accionada.
Factores que hay que tener en cuenta al seleccionar una válvula de mariposa de doble brida
Tipo de medio de comunicación
Los fabricantes de válvulas de mariposa de doble brida producen estas válvulas para su uso en diversos fluidos que van desde los no corrosivos hasta los corrosivos. Los fluidos corrosivos, como los ácidos, pueden dañar una válvula en pocos días de uso si los materiales utilizados para fabricar esa válvula no son resistentes a la corrosión. Por ello, es importante conocer el fluido específico en el que se utilizará la válvula para ayudar al fabricante de válvulas de mariposa de doble brida a aconsejar o seleccionar la mejor válvula para esa aplicación.
Temperatura de funcionamiento
Los fabricantes de válvulas de mariposa de doble brida fabrican estas válvulas utilizando diferentes materiales. Algunos materiales pueden soportar temperaturas muy elevadas en aplicaciones como las plantas de vapor y otros materiales, como el plástico y el caucho, son adecuados para temperaturas bajas, inferiores a 60o C. Utilizar la válvula a una temperatura incorrecta es peligroso, ya que puede dañar la válvula o causar lesiones al operario.
Presión de trabajo
Las válvulas sirven bien si se utilizan al nivel de presión recomendado por el fabricante de la válvula mariposa de doble brida. Un exceso de presión del fluido puede provocar fugas de fluido a través de las conexiones entre la tubería y la válvula. Si la fuga de fluido es peligrosa, puede causar daños al medio ambiente o al operador de la válvula. Además, estas fugas provocan el desperdicio del fluido transportado.
Aplicaciones de las válvulas de mariposa de doble brida
Ventajas de las válvulas de mariposa de doble brida
Desventajas de las válvulas de mariposa de doble brida
Solución de problemas de las válvulas de mariposa de doble brida
La válvula es difícil de abrir/cerrar
Fuga de fluidos externos
Fuga de fluidos internos
Resumen
La válvula de mariposa de doble brida es un tipo de válvula diseñada con dos extremos embridados, uno en la entrada y otro en la salida. Los extremos con bridas tienen agujeros. Este tipo de válvula se conecta a un extremo de tubería que tiene bridas y agujeros del mismo tamaño que la válvula. Los fabricantes de válvulas de mariposa de doble brida diseñan estas válvulas para su uso en aplicaciones de alta presión, ya que son muy resistentes. Estas válvulas son más caras en comparación con otras válvulas de mariposa. Estas válvulas se operan manualmente o mediante el uso de actuadores como los eléctricos, neumáticos o hidráulicos. Las válvulas de mariposa de doble brida se accionan girando el disco de la válvula un cuarto de vuelta en el sentido contrario a las agujas del reloj para permitir el flujo de fluido. La válvula se cierra girando el disco en el sentido de las agujas del reloj.
Los fabricantes de válvulas de mariposa de doble brida producen variedades de estas válvulas que incluyen válvulas de mariposa de doble brida manuales y válvulas de mariposa de doble brida actuadas, entre otras. Los factores que hay que tener en cuenta al comprar una válvula de mariposa de doble brida son el tipo de medio, la temperatura de funcionamiento y la presión del fluido. Estas válvulas se utilizan en varios sectores, como el suministro de agua, los productos químicos, los alimentos y las bebidas, las operaciones mineras, el papel y la pasta de papel, las refinerías de petróleo, el petróleo y el gas, y las aplicaciones contra incendios, entre otros. Las ventajas del uso de estas válvulas son su rápido funcionamiento, su operación manual o automática, su alta resistencia, su diseño simple y compacto, su pequeño espacio de instalación y su facilidad de instalación y reparación.
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