Introducción
Las válvulas de mariposa son una parte fundamental de los sistemas contemporáneos de gestión de fluidos, ya que permiten una regulación controlada del caudal en diversas industrias. Ya se trate de instalaciones de tratamiento de agua, conducciones de gas o actividades industriales, debe conocer bien los componentes de las válvulas de mariposa para lograr los resultados finales deseados en cuanto a funcionalidad y durabilidad. Todo funciona, desde discos y ejes dúctiles hasta novedosos actuadores.
En este apartado, se presta más atención a las piezas esenciales de las válvulas, los métodos de puesta en marcha y las técnicas de mantenimiento para que pueda tomar decisiones con conocimiento de causa en el momento de la selección o el mantenimiento de las válvulas de mariposa. Si está explorando opciones o planteándose preguntas sobre los remolques, este desglose le proporcionará claridad al tiempo que le garantiza que se mantiene al tanto de sus sistemas de válvulas.
Componentes básicos de las válvulas de mariposa: Un desglose detallado
| Componente | Aplicación | Ciclo de sustitución recomendado | Condiciones de sustitución (específicas del sector) | Coste de sustitución |
| Cuerpo de válvula | Tratamiento de aguas, petróleo y gas, procesamiento químico, energía, calefacción, ventilación y aire acondicionado, alimentación y bebidas | 5-10 años | 1.Tratamiento del agua: Corrosión o grietas que provocan fugas; 2. Petróleo y gas: Daños debidos a alta presión/temperatura; 3. Procesamiento químico: Corrosión química o grietas; 4. Energía: Daños estructurales por sistemas de alta presión. | Coste medio, $500 - $2000 |
| Disco (placa de mariposa) | Tratamiento de aguas, petróleo y gas, química, climatización, alimentación y bebidas, metalurgia | 3-5 años | 1.Tratamiento del agua: Corrosión o desgaste que provoca el fallo de las juntas; 2. Procesamiento químico: Corrosión, desgaste y fallo de las juntas; 3. Petróleo y gas: Desgaste grave o daños por altas temperaturas; 4. Alimentación y bebidas: Corrosión química. | Coste medio, $300 - $1500 |
| Eje | Sistemas de alta presión, petróleo y gas, procesamiento químico, metalurgia, energía | 5-7 años | 1.Sistemas de alta presión: Corrosión o desgaste; 2. Petróleo y gas: Corrosión por exposición a productos químicos o entornos de alta presión; 3. Metalurgia: Alta temperatura o exposición a productos químicos. | Coste elevado, $400 - $1200 |
| Junta de estanqueidad (asiento) | Medios corrosivos, alta temperatura/presión, procesamiento químico, petróleo y gas, energía | 1-3 años | 1.Petróleo y gas: Exposición a medios corrosivos o alta presión; 2. Procesamiento químico: Corrosión química o envejecimiento a alta temperatura; 3. Energía: Fallo de las juntas por alta temperatura y presión. | Coste bajo a medio, $50 - $300 |
| Rodamiento | Sistemas de alta presión, petróleo y gas, HVAC, metalurgia, energía | 3-5 años | 1.Petróleo y gas: Desgaste o corrosión a largo plazo; 2. Metalurgia: Desgaste o fallo por altas temperaturas; 3. HVAC: Desgaste debido a contaminantes ambientales. | Coste medio, $100 - $600 |
| Embalaje | Sellado a alta temperatura, funcionamiento a alta presión, petróleo y gas, energía | 2-4 años | 1.Petróleo y Gas: Envejecimiento por exposición a altas temperaturas o productos químicos; 2. Energía: Desgaste por exposición térmica prolongada. | Bajo coste, $50 - $200 |
| Actuador | Sistemas automatizados, Control remoto, Tratamiento de aguas, Petróleo y gas, HVAC | 5-10 años | 1.Tratamiento del agua: Avería eléctrica tras un uso prolongado; 2. Petróleo y gas: Fallos debidos a la alta presión y temperatura; 3. Procesamiento químico: Avería tras ciclos frecuentes; 4. HVAC: Desgaste o fallo eléctrico. | Coste elevado, $1500 - $5000 |
Las válvulas de mariposa están formadas por varios componentes para cumplir eficazmente su función de controlar el flujo de fluido a través de ellas.
Cuerpo de válvula (Shell): El cuerpo de la válvula, normalmente construido en hierro fundido, acero inoxidable o acero al carbono, etc., se fija a la tubería. Recibe las fuerzas y los esfuerzos producidos por el flujo de fluido sufrido, con el fin de mantener la integridad mecánica de la válvula en diferentes condiciones de trabajo.
Disco (placa de mariposa): El disco, ampliamente conocido como placa de mariposa, desempeña un papel muy importante en las válvulas de mariposa, ya que efectúa el flujo del fluido. Suele ser anular y oscila en la carcasa de la válvula para abrir o cerrar el paso de los fluidos. El tamaño y la composición del disco siguen afectando a las características de flujo y a la capacidad de funcionamiento a presión de la válvula. La durabilidad de los materiales es especialmente crucial. Por eso se puede utilizar acero inoxidable o hierro dúctil. Esto permitiría sellar y controlar el flujo y el disco, por lo que es fundamental para mantener y garantizar el rendimiento de la válvula en todas las aplicaciones industriales.
Eje: El eje está diseñado como la conexión entre el disco y el actuador o el mecanismo de control manual en una válvula de mariposa. Envía la fuerza rotatoria para abrir o cerrar la válvula, que a su vez ofrece el control para el flujo de fluido. El material habitual es el acero inoxidable porque el eje tiene que ser fuerte y capaz de resistir fuerzas negativas como la corrosión, especialmente en aplicaciones de alta presión. Su diseño también garantiza que la válvula funcione con eficacia y fiabilidad, y que su rendimiento no se vea comprometido con el paso del tiempo. Ocasionalmente, los ejes se fabrican con revestimientos o tratamientos superficiales especiales para que sean resistentes tanto a la abrasión como al desgaste.
Junta de estanqueidad (asiento): El anillo de estanqueidad, o asiento, es una pieza esencial de una válvula de mariposa situada entre el cuerpo de la válvula y el disco. Su función principal es crear un nivel de cierre muy elevado que elimine cualquier posibilidad de fuga de fluidos. El material para el anillo de sellado incluye caucho, PTFE o metal que depende del tipo de fluido, la presión y la temperatura de su proceso implica. Así, mientras que el PTFE Plexus es resistente a los productos químicos, el caucho es más flexible para el uso a baja presión. El anillo de estanquidad es muy importante para garantizar el mejor rendimiento de la válvula y del sistema en general en diversos sectores industriales.
Rodamiento: Los cojinetes ayudan a soportar el eje y minimizan la fricción cuando se utilizan, lo que facilita el funcionamiento de las válvulas.
Embalaje: Colocada alrededor del eje, la empaquetadura elimina las fugas entre el eje y el cuerpo de la válvula, preservando así la estanqueidad de la válvula.
Actuador: El actuador es una parte fundamental de la válvula de mariposa, ya que mueve el disco abriendo y cerrando la válvula. Pueden ser eléctricos, neumáticos, hidráulicos o manuales dependiendo del tipo de trabajo que vayan a ofrecer. Los actuadores eléctricos ofrecen más precisión y permiten a los operarios controlar el equipo a distancia, además de tener un control automatizado. Los actuadores neumáticos son adecuados para el funcionamiento de válvulas que requieren movimientos frecuentes, y suelen aplicarse en sistemas que requieren alta velocidad. Los actuadores hidráulicos se utilizan para requisitos de par elevado y proporcionan una gran fuerza para válvulas que se utilizan en entornos de alta presión. Así, por ejemplo, los actuadores manuales, como volantes o palancas, se aplican cuando se desea un cambio directo accionado por el operario. Cada tipo de actuador garantiza el rendimiento de la válvula adecuado para determinados requisitos operativos.
Métodos de accionamiento para válvulas de mariposa: Componentes manuales vs. automáticos
Si hay dudas sobre la elección de uno de los tipos de accionamiento, las válvulas de mariposa deben tener en cuenta algunos factores importantes, como el coste, la capacidad de control de la válvula y su tiempo de respuesta, y los modos de funcionamiento necesarios. Los métodos de actuación manual, eléctrico, neumático e hidráulico son todos diferentes entre sí en cuanto a sus características, y cada uno es apropiado para usos específicos.
El método de accionamiento más sencillo y económico es el manual ya que no necesita alimentación eléctrica. Es muy adecuado en sistemas pequeños en los que el cambio de ajuste de las válvulas es poco frecuente o se requiere un bajo grado de precisión. Sin embargo, el accionamiento manual es lento, requiere mucho tiempo y no es eficaz a medida que aumenta el tamaño del sistema o el número de operaciones. Su rendimiento es bueno para situaciones en las que las operaciones son limitadas y la fiabilidad y la sencillez son vitales.
Actuadores neumáticos ofrecen mayores tasas de retroalimentación, lo que significa que responden con rapidez y la válvula se ajusta con mayor frecuencia en procesos como el tratamiento químico o en la industria de la climatización. Los actuadores neumáticos suelen aplicarse en áreas donde se requiere una respuesta rápida, pero no es necesario el control y la precisión de los actuadores eléctricos. También deben tener un suministro continuo de aire, lo que hace que tengan diseños y mantenimientos complejos. Sin embargo, son muy seguros en condiciones peligrosas, por lo que pueden utilizarse en industrias como la del petróleo y el gas.
Actuadores hidráulicos se utilizan para aplicaciones de par y carga elevados. Son los más adecuados para aplicaciones en las que se aplica mucha fuerza, como en los sectores del petróleo y el gas o la energía. Los actuadores hidráulicos son especialmente adecuados para altas presiones y ofrecen el mejor rendimiento en condiciones críticas. Pero su respuesta es más lenta que la de los actuadores neumáticos y necesitan un sistema de fluido hidráulico que aumenta los costes de funcionamiento y mantenimiento.
Actuadores eléctricos son muy precisos y pueden proporcionar un control exacto de la posición de la válvula, normalmente entre ± 0,5% y 1% de la longitud total de la carrera. Este nivel de precisión es beneficioso para aplicaciones que requieren numerosos ciclos, y las que consisten en plantas de tratamiento de aguas, o líneas de producción totalmente automatizadas, u otros sistemas de control de procesos. Además, los actuadores eléctricos son compatibles con los nuevos sistemas de control, como los controladores lógicos programables (PLC) y los sistemas de control y adquisición de datos (SCADA), lo que permite controlarlos a distancia y en tiempo real. También son de gran utilidad en operaciones grandes o esenciales que requieren vigilancia constante y alteraciones inmediatas. Cabe destacar que si necesita actuadores eléctricos adecuados para este tipo de aplicaciones, debe tener en cuenta a Vincer. Como fabricante de confianza, Vincer es conocido por producir actuadores eléctricos y neumáticos fiables y precisos de alta calidad. Nuestros actuadores eléctricos proporcionan un control preciso sobre los movimientos de las válvulas, ofreciendo durabilidad y un rendimiento fiable. Incluso en los entornos más exigentes, proporcionan una mayor seguridad, longevidad y eficiencia.
La otra ventaja de los actuadores eléctricos es que sus necesidades de mantenimiento son mucho menores que las de los actuadores neumáticos o hidráulicos. Dado que para el funcionamiento de estos actuadores eléctricos sólo se requiere corriente eléctrica, no es necesario rellenar adicionalmente los mandos con aire comprimido o fluido hidráulico. Sin embargo, dependen de una fuente estable de energía eléctrica que puede no estar disponible en algunas regiones, por lo que pueden no ser apropiados para su uso en dichas regiones.
Sin embargo, debido a su larga vida útil, bajo coste de mantenimiento y alto rendimiento, los actuadores eléctricos son los preferidos en los sectores críticos y de precisión, donde las aplicaciones deben automatizarse y poseen una mayor repetitividad operativa.
En conclusión, el accionamiento manual es barato, pero sólo puede utilizarse en operaciones pequeñas y poco frecuentes. Los actuadores eléctricos son precisos y se utilizan en grandes sistemas que requieren automatización. Los actuadores neumáticos son ideales para operaciones de alta frecuencia y alta velocidad, mientras que los actuadores hidráulicos son ideales para operaciones de alto par y servicio pesado en sistemas de alta presión. La decisión sobre cuál de estos métodos utilizar depende de los requisitos del sistema en cuanto a precisión, velocidad, consumo de energía y el entorno en el que se utilizará el sistema.
Factores a tener en cuenta al elegir Válvula de mariposa Piezas
A la hora de elegir piezas para válvulas de mariposa, hay que tener en cuenta varios factores cruciales en relación con los componentes de la válvula utilizados y el rendimiento esperado de la misma. A continuación se resumen algunas de las consideraciones vitales:
Aplicación y fluido Compatibilidad
Para cada aplicación, el tipo de medio determina los componentes que se utilizarán en la construcción de la válvula. Esto significa que, para los sistemas de agua, se pueden utilizar discos de hierro dúctil o cualquier aleación estándar para el disco debido a su rentabilidad y disponibilidad. Por otro lado, las piezas con revestimiento de polímero o las piezas con revestimiento de EPDM se utilizan en procesos químicos, fluidos corrosivos o aplicaciones de alta temperatura, ya que dichas piezas son muy resistentes a la corrosión y mantienen unas propiedades de estanquidad muy fiables.
Selección de materiales
Un rendimiento óptimo y una buena vida física dependen en gran medida de los materiales de construcción elegidos. Las piezas estampadas son relativamente fáciles de fabricar y se desgastan bien, por lo que el acero inoxidable y el hierro son buenos materiales. Para un peso reducido y una mayor flexibilidad, los cuerpos compuestos BTI son muy adecuados. Debido a su robusta construcción, las juntas de silicona suelen recomendarse para aplicaciones de alta presión o alta temperatura para mitigar las fugas.
Actuación Compatibilidad
La selección de los componentes que se van a utilizar para la automatización debe hacerse teniendo en cuenta su "compatibilidad" con el sistema de automatización. Se prefieren los actuadores eléctricos por su precisión y facilidad de uso con los sistemas automatizados. No se pueden mezclar y combinar actuadores ya que los neumáticos proporcionan una descripción rápida mientras que los hidráulicos proporcionan fuerza cuando la presión es alta. Soluciones fiables como los actuadores BTI Black Maxx y los sistemas Civacon garantizan un rendimiento constante. Para las operaciones manuales, los ejes duraderos y los mecanismos de control fiables siguen siendo esenciales para sistemas sencillos y rentables.
Mantenimiento y piezas de repuesto
Minimizar el tiempo de inactividad es fundamental para los sistemas de alto uso. Lo primero es buscar componentes que tengan piezas de repuesto a mano para que la reparación sea fácil y rápida. Merece mucho la pena disponer de un suministro de piezas de repuesto de fácil acceso para las industrias que trabajan con equipos pesados, como los sistemas de remolque y otros factores de ampliación de gran tamaño.
Herramientas y asistencia para proveedores
Una de las herramientas necesarias es la obtención de mapas de vistas suministrados, que facilitan el proceso de búsqueda de componentes compatibles y agilizan el trabajo de selección de la pieza y la empaquetadura. El trabajo general de la carcasa se facilita prestando atención a la coherencia de las interfaces, la vida útil del material, los requisitos de accionamiento y las características de liberación. Este conjunto de medidas proporciona la fiabilidad necesaria a las válvulas de mariposa en diversas condiciones de funcionamiento y mejora el rendimiento general del sistema.
Mantenimiento Estrategias para válvulas de mariposa
Las válvulas de mariposa deben recibir un buen mantenimiento para aumentar su durabilidad y eficacia y reducir al mínimo los periodos en los que estarán fuera de servicio. El mantenimiento integrado incluye la inspección y la limpieza, así como la interacción con los principales componentes influyentes en función de las tareas que realizan y su exposición al entorno externo.
Inspección periódica
Las comprobaciones rutinarias ayudan más a identificar posibles desgastes o corrosiones menores, o si las juntas ya están dañadas. Los elementos elaborados, como juntas, sellos de silicona y discos dúctiles, deben revisarse para detectar grietas, fugas o signos de reblandecimiento del material. En los sistemas con fluidos agresivos o altas temperaturas, la comprobación de los revestimientos de EPDM es crucial para evitar fallos en el sistema.
Lubricación y limpieza
Según los investigadores, las obras en el buen funcionamiento de las válvulas dependen en gran medida de la lubricación adecuada del eje y la limpieza de los componentes internos.. Los ejes suelen estar expuestos a una mayor fricción, así como a las tensiones a las que se ve sometida la maquinaria con regularidad; por ello, se mantienen engrasados para reducir el desgaste. Cuando una válvula se utiliza en un entorno hostil, el disco y otras piezas móviles, así como los revestimientos de la válvula, deben limpiarse para eliminar todos los residuos, óxido o cualquier otro material que pueda disminuir la funcionalidad de la válvula.
Control de la corrosión y los daños
Las válvulas utilizadas en industrias en las que hay fluidos agresivos o alta presión deben comprobarse a menudo para detectar la fatiga del material y la corrosión. Los discos Allo o los cuerpos compuestos BTI ofrecen mayor durabilidad, pero también deben comprobarse para detectar signos de desgaste o daños. Sólo una intervención a tiempo puede reducir unas averías que siempre resultan caras.
Gestión de piezas de recambio
Disponer de piezas de repuesto de calidad en stock significa que las reparaciones pueden realizarse rápidamente y que el tiempo de inactividad será escaso o nulo. Los discos, juntas y actuadores que se cambian con frecuencia deben adquirirse con facilidad, al igual que los empleados en operaciones que supervisan maquinaria potente o equipos de envío.
Programas de mantenimiento programado
De este modo, la organización establece actividades de mantenimiento formales y oportunas que garantizan el funcionamiento óptimo del sistema. Los exámenes preventivos permiten detectar posibles problemas en una fase temprana, antes de que se agraven, preservando así el tiempo de uso de la válvula y garantizando un funcionamiento continuo.
Estos consejos en inspecciones, limpieza, lubricación y en la correcta adquisición de piezas de repuesto garantizarán que las válvulas de mariposa se mantengan de forma óptima en todas las empresas para que sean fiables en diversas industrias.
Vincer: Innovación con actuadores eléctricos para válvulas de mariposa
Vincer suministra actuadores eléctricos destinados a mejorar el funcionamiento de las válvulas de mariposa mediante un control preciso, un funcionamiento inteligente y una tecnología avanzada. Estos actuadores satisfacen los requisitos de aplicaciones severas como petróleo y gas, procesamiento químico y tratamiento de aguas al proporcionar un control preciso del flujo y durabilidad.
Innovación en el control de válvulas de mariposa
En el caso de las válvulas de mariposa, los actuadores eléctricos de Vincer se utilizan para posicionar el disco de la válvula con precisión, lo que resulta útil para controlar el caudal. Son más eficaces que los actuadores tradicionales en cuanto al nivel de interacción con el ser humano y las diversas condiciones de trabajo.
Afrontar los retos específicos del sector
En la industria del petróleo y el gas, los actuadores Vincer ofrecen un funcionamiento fiable de las válvulas a alta presión y especificaciones de seguridad y rendimiento con una construcción a prueba de explosiones.
En el procesamiento químico, donde el posicionamiento de la válvula es crítico, los actuadores Vincer proporcionan un posicionamiento fiable de la válvula para la medición del caudal y una mezcla fiable, reduciendo así los riesgos operativos.
Rendimiento inteligente y fiable
Pensados para una integración sin problemas, los actuadores Vincer pueden conectarse fácilmente con SCADA, PLC y DCS para supervisar y controlar a distancia. Estos actuadores están diseñados para soportar los entornos industriales más duros, y hay disponibles modelos impermeables y a prueba de explosiones.
Si está buscando la mejor y más eficiente e innovadora válvula actuadora, Vincer Valve está aquí para proporcionarle lo que necesita. Póngase en contacto con nosotros para saber cómo nuestros productos pueden ayudarle a mejorar las capacidades de su sistema.
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