Válvula de mariposa neumática

¿Qué es una válvula de mariposa neumática? 

Se trata de una válvula de mariposa que funciona mediante un actuador neumático. Una válvula de mariposa neumática utiliza aire comprimido para abrir y cerrar la válvula. Estas válvulas pertenecen a la categoría de válvulas de cuarto de vuelta. Como tal, el disco de la válvula hace un ángulo de un cuarto de vuelta para iniciar o detener el flujo de fluido. Los fabricantes de válvulas de mariposa neumáticas diseñan estas válvulas con diferentes materiales, lo que las hace adecuadas para su uso en diversas aplicaciones. Neumática fabricante de válvulas de mariposa hace que la válvula permanezca en el paso del caudal cuando la válvula está abierta o cuando está cerrada. Este mecanismo contribuye a la caída de presión, lo que reduce la eficacia. Sin embargo, estas válvulas son de pequeño tamaño, compactas y de diseño sencillo. Este diseño hace que las válvulas de mariposa con actuador neumático sean más baratas que otras válvulas. El diseño también ayuda a estas válvulas a trabajar en aplicaciones con lodos y fangos, ya que el disco difícilmente puede obstruirse. 

Figura: Válvula de mariposa neumática.

Componentes de una válvula de mariposa neumática 

Cuerpo 

El cuerpo es la parte que sujeta todas las demás piezas de un neumático válvula de mariposa. El cuerpo está fabricado con materiales metálicos muy resistentes, como acero al carbono y acero inoxidable, para garantizar una alta resistencia. Sin embargo, hay una categoría especial de estas válvulas que están fabricadas íntegramente con materiales plásticos. El cuerpo contiene orificios para alojar los pernos utilizados para conectar la válvula a la tubería. 

Actuador neumático 

Es la pieza que proporciona el par utilizado para abrir y cerrar la válvula. El actuador está conectado al disco de la válvula a través del vástago. Cuando el actuador gira el vástago, el disco gira simultáneamente permitiendo o bloqueando el paso del fluido. 

Vástago

Es la parte de una válvula de mariposa neumática que conecta el disco de la válvula y el actuador. El vástago ayuda a transmitir el par del actuador al disco para que la válvula se abra o se cierre. 

Disco 

Es el componente de una válvula de mariposa neumática encargado de iniciar y detener el flujo de fluido. 

Asiento 

Este componente ayuda a evitar la fuga de fluido cuando la válvula está cerrada. El asiento sirve para proporcionar una superficie donde se asienta el disco cuando se cierra la válvula. 

Junta 

Se trata de un componente que se coloca entre las superficies de contacto de la tubería y la válvula para evitar fugas de fluido entre las conexiones. La junta se fabrica con distintos materiales en función de la temperatura de trabajo y el tipo de fluido. 

Figura: Componentes de una válvula de mariposa neumática.

¿Cómo funciona una válvula de mariposa con actuador neumático? 

Una válvula de mariposa neumática funciona dando un cuarto de vuelta para abrirse o cerrarse. La capacidad de abrir o cerrar se ve reforzada por un actuador neumático que produce potencia en términos de par que retuerce el disco para abrir y cerrar. Para poner en marcha una válvula de mariposa neumática, se enciende el actuador. El actuador accionado produce par y lo transmite al disco a través del vástago. Esto hace que tanto el vástago como el disco giren en sentido contrario a las agujas del reloj. Esta rotación del disco hace que la válvula se abra, permitiendo que el fluido fluya a través de ella. En este estado cerrado, el disco está orientado en paralelo al flujo de fluido. Para cerrar la válvula, el actuador hace girar el vástago y el disco en el sentido de las agujas del reloj. Esta rotación hace que el disco quede perpendicular a la dirección del flujo del fluido y bloquea así cualquier intento del fluido de atravesar la válvula. Los fabricantes de válvulas de mariposa neumáticas diseñan estas válvulas para su uso en aplicaciones de estrangulación. 

Figura: Funcionamiento de una válvula de mariposa neumática.

Tipos de válvulas de mariposa neumáticas 

Válvula de mariposa concéntrica con actuador neumático 

Se trata de una válvula de mariposa neumática también denominada válvula de mariposa neumática de offset cero. Se trata del diseño más básico. El vástago de la válvula está diseñado para pasar a través del centro del disco que se coloca en el centro del orificio de la tubería. El asiento se coloca en la periferia del diámetro del cuerpo. Los fabricantes de válvulas de mariposa neumáticas utilizan asientos elásticos o asientos de goma para fabricar estas válvulas. Esto hace que la válvula sea muy eficaz a la hora de garantizar un flujo de fluido nulo cuando el flujo de fluido está cerrado. Sin embargo, esta válvula sólo puede utilizarse en aplicaciones en las que la temperatura de funcionamiento sea inferior a 60 °C.^o grados ya que las altas temperaturas pueden dañar el asiento de la válvula. Válvula de mariposa concéntrica con actuador neumático tienen la ventaja de que el medio atraviesa la válvula sin entrar en contacto con el cuerpo porque el asiento está hecho como un cartucho o manguito dentro del cuerpo de la válvula. 

Figura: Válvula de mariposa concéntrica con actuador neumático.

Válvula de mariposa excéntrica con actuador neumático 

Se trata de una válvula de mariposa neumática en la que el vástago está desplazado de la línea central del disco de la válvula. Una válvula diseñada con el vástago detrás del centro del disco se conoce como válvula de mariposa de desplazamiento simple. Los fabricantes de válvulas de mariposa neumáticas diseñan esta válvula para ayudar a reducir el contacto entre la junta y el disco antes de que la válvula esté completamente cerrada, lo que ayuda a mejorar la vida útil de la válvula. 

Otras versiones de esta válvula son la doble offset y la triple offset. A válvula de mariposa neumática de doble offset está diseñado con el vástago detrás del disco y una excentricidad adicional en un lado. Con doble excentricidad, el vástago puede girar el disco para rozar sobre el asiento de la válvula durante aproximadamente 1^o a 3^o grados. A válvula de mariposa neumática de triple offset está pensada para su uso en aplicaciones críticas. Los fabricantes de válvulas de mariposa neumáticas diseñan esta válvula de forma similar a la versión doble, pero ésta tiene un desplazamiento más. Este tercer desplazamiento se produce en el eje de contacto entre el disco y el asiento. Los fabricantes de válvulas de mariposa neumáticas diseñan esta válvula de triple desplazamiento con asientos metálicos para mejorar el cierre hermético sin fugas, así como para que la válvula sea adecuada para su uso a altas temperaturas. Esta válvula también es muy eficaz y no es propensa al desgaste. 

Figura: Válvula de mariposa excéntrica con actuador neumático.

Válvula de mariposa wafer con actuador neumático 

Es la más económica de las válvulas de mariposa neumáticas. Se trata de una válvula de mariposa neumática que se coloca entre dos bridas de tubería. Se utilizan pernos para conectar la válvula. Los pernos utilizados son lo suficientemente largos para atravesar el cuerpo de la válvula. Además, los fabricantes de válvulas de mariposa neumáticas diseñan el cuerpo con longitudes cortas, lo que hace que la conexión sea económica y también ligera. La conexión entre la válvula y la tubería se hace estanca utilizando juntas o juntas tóricas. Estas juntas se colocan entre las superficies de contacto de la válvula y la tubería. 

Figura: Válvula de mariposa wafer con actuador neumático

Válvula de mariposa de orejetas con actuador neumático 

Se trata de una válvula de mariposa neumática diseñada con orejetas roscadas alrededor del cuerpo. Las orejetas roscadas sirven para sujetar los pernos utilizados para conectar la válvula y la tubería. Se utilizan dos juegos de pernos para fijar la válvula y la tubería. Este tipo de válvula facilita su desconexión sin afectar al otro lado de la tubería. Una vez que la válvula y la tubería están conectadas, el cuerpo de la válvula soporta el peso de la tubería, a diferencia de lo que ocurre con la válvula tipo wafer. 

Figura: Válvula de mariposa con actuador neumático.

Válvula de mariposa neumática de doble brida 

Se trata de una válvula de mariposa neumática diseñada con extremos embridados a ambos lados de los puertos. Esto ayuda a conectar la válvula a la tubería mediante pernos. Los fabricantes de válvulas de mariposa neumáticas diseñan este tipo de válvula con bridas dobles para facilitar la instalación y hacerla más precisa. Esta válvula tiene la ventaja de adaptarse a tuberías revestidas, ya que el saliente del disco más allá de la longitud del cuerpo es insignificante. Los fabricantes de válvulas de mariposa neumáticas recomiendan el uso de esta válvula en aplicaciones de alta presión debido a la gran resistencia que le confieren los pernos, las tuercas y las bridas. La válvula también se puede utilizar en temperaturas altas y bajas en función de los materiales utilizados para fabricar juntas y asientos. 

Figura: Doble válvula de mariposa de brida con actuador neumático.

Válvula de mariposa neumática de plástico 

Se trata de un tipo especial de válvula de mariposa neumática fabricada con material plástico. Los fabricantes de válvulas de mariposa neumáticas utilizan materiales plásticos muy resistentes, como el cloruro de polivinilo y el propileno. Este tipo de válvula es más barato en comparación con otros tipos de válvulas de mariposa con actuador neumático. El bajo coste se debe al bajo coste de los materiales plásticos, así como a la menor cantidad de energía necesaria para formar la válvula en comparación con la que se necesita para fabricar válvulas metálicas. Las válvulas de mariposa neumáticas de plástico también son muy ligeras en comparación con los tipos metálicos. El principio de funcionamiento de estas válvulas es el mismo que el de otras válvulas de mariposa con actuador neumático. Las válvulas de mariposa neumáticas de plástico tienen una excelente resistencia a la corrosión en comparación con sus homólogas metálicas. El único problema de estas válvulas es que no pueden funcionar a altas temperaturas, ya que el material plástico se fundiría y destruiría toda la válvula. Por ello, los fabricantes de válvulas de mariposa neumáticas recomiendan el uso de estas válvulas a bajas temperaturas, es decir, por debajo de 60°C. ^oC.

Figura: Válvula de mariposa neumática de plástico.

Aplicaciones de las válvulas de mariposa neumáticas 

• Industrias alimentarias y de bebidas. 
• Industrias de fabricación farmacéutica. 
• Los utilizan distintos fabricantes de productos químicos.
• Estas válvulas se utilizan en aplicaciones de vapor. 
• Las válvulas de mariposa neumáticas se utilizan en aplicaciones de lucha contra incendios. 
• Se utilizan en las industrias del petróleo y el gas. 
• Estas válvulas se utilizan en aplicaciones de depuración y tratamiento de aguas. 
• Se utilizan en aplicaciones de lodos y fangos.
• Las válvulas de mariposa con actuadores neumáticos se utilizan en las industrias papelera y de fabricación de pasta de papel. 

Ventajas de las válvulas de mariposa neumáticas 

• Estas válvulas pueden funcionar tanto en aplicaciones de bajo como de alto par. 
• Funciona muy rápido.
• Más económicas que otras válvulas.
• Estas válvulas son pequeñas y ligeras. 
• Diseño sencillo y compacto que se traduce en una gran resistencia. 
• Ocupan poco espacio cuando se instalan en comparación con otras válvulas. 
• Tienen una baja pérdida de presión y, por tanto, un alto rendimiento. 
• Son duraderas si se utilizan según las instrucciones del fabricante de la válvula de mariposa neumática. 

Desventajas de las válvulas de mariposa neumáticas 

• Estas válvulas son caras en comparación con las de tipo manual. 
• El cierre y la apertura del disco de la válvula se ven afectados por las turbulencias del fluido, por lo que tienden a reducir su eficacia. 
• Estas válvulas no pueden proporcionar un excelente sellado del fluido en comparación con otras válvulas como las de bola. 

Localización de averías en válvulas de mariposa neumáticas 

Fuga interna de fluido 

• El asiento de la válvula está dañado o desgastado. Sustituya el asiento de la válvula. 
• El disco de la válvula está dañado. Sustituya el disco. 
• Las juntas tóricas están dañadas o desgastadas. Sustituya las juntas tóricas. 
• Materias extrañas en la válvula. Abra la válvula y retire cualquier material extraño. 

Fuga de fluido externo 

• La junta está dañada o desgastada. Sustituya la junta. 
• Juntas tóricas desgastadas. Sustituya las juntas tóricas. 
• Conexión floja. Apriete los tornillos hasta alcanzar el par de apriete recomendado por los fabricantes de las válvulas de mariposa neumáticas. 

La válvula no arranca

• No hay alimentación en el actuador. Compruebe la disponibilidad de alimentación de la fuente y corrija si hay alguna avería. 
• Obstrucción en la válvula. Abra la válvula y elimine el material que haya causado la obstrucción. 

Resumen 

Las válvulas de mariposa neumáticas funcionan mediante un actuador neumático. El actuador se monta en la parte superior de la válvula. El actuador neumático proporciona el par utilizado para girar el vástago para abrir y cerrar la válvula. Las válvulas de mariposa con actuador neumático se abren girando el disco un cuarto de vuelta, lo que permite que el disco gire dejando libre el paso del fluido. Para cerrar la válvula, el actuador gira el disco otro cuarto de vuelta en sentido contrario. De este modo, el disco queda perpendicular a la dirección del flujo, por lo que el fluido no puede atravesar la válvula.