¿Qué es una válvula de mariposa de accionamiento eléctrico?
Se trata de una válvula de mariposa que se acciona mediante un actuador eléctrico. Es una válvula de un cuarto de vuelta que utiliza un disco giratorio para iniciar, estrangular o detener el flujo de fluido a través de un sistema de tuberías. El disco giratorio está montado en el paso del fluido. Este disco es controlado por el actuador eléctrico a través de un componente de eje unido a él. Los fabricantes de válvulas de mariposa de accionamiento eléctrico producen varios tipos de estas válvulas que se clasifican en niveles de temperatura, presión y caudales de fluido. Estas válvulas pueden trabajar con gases, líquidos y lodos. Los fabricantes de válvulas de mariposa de accionamiento eléctrico diseñan estas válvulas para su uso en diferentes medios dependiendo del material de construcción utilizado para hacer la válvula. Algunas de estas válvulas están diseñadas para su uso en fluidos no corrosivos, mientras que otras se utilizan en fluidos muy corrosivos. La válvula debe utilizarse según el tipo de fluido. fabricante de válvulas de mariposapara que su uso resulte económico y se pueda utilizar durante mucho tiempo.
Figura: Válvula de mariposa de accionamiento eléctrico.
Componentes de una válvula de mariposa de accionamiento eléctrico
Cuerpo de la válvula
Es la parte de una válvula de mariposa de accionamiento eléctrico que se utiliza para cubrir los componentes internos. El cuerpo es también el componente que contiene los puertos de entrada y salida de la válvula. El cuerpo está hecho de materiales resistentes como acero inoxidable, aleación de níquel y acero al carbono.
Actuador eléctrico
Este es el componente que suministra energía para accionar el motor eléctrico. válvula de mariposa. Convierte la energía eléctrica en energía mecánica que, a su vez, produce un par que se utiliza para arrancar o parar la válvula.
Vástago
Se trata de un componente del eje que conecta el actuador con el disco de la válvula. La función del vástago es transmitir energía mecánica del actuador al disco.
Disco
Es el componente principal de una válvula de mariposa de accionamiento eléctrico que se utiliza para iniciar, estrangular o detener el flujo de fluido a través de la válvula. El disco es accionado por el actuador a través del vástago.
Asientos
Son componentes situados en el interior del cuerpo de la válvula y que forman la superficie de apoyo del disco una vez cerrada la válvula. Los asientos son componentes muy importantes, ya que determinan la temperatura de uso de la válvula. Los asientos pueden ser blandos o metálicos. Los asientos blandos se utilizan a bajas temperaturas, mientras que los metálicos están pensados para altas temperaturas.
Junta
Este componente se coloca entre las superficies de contacto de la tubería y la válvula. La junta ayuda a mejorar el sellado hermético entre la tubería y la válvula.
Figura: Componentes de una válvula de mariposa de accionamiento eléctrico.
¿Cómo funciona una válvula de mariposa eléctrica?
Una mariposa accionada eléctricamente es muy rápida en su funcionamiento porque sólo necesita un cuarto de vuelta del disco para abrirse o cerrarse según sea necesario. Para iniciar el flujo de fluido, el actuador eléctrico se enciende. A continuación, se enciende un motor eléctrico que convierte la energía eléctrica en energía mecánica en forma de par. Este par es transmitido por el vástago de la válvula al disco. Esto fuerza al disco de la válvula a realizar un ángulo de un cuarto de vuelta, es decir, un ángulo de 90º.o grado. El disco se vuelve entonces paralelo al paso de caudal, dejando la válvula abierta para el paso del fluido. Para detener la válvula, el actuador invierte el sentido de giro del motor, lo que obliga al vástago a girar en sentido contrario (en el sentido de las agujas del reloj). Como tal, el disco se vuelve coplanario a la tubería y al flujo de fluido, donde bloquea cualquier fluido que intente pasar a través de la válvula. Las válvulas de mariposa de accionamiento eléctrico también se utilizan para aplicaciones de estrangulación de caudal. Cuando se utilizan para estrangular, el disco se abre ligeramente. Esto permite que una pequeña cantidad de fluido pase a través de la válvula.
Figura: Funcionamiento de una válvula de mariposa de accionamiento eléctrico.
Tipos de válvulas de mariposa de accionamiento eléctrico
Válvula de mariposa de accionamiento eléctrico con desplazamiento cero
Se trata de una válvula de mariposa de accionamiento eléctrico en la que el vástago es colineal a la línea central del disco. El disco está centrado en el asiento. El disco, el vástago y el asiento están centrados dentro del cuerpo. Cuando la válvula está cerrada, el asiento, el cuerpo y el disco se encuentran en posición concéntrica. Este diseño permite la rotación sobre el eje central. Cuando la válvula está completamente abierta, el flujo de fluido se divide en dos partes a cada lado del disco. Los fabricantes de válvulas de mariposa de accionamiento eléctrico diseñan esta válvula de forma que el asiento cubra el cuerpo para evitar que el fluido entre en contacto. Estas válvulas están fabricadas con asientos blandos, lo que les permite confiar en la deformación y flexibilidad de los asientos para crear un cierre hermético. Sin embargo, los bordes del disco se deslizan en el asiento, lo que provoca una fricción total entre ellos cuando la válvula está en funcionamiento. Como consecuencia, se reduce la vida útil de la válvula. Dado que el asiento está fabricado en caucho o material plástico, las válvulas de accionamiento eléctrico válvula de mariposa concéntrica los fabricantes recomiendan el uso de esta válvula es baja temperatura y presión nominal.
Figura: Válvula de mariposa concéntrica de accionamiento eléctrico.
Válvula de mariposa de doble offset de accionamiento eléctrico
Se trata de una válvula de mariposa de accionamiento eléctrico en la que el vástago no pasa por la línea central del disco de la válvula. El vástago está desplazado de la línea central del asiento y de la línea central del cuerpo. El vástago también está desplazado de la línea central vertical de la válvula. Este diseño da lugar a dos desplazamientos. El asiento se levanta del asiento cuando se abre el disco. Esto ayuda a reducir la fricción cuando la válvula se abre y se cierra durante los primeros y los últimos diez grados del cierre del disco. El diseño da como resultado una válvula de mariposa de accionamiento eléctrico de funcionamiento suave y buena estanqueidad. También proporciona a la válvula una larga vida útil en comparación con el tipo de desplazamiento cero. Los fabricantes de válvulas de mariposa de accionamiento eléctrico diseñan esta válvula con asientos blandos. Como tal, esta válvula se recomienda para su uso donde hay baja temperatura y presión moderada. Las aplicaciones de esta válvula incluyen el suministro de agua, la climatización y la extinción de incendios, entre otras.
Figura: Válvula de mariposa de accionamiento eléctrico de doble offset e ilustraciones de los offsets (lado derecho).
Válvula de mariposa eléctrica de triple offset
Se trata de una válvula de mariposa de accionamiento eléctrico que tiene tres compensaciones. Los dos primeros son los mismos que los de la válvula de mariposa de doble offset tipo. El tercer desplazamiento está en el eje del cono de sellado del cuerpo. La adición del tercer desplazamiento ayuda a eliminar el contacto entre el disco y el asiento cuando la válvula se abre o se cierra. Esto ayuda a eliminar la fricción. El contacto sólo es posible cuando la válvula se cierra completamente, lo que ayuda a crear un tope mecánico que impide que el disco siga girando. Los fabricantes de válvulas de mariposa de accionamiento eléctrico fabrican el asiento con materiales metálicos para que pueda utilizarse en aplicaciones de alta presión y alta temperatura. Un asiento metálico es más rígido y resistente que los asientos blandos, por lo que la válvula puede soportar el desgaste abrasivo. Además, este diseño de válvula de mariposa de triple offset aumenta la vida útil en comparación con otras válvulas de mariposa. Las aplicaciones de esta válvula incluyen vapor sobrecalentado en centrales eléctricas de vapor, fluidos a alta temperatura, productos químicos corrosivos, petróleo y gas, tuberías en alta mar, papel y pasta de papel, entre otros.
Figura: Válvula de mariposa de accionamiento eléctrico de triple desplazamiento e ilustración de los tres desplazamientos (lado derecho).
Válvula de mariposa de doble brida y accionamiento eléctrico
Se trata de una válvula de mariposa de accionamiento eléctrico que tiene extremos bridados planos en los puertos de entrada y salida. Estos extremos con bridas tienen orificios que se utilizan para sujetar los pernos que conectan la válvula y la tubería. La tubería también tiene un extremo plano con bridas y orificios para que pueda acoplarse perfectamente a la válvula. Los fabricantes de válvulas de mariposa de accionamiento eléctrico producen esta válvula para su uso en aplicaciones duras que implican lodos y fangos, así como medios corrosivos para que sean económicas en su uso. El coste de estas válvulas es superior al de otras válvulas de mariposa. Estas válvulas pueden soportar altas temperaturas y altas presiones.
Figura: Válvula de mariposa de doble brida y accionamiento eléctrico.
Válvula de mariposa de accionamiento eléctrico para soldar a tope
Se trata de una válvula que se conecta a la tubería mediante soldadura. Los puertos de entrada y salida de la válvula se sueldan al sistema de tuberías. Los fabricantes de válvulas de mariposa de accionamiento eléctrico diseñan este tipo de válvulas para su uso en aplicaciones con fluidos peligrosos como corrosivos e inflamables. El uso de una válvula de extremo soldado en este tipo de aplicaciones garantiza la seguridad no sólo para el medio ambiente debido a las fugas, sino también para el personal de la válvula. La desventaja de esta válvula es que no puede repararse ni limpiarse mientras está conectada a la tubería. La soldadura debe retirarse antes de realizar cualquier reparación.
Figura: Válvula de mariposa de accionamiento eléctrico con soldadura a tope.
Aplicaciones de las válvulas de mariposa eléctricas
- Industrias mineras.
- Fabricación de productos farmacéuticos.
- Abastecimiento de agua y tratamiento de aguas residuales.
- Elaboración de alimentos y bebidas.
- Fabricación de productos de papel y pasta de papel.
- Control del flujo de vapor y agua en centrales térmicas de vapor.
- Refinería de productos petrolíferos.
- Transferencia de productos derivados del petróleo y el gas.
Ventajas de las válvulas de mariposa de accionamiento eléctrico
- Están automatizados.
- Funcionan muy rápido.
- Diseño sencillo y compacto.
- Se utilizan en una amplia gama de aplicaciones industriales.
- Son de peso ligero en relación con válvula de compuerta o válvula de globo.
- Son adecuados para su instalación en espacios reducidos.
- Resistente a la corrosión y al desgaste por abrasión.
- Toleran lodos y fangos.
Desventajas de las válvulas de mariposa eléctricas
- Provocan cierta caída de presión porque una vez que la válvula se abre el disco permanece en el paso del flujo de fluido.
- Son propensos a la asfixia y la cavitación.
- Malas características de estanqueidad, especialmente a alta presión.
Solución de problemas de válvulas de mariposa de accionamiento eléctrico
La válvula no se abre ni se cierra
- No hay corriente. Compruebe la fuente de alimentación y asegúrese de que la frecuencia y el voltaje son los recomendados por el fabricante de la válvula de mariposa eléctrica.
El actuador eléctrico no funciona
- Cables sueltos, interruptor u otros cables desconectados. Compruebe los cables, el interruptor y otros cables en el actuador y vuelva a conectar donde sea necesario.
- Condensador suelto o conexión incorrecta. Compruebe el diagrama de cableado para la conexión correcta según las instrucciones del fabricante de la válvula de mariposa de accionamiento eléctrico.
- El motor está dañado. Sustituya el motor eléctrico.
- Los cables del bloque de terminales están sueltos o desconectados. Conecte los cables de los terminales según sea necesario.
La corriente está conectada pero la válvula no funciona
- El condensador está dañado. Sustituya el condensador.
- La válvula necesita más par de apriete. Compruebe si hay materiales extraños obstruyendo el disco de la válvula.
Fuga interna de fluido
- Los asientos están desgastados. Sustituya los asientos.
- Las juntas tóricas están desgastadas. Sustituya las juntas tóricas.
- Suciedad en la válvula. Abra la válvula y limpie la suciedad.
Fuga de fluido externo
- La junta está dañada o desgastada. Sustituya la junta.
- Conexión floja entre la tubería y la válvula. Apriete los pernos de conexión a los valores de par indicados por el fabricante de la válvula de mariposa de accionamiento eléctrico.
- Las juntas tóricas están desgastadas. Sustituya las juntas tóricas.
Resumen
Una válvula de mariposa de accionamiento eléctrico es una válvula que se acciona mediante un actuador eléctrico. Esta válvula funciona utilizando un motor eléctrico para convertir la energía eléctrica en energía mecánica. Esta energía mecánica es en términos de par utilizado para girar el disco de la válvula para permitir o bloquear el flujo de fluido. El funcionamiento de estas válvulas es muy rápido, ya que el disco de la válvula sólo tiene que girar 90°.o grados para alcanzar el cierre total o estar completamente abierto.
Las válvulas de mariposa de accionamiento eléctrico se utilizan en diversas aplicaciones, como el suministro de agua, las operaciones mineras, el procesamiento de alimentos y bebidas, la refinería de petróleo, el papel y la pulpa, las centrales eléctricas de vapor y los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, entre otros.
