Válvula de mariposa wafer

¿Qué es una válvula de mariposa wafer?

Se trata de una válvula de mariposa que se intercala entre dos extremos de tubería. Los extremos de las tuberías son bridas con agujeros. Se utilizan pernos largos para rodear el cuerpo de la válvula y mantenerlo firmemente en su posición. Los pernos atraviesan todo el cuerpo de la válvula. Los fabricantes de válvulas de mariposa wafer diseñan esta válvula con o sin agujeros de brida en el cuerpo de la válvula. Entre las válvulas y la tubería se utilizan juntas ajustadas, como juntas y anillos tóricos, para mejorar la conexión a prueba de fugas. Los fabricantes de válvulas de mariposa wafer producen estas válvulas para que funcionen de forma manual o automática. Las de tipo automático utilizan actuadores para arrancar o parar, mientras que las de tipo manual utilizan un volante o una palanca de mano. Estas válvulas ocupan un espacio reducido ya que son de corta longitud. Esta propiedad hace que la válvula sea ligera y menos costosa. Dependiendo del material utilizado para fabricar la válvula y, sobre todo, de los componentes internos, esta válvula puede utilizarse para temperaturas bajas o altas, así como para medios corrosivos.

Figura: Válvula de mariposa wafer.

Componentes de una válvula de mariposa wafer

Cuerpo

El cuerpo es el componente de una válvula de mariposa wafer que se utiliza para cubrir las partes internas. El cuerpo suele estar hecho de materiales metálicos resistentes como el latón, la aleación de níquel, el acero inoxidable y el acero al carbono, entre otros materiales resistentes. Sin embargo, otras válvulas se fabrican con cuerpos de plástico y están destinadas a utilizarse en aplicaciones de baja temperatura y baja presión.

Volante/actuador

El volante es el componente en el que el operario aplica la fuerza para poner en marcha y detener la válvula haciendo un ángulo de un cuarto de vuelta. El volante se utiliza en las válvulas de mariposa wafer manuales, mientras que el actuador se utiliza en las válvulas automáticas. El actuador está diseñado para proporcionar un par de torsión para arrancar y parar la válvula.

Vástago

El vástago es el componente que conecta el volante/palanca manual o el actuador con el disco de la válvula. El uso del vástago es transmitir el par aplicado en el volante o actuador al disco.

Disco

Es el componente principal de una válvula de mariposa wafer, ya que se utiliza para iniciar y detener el flujo de fluido. La fuerza de apertura y cierre proviene de la manija/actuador a través del vástago.

Asiento

El asiento es un componente que sirve para evitar la fuga de fluidos cuando la válvula está cerrada. Forma el componente sobre el que se apoya el disco cuando la válvula se cierra.

Junta

Este componente se coloca entre las superficies de contacto de la válvula y la tubería para evitar la fuga de fluidos.

Figura: Componentes de una válvula de mariposa wafer.

¿Cómo funciona una válvula de mariposa wafer?

Una válvula de mariposa wafer se clasifica como una válvula de cuarto de vuelta. Esto significa que la válvula gira el disco durante 90^o grados para abrir o cerrar. Tanto las válvulas accionadas como las manuales tienen el mismo principio de funcionamiento. Para iniciar el flujo de fluido, el volante se gira en el sentido contrario a las agujas del reloj durante un ángulo de 90^o grados. Esta rotación del volante hace que el vástago y, por tanto, el disco realicen la misma rotación. De este modo, el disco se orienta de forma colineal al flujo de fluido. Esto deja la válvula abierta para que el fluido siga fluyendo. Para cerrar la válvula, se vuelve a girar el volante pero en el sentido de las agujas del reloj. Esta rotación obliga al disco a girar y ponerse perpendicular a la tubería, donde bloquea completamente el flujo a través de la válvula. Los fabricantes de válvulas de mariposa wafer han diseñado estas válvulas tanto para el cierre como para la estrangulación. Para utilizar estas válvulas para la estrangulación, la manija y, por lo tanto, el disco se gira en un ángulo inferior a un cuarto de vuelta para permitir cierto nivel de flujo de fluido a través de la válvula.

Figura: Funcionamiento de una válvula de mariposa wafer.

Tipos de válvulas de mariposa wafer

Válvulas de mariposa wafer manuales

Se trata de una válvula de mariposa wafer que se acciona manualmente. El mecanismo de control manual es el volante o la palanca de mano y el operador de la válvula aplica la fuerza para abrir/cerrar la válvula. En comparación con la válvula mariposa wafer automática, esta válvula es más barata. Esta válvula es adecuada para su uso cuando no se dispone de electricidad o de otra fuente de energía, o cuando ésta es cara. Los fabricantes de válvulas de mariposa manuales diseñan algunas de estas válvulas con un sistema de engranajes. Este diseño está pensado para ayudar a cambiar el par a lo largo del eje horizontal al eje vertical. El par a lo largo del eje horizontal proviene del volante y tiene que cambiar de dirección para moverse verticalmente hacia el disco, de ahí el uso del sistema de engranajes en la caja de cambios. La caja de engranajes se coloca en la parte superior del vástago de la válvula. A pesar de que las válvulas de mariposa wafer manuales son más baratas y cómodas de usar, suponen un riesgo para el operario en caso de fugas y fluidos peligrosos. Además, pueden resultar muy molestas para el operario si se necesita un gran par de apriete en el que la válvula tenga que arrancar y parar con frecuencia.

Figura: Válvula de mariposa manual tipo wafer.

Válvula de mariposa wafer de accionamiento eléctrico

Se trata de una válvula de mariposa wafer que se acciona mediante un actuador eléctrico. Los fabricantes de válvulas de mariposa wafer diseñan el actuador con un sistema automatizado para ayudar a determinar cuándo el disco cierra y abre el flujo de fluido. Estas válvulas funcionan con energía mecánica. Por ello, la válvula está diseñada con un motor eléctrico que convierte la energía eléctrica en energía mecánica en términos de par. El actuador está conectado al vástago de la válvula para que pueda obtener el par que necesita la válvula. Las válvulas de mariposa wafer de accionamiento eléctrico pueden instalarse en todas las industrias porque la electricidad está fácilmente disponible. Sin embargo, una válvula de mariposa de oblea accionada eléctricamente es cara en comparación con la manual. La reparación de la válvula también es cara debido a los componentes eléctricos, como el motor, que es caro de sustituir. Sin embargo, las ventajas de esta válvula superan con creces los inconvenientes, ya que la válvula libera al usuario de la fatiga, a diferencia de los tipos manuales.

Figura: Válvula de mariposa wafer de accionamiento eléctrico.

Válvula de mariposa wafer neumática

Se trata de una válvula de mariposa tipo wafer que funciona con un actuador neumático. Un actuador neumático es aquel que convierte la energía del aire comprimido en energía mecánica necesaria para hacer funcionar la válvula. Un actuador neumático tiene otros nombres como cilindros de aire, cilindros neumáticos y actuadores de aire. Los fabricantes de válvulas de mariposa wafer diseñan esta válvula para que dependa del aire comprimido que entra en una cámara para crear presión. Una vez que la presión supera un determinado nivel de presión que excede la presión atmosférica fuera de la cámara, crea una energía mecánica controlada en términos de par. Este tipo de válvula de mariposa wafer es versátil, ya que se puede utilizar en diferentes aplicaciones industriales con productos corrosivos y alimentarios. El aire comprimido puede limpiarse antes de ser utilizado para hacer funcionar la válvula y, por lo tanto, mejorar los niveles de higiene.

Figura: Válvula de mariposa wafer neumática.

Válvula de mariposa wafer hidráulica

Se trata de una válvula de mariposa tipo wafer que funciona con un actuador hidráulico. El actuador hidráulico funciona utilizando líquido hidráulico. Este actuador ayuda a cambiar la energía de presión del líquido hidráulico en energía cinética en términos de par necesario para arrancar y parar la válvula. Esta válvula es adecuada para su uso cuando se requiere un alto par, ya que es más eficiente en la producción de par debido a las propiedades incompresibles del líquido hidráulico. Sin embargo, los fabricantes de válvulas de mariposa wafer recomiendan el uso de esta válvula donde hay baja temperatura ya que el líquido hidráulico puede verse afectado si la temperatura es alta. Además, en caso de que el líquido hidráulico tenga fugas, se produce una gran contaminación que no es deseable en industrias como la de alimentos y bebidas y la de procesamiento de productos farmacéuticos.

Figura: Válvula de mariposa hidráulica wafer.

Válvula de mariposa de plástico tipo wafer

Se trata de una válvula de mariposa wafer que está hecha de material plástico. Los fabricantes de válvulas de mariposa wafer utilizan varios materiales plásticos para fabricar esta válvula, entre ellos el cloruro de polivinilo y el propileno. Esta válvula está hecha para su uso en medios muy corrosivos y que se encuentran a bajas temperaturas. Los fabricantes de válvulas de mariposa wafer de plástico recomiendan esta válvula en este tipo de aplicaciones porque son mucho más resistentes a la corrosión en comparación con los tipos metálicos como el acero inoxidable. Además, los materiales plásticos son más baratos que los metálicos. Por lo tanto, esta válvula resulta más barata que las válvulas de mariposa wafer metálicas. El diseño empleado para fabricar esta válvula la hace fuerte para que soporte la presión del fluido así como el impacto de la caída de objetos.

Figura: Válvula de mariposa de plástico tipo wafer.

Aplicaciones de las válvulas de mariposa wafer

• Las válvulas de mariposa wafer se utilizan en los sistemas de protección contra incendios.
• Se utilizan en la fabricación de productos químicos.
• Se utilizan en el tratamiento de aguas residuales municipales y en la depuración del agua.
• Las válvulas de mariposa wafer se utilizan en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC).
• Se utilizan en la elaboración de alimentos y bebidas.
• Estas válvulas se utilizan en las refinerías de petróleo.
• Las válvulas de mariposa wafer se utilizan en aplicaciones mineras.
• Se utilizan en las industrias farmacéuticas, ya que pueden mantener fácilmente altos niveles de higiene.

Ventajas de las válvulas de mariposa wafer

• Estas válvulas pueden ser automáticas o manuales.
• Las válvulas de mariposa Wafer son más baratas en comparación con otras válvulas de mariposa.
• El uso de un cuarto de vuelta para abrir y cerrar el flujo de fluido hace que estas válvulas sean de rápido funcionamiento.
• Las válvulas de mariposa wafer tienen un diseño sencillo y compacto.
• Son de pequeño tamaño y, por tanto, ligeros.
• Sus reducidas dimensiones hacen que el espacio de instalación en el sistema de tuberías sea reducido.
• Las válvulas de mariposa wafer son fáciles de limpiar, instalar y reparar.
• Su diseño los hace versátiles y, por tanto, aplicables en diversas industrias.
• Estas válvulas pueden permitir un flujo de fluido bidireccional o unidireccional.
• Son resistentes a la corrosión y al desgaste por abrasión.
• Las válvulas de mariposa wafer pueden utilizarse en aplicaciones de lodos y fangos.

Desventajas de las válvulas de mariposa wafer

• Las juntas de las válvulas de mariposa wafer son débiles en comparación con otras válvulas, lo que puede provocar fugas en caso de alta presión.
• Contribuyen a la caída de presión porque el disco permanece en el paso del fluido cuando la válvula está abierta.
• Su diseño los hace propensos a la asfixia y a la cavitación.
• El cierre y la apertura del disco de la válvula están influidos por las turbulencias del fluido.

Solución de problemas de las válvulas de mariposa wafer

La válvula de mariposa wafer no se cierra completamente

• Materiales extraños en la válvula. Abra la válvula y retire los materiales. Limpie las partes internas de la válvula.

La válvula es difícil de manejar

• Presencia de materiales extraños en la válvula. Abra la válvula y retire los materiales extraños.
• Corrosión en la válvula. Abra la válvula y limpie la corrosión. Asegúrese de que la válvula se utiliza con el tipo de fluido correcto, tal y como recomienda el fabricante de la válvula de mariposa wafer.

Fuga de fluidos externos

• Empaquetadura desgastada. Sustituya la empaquetadura.
• Juntas tóricas desgastadas. Sustituya las juntas tóricas.
• Alta presión del fluido. Reduzca la presión del fluido al rango indicado por el fabricante de la válvula de mariposa wafer.
• Pernos sueltos. Apriete los pernos.
• Juntas desgastadas entre la válvula y la tubería. Sustituya las juntas.

Fuga de fluidos internos

• Asientos desgastados. Sustituya el asiento.
• Juntas tóricas desgastadas. Sustituya las juntas tóricas.
• Suciedad obstruida en la válvula. Limpie la suciedad.

Resumen

Una válvula de mariposa wafer es una válvula que se instala en un sistema de tuberías sujetándola entre dos bridas de la tubería. Las bridas de la tubería se conectan mediante pernos. Estos pernos cruzan el cuerpo de la válvula a las bridas de la tubería. Los fabricantes de válvulas de mariposa wafer diseñan esta válvula con longitudes cortas que hacen posible que los pernos pasen por encima de la válvula. Esta válvula se clasifica como una válvula de cuarto de vuelta. Esto significa que la válvula funciona girando el disco en un ángulo de un cuarto de vuelta para iniciar o detener el flujo de fluido. Los diseños disponibles de estas válvulas funcionan mediante volante/palanca o actuador. Estas válvulas son aplicables en diferentes industrias. Sin embargo, para un mejor servicio y una aplicación económica, la válvula tiene que ser utilizada de acuerdo con las instrucciones dadas por el fabricante de la válvula de mariposa wafer.

Las válvulas de mariposa wafer son de varios tipos, como las válvulas de mariposa wafer manuales, las válvulas de mariposa wafer de plástico, las válvulas de mariposa wafer hidráulicas, las válvulas de mariposa wafer neumáticas y las válvulas de mariposa wafer eléctricas, entre otras. Las aplicaciones de las válvulas de mariposa wafer incluyen HVAC, tratamiento de aguas residuales, operaciones mineras, procesamiento de alimentos y fabricación de productos químicos, entre otros. Las ventajas del uso de válvulas de mariposa wafer incluyen el peso ligero, el tamaño pequeño, la facilidad de instalación, limpieza y reparación, el funcionamiento rápido, el diseño simple y compacto, y la versatilidad.