Válvula de mariposa de orejas

¿Qué es el tipo de válvula de mariposa?

Se trata de una válvula diseñada con orejetas que tienen roscas en las bridas del cuerpo de la válvula. La válvula de mariposa de orejas se conecta a la tubería mediante pernos. Los pernos se insertan a través de las orejetas roscadas. Los fabricantes de válvulas de mariposa de orejas utilizan este diseño para que sea fácil desconectar un extremo sin afectar al otro. Las válvulas de mariposa de orejas funcionan con un volante o un actuador. El funcionamiento de la válvula se basa en un cuarto de vuelta del volante o actuador para abrir o cerrar el flujo de fluido según sea necesario. Los fabricantes de válvulas de mariposa tipo Lug diseñan estas válvulas utilizando diferentes materiales en diferentes componentes de las válvulas. El material utilizado para fabricar la válvula determina el lugar en el que se puede utilizar la válvula, así como la temperatura de funcionamiento. Algunas de las válvulas de mariposa de orejas están diseñadas para permitir el flujo de fluido bidireccional, mientras que otras permiten el flujo de fluido en una sola dirección.

Figura: Válvula de mariposa de tipo oreja.

Componentes de una válvula de mariposa de orejas

Cuerpo

Es la parte de una válvula de mariposa de tipo oreja que se utiliza para mantener unidas todas las demás partes. El cuerpo está hecho de materiales metálicos para que sea muy resistente. Algunos de los materiales metálicos fuertes que se utilizan para fabricar el cuerpo son la aleación de titanio, el acero inoxidable, el latón y el acero al carbono, entre otros. El cuerpo está diseñado con orejetas que tienen agujeros para sujetar los pernos utilizados para conectar la válvula y la tubería.

Actuador/volante

Se refiere al componente utilizado para proporcionar el par de torsión necesario para girar la válvula para iniciar y detener el flujo de fluido. El actuador se utiliza cuando la válvula es automática o semiautomática, mientras que el volante o la palanca se utilizan en las válvulas de mariposa de tipo manual. El volante es donde el operador de la válvula aplica el par para abrir o cerrar la válvula.

Vástago

Es el componente de una válvula de mariposa tipo oreja que conecta el volante/actuador con el disco de la válvula. El vástago ayuda a transmitir el par del volante al disco. Este par ayuda a girar el disco 90^o grados para abrir o cerrar el flujo de fluido.

Disco

Es la parte de una válvula de mariposa de tipo oreja que se utiliza para iniciar y detener el flujo de fluido. El disco está conectado al volante/actuador a través del vástago de la válvula.

Asiento

Es el componente de una válvula de mariposa de tipo oreja que ayuda a evitar la fuga de fluido cuando la válvula está cerrada. El asiento proporciona la superficie donde el disco de la válvula se apoya cuando la válvula se detiene. El material del asiento puede ser blando o metálico. Los asientos blandos están pensados para su uso a bajas temperaturas, mientras que los metálicos se utilizan en aplicaciones a altas temperaturas.

Juntas

Se trata de un componente colocado entre las superficies de contacto de la válvula y la tubería para evitar la fuga de fluidos. La junta se mantiene en su lugar después de que la válvula y la tubería se conecten mediante pernos.

Figura: Componentes de una válvula de mariposa de tipo oreja.

¿Cómo funciona una válvula de mariposa de orejas?

Una válvula de mariposa de tipo oreja es una válvula de cuarto de vuelta. Esto significa que el disco de la válvula hace un ángulo de un cuarto de vuelta para abrir o cerrar el flujo de fluido. Para abrir una válvula de mariposa de tipo oreja, la manija se gira en la dirección contraria a las agujas del reloj durante un cuarto de vuelta, es decir, un ángulo de 90^o grados. El par de torsión aplicado en la manilla se transmite al disco de la válvula a través del vástago de la misma. Este par de torsión hace que el disco de la válvula gire y se vuelva paralelo a la dirección del flujo del fluido. Esta condición deja la válvula abierta permitiendo que el fluido fluya a través de la válvula. Para detener el flujo de fluido, la manivela se gira de nuevo durante un cuarto, pero en la dirección opuesta (en el sentido de las agujas del reloj). Esta rotación hace que el disco gire hasta quedar perpendicular al flujo de fluido. La orientación del disco perpendicular al flujo del fluido asegura que la trayectoria del flujo del fluido está bloqueada, por lo que no puede pasar ningún fluido a través de la válvula. Los fabricantes de válvulas de mariposa de tipo “Lug” diseñan esta válvula de forma que pueda utilizarse tanto para aplicaciones de cierre como de regulación. Para estrangular el flujo de fluido, la manija se gira ligeramente permitiendo que el disco gire para permitir un ligero flujo de fluido.

Figura: Funcionamiento de una válvula de mariposa tipo oreja.

Tipos de válvulas de mariposa con orejetas

Válvula de mariposa de orejas manual

Se trata de una válvula de mariposa manual de tipo oreja que se acciona manualmente mediante un volante o una palanca de mano. Este tipo de válvula es más barato que las actuadas. Los fabricantes de válvulas de mariposa de orejetas manuales diseñan esta válvula de manera que pueda ser automatizada en el futuro si es necesario. El funcionamiento de esta válvula requiere la aplicación de un par de torsión en el mango por parte del operador de la válvula para iniciar o detener el flujo de fluido. Este tipo de válvula es adecuado para su uso en válvulas de tamaño medio y pequeño, ya que las válvulas de mariposa de orejetas grandes necesitan un gran par de torsión para abrirse. Las válvulas de mariposa de orejetas manuales son versátiles, ya que pueden funcionar incluso donde no hay electricidad. Sin embargo, este tipo de válvula supone un peligro para el operario, especialmente si el medio que se transfiere es peligroso, como los fluidos inflamables, como el petróleo y el gas, o los corrosivos, como los ácidos. Esto se debe a que cualquier fuga cuando el operador de la válvula está trabajando en ella puede causar lesiones o la muerte.

Figura: Válvula de mariposa de tipo oreja manual.

Válvula de mariposa de plástico con orejetas

Se trata de una válvula de mariposa de tipo oreja que está fabricada con materiales plásticos. Los fabricantes de válvulas de mariposa de orejas diseñan esta válvula para su uso en aplicaciones de baja temperatura, es decir, por debajo de 60^o C. Esto se debe a que los materiales plásticos se funden o se deforman con las altas temperaturas. Sin embargo, estas válvulas tienen una excelente resistencia a los medios corrosivos como los ácidos. Por ello, los fabricantes de válvulas de mariposa con orejetas recomiendan el uso de estas válvulas cuando la temperatura es baja pero el medio es muy corrosivo. Además, estas válvulas pueden utilizarse en medios no corrosivos como el agua dulce, ya que son más baratas que las metálicas. Otra buena propiedad de la válvula de mariposa de plástico es que es ligera debido a la baja densidad de los materiales plásticos. El polivinilo y el propileno son algunos de los materiales plásticos que se utilizan para fabricar estas válvulas.

Figura: Válvula de mariposa de plástico tipo oreja.

Válvula de mariposa hidráulica de orejas

Se trata de una válvula de mariposa de tipo oreja que se acciona mediante un actuador hidráulico. El actuador utilizado se acciona mediante fluido hidráulico. Los fabricantes de válvulas de mariposa de orejas diseñan el actuador con un sistema automatizado que determina cuándo se puede abrir la válvula. Este tipo de válvula también puede ser controlada a distancia a través del sistema automatizado. La válvula mariposa de orejetas hidráulicas produce un alto par de torsión debido a la incompresibilidad del fluido hidráulico. Esto hace que la válvula sea adecuada para su uso en válvulas de mariposa de tipo oreja que necesitan mucho par.

Válvula de mariposa neumática de orejas

Se trata de una válvula de mariposa de tipo oreja que funciona con aire comprimido. Los fabricantes de válvulas de mariposa neumáticas de orejeta recomiendan el uso de esta válvula, especialmente en aquellas aplicaciones que requieren altos niveles de higiene, ya que el aire comprimido puede filtrarse para garantizar la ausencia de contaminación. Este tipo de válvula funciona utilizando un mecanismo de aire comprimido para girar el vástago de la válvula, que a su vez hace girar el disco de la válvula para abrir y cerrar el flujo de fluido. Las válvulas de mariposa de tipo oreja neumática, al igual que otras válvulas actuadas, están diseñadas con un sistema de control que determina cuándo se cierra y se abre la válvula. Estas válvulas son fiables y duraderas si se utilizan de acuerdo con las instrucciones del fabricante de la válvula de mariposa de orejeta.

Válvula de mariposa eléctrica de orejas

Se trata de una válvula de mariposa de tipo oreja que funciona con energía eléctrica. La energía eléctrica se convierte en energía mecánica mediante un motor eléctrico y un sistema de reducción de velocidad. Esta energía mecánica es la responsable del par utilizado para arrancar y parar la válvula. Este tipo de válvula puede utilizarse en casi todos los ámbitos de aplicación de las válvulas debido a la disponibilidad de electricidad. Sin embargo, cuando hay un fallo de energía, la válvula no podrá arrancar o parar, por lo que la válvula se calaría. Los fabricantes de válvulas de mariposa de tipo oreja diseñan estas válvulas con un sistema de control que determina cuándo deben arrancar o detenerse. La automatización del sistema de control también puede diseñarse para aplicaciones de control remoto.

Aplicaciones de las válvulas de mariposa de orejas

• Las válvulas de mariposa de tipo oreja se utilizan en el tratamiento de aguas residuales y en el suministro de agua.
• Se utilizan en aplicaciones químicas.
• Se utilizan en las industrias de fabricación de papel y pasta de papel.
• Las válvulas de mariposa de tipo oreja se utilizan en la refinería de productos petrolíferos.
• Se utilizan en aplicaciones de extinción de incendios.
• Las válvulas de mariposa de tipo “Lug” se utilizan en las industrias de centrales eléctricas de vapor.
• Se utilizan en el transporte de petróleo y gas.
• Estas válvulas se utilizan en la fabricación de alimentos y bebidas.
• Las válvulas de mariposa de tipo “Lug” se utilizan en aplicaciones con lodos y fangos, ya que apenas se obstruyen.

Ventajas de las válvulas de mariposa de orejas

• Las válvulas de mariposa de orejas son de tamaño reducido y peso ligero.
• Tienen un diseño sencillo y compacto.
• Las válvulas de mariposa de orejas son versátiles, ya que se utilizan en una amplia gama de aplicaciones industriales.
• Estas válvulas se utilizan tanto para aplicaciones de cierre como de regulación.
• Pueden accionarse manualmente o mediante un sistema de accionamiento, en función de las preferencias del cliente.
• Las válvulas de mariposa tipo Lug se pueden utilizar tanto a bajas como a altas temperaturas, dependiendo del material utilizado para fabricar la válvula o las piezas internas.
• Estas válvulas son fáciles de instalar, limpiar y reparar.
• Se abren y cierran muy rápido.
• Las válvulas de mariposa de tipo oreja son más baratas en comparación con otras válvulas como las de compuerta y las de globo.
• Ocupan un espacio reducido cuando se instalan en comparación con otras válvulas.

Desventajas de las válvulas de mariposa con orejetas

• El disco de estas válvulas no está guiado, por lo que siempre se ve afectado por las turbulencias del fluido.
• El uso de válvulas de mariposa de orejas en aplicaciones de estrangulamiento sólo debe hacerse en aplicaciones de baja presión.
• El flujo estrangulado y la cavitación son dos de los principales retos técnicos asociados a estas válvulas.
• Cuando la válvula está abierta, el disco permanece en el paso del fluido, lo que crea cierto nivel de resistencia al fluido, reduciendo así la eficiencia.

Solución de problemas de las válvulas de mariposa de orejas

Fuga de fluidos internos

• El asiento de la válvula está dañado o desgastado. Sustituya el asiento de la válvula.
• El disco está dañado o desgastado. Sustituya el disco.
• El disco no está bien cerrado. Apriete el disco para que quede completamente cerrado.
• Materiales extraños obstruidos en la válvula. Abra la válvula y elimine los materiales extraños que causan la obstrucción.

Fuga de fluidos externos

• Junta desgastada o dañada. Sustituya la junta.
• Conexión floja entre la válvula y la tubería. Apriete los pernos hasta mejorar el par de apriete recomendado por el fabricante de la válvula de mariposa de orejas.

El mango es difícil de girar

• Materiales obstruidos en la válvula. Abra la válvula por dentro y elimine los materiales que interfieren en la apertura o el cierre de la válvula.
• Corrosión en la válvula. Compruebe si hay material corroído en la válvula y limpie la corrosión.

Resumen

Una válvula de mariposa de tipo oreja es un tipo de válvula que se utiliza para encender y apagar, así como en aplicaciones de estrangulación de fluidos. Sin embargo, el uso de esta válvula en la estrangulación del flujo de fluido está sujeto a una presión de fluido limitada. Las válvulas de mariposa tipo Lug están hechas de cuerpos de corta longitud, lo que facilita su conexión a la tubería. La conexión se realiza mediante pernos. Esto ayuda a mejorar la alta resistencia contra la presión del fluido. Los fabricantes de válvulas de mariposa de orejas diseñan el cuerpo con orejetas roscadas donde se insertan los pernos. Las válvulas de mariposa de orejas funcionan girando el disco en un ángulo de 90^o grados. Esto hace que el disco de la válvula se oriente de forma paralela a la dirección del flujo del fluido, dejando un camino sin obstáculos. La válvula se cierra cuando el disco se gira a través de la manivela para quedar perpendicular a la dirección del flujo del fluido.

Los fabricantes de válvulas de mariposa con orejetas diseñan varios tipos de estas válvulas, que incluyen válvulas de mariposa con orejetas manuales, válvulas de mariposa con orejetas de plástico, válvulas de mariposa con orejetas hidráulicas, válvulas de mariposa con orejetas eléctricas y válvulas de mariposa con orejetas neumáticas. Las aplicaciones de estas válvulas incluyen los productos químicos, la purificación y el tratamiento del agua, las industrias del papel y la pulpa, las centrales eléctricas de vapor, los alimentos y las bebidas, entre otros. Las ventajas del uso de válvulas de mariposa de orejeta incluyen un diseño ligero, compacto y sencillo, un funcionamiento rápido, menos costoso, versátil, fácil de instalar, limpiar, reparar y hacer el mantenimiento.