Les vàlvules de papallona són dispositius de control de flux de quart de volta que utilitzen un disc metàl·lic que gira al voltant d'un eix de tija fix. Són vàlvules de control de flux d'acció ràpida que permeten que 90 graus de rotació es moguin de la posició totalment oberta a la tancada.
Quan el disc és perpendicular a la línia central de la canonada, la vàlvula està en posició tancada. Quan el disc és paral·lel a la línia central de la canonada, la vàlvula estarà totalment oberta (permetent el màxim flux de fluid). La mida del flux El mecanisme de control (disc) és aproximadament igual al diàmetre interior de la canonada adjacent.
Aquestes vàlvules tenen diferents mides i dissenys que determinen el seu rendiment en aplicacions de processos industrials; aplicacions de vàlvules sanitàries; serveis de bombers; sistemes de calefacció, ventilació i aire condicionat (HVAC); i purins. A grans trets, les vàlvules de papallona són essencials per a la regulació del cabal i l'aïllament del cabal.
El moviment del disc inicia, frena o atura el flux de fluid. Les aplicacions que requereixen alta precisió es basen en vàlvules de papallona accionades que controlen les condicions de la canonada, obrint o tancant la vàlvula segons sigui necessari per mantenir un cabal uniforme. Les vàlvules de papallona utilitzades per a la regulació del cabal tenen una de les següents característiques de flux:
" Gairebé lineal: el cabal és proporcional al moviment angular del disc. Per exemple, quan el disc està obert al 40%, el flux és del 40% del màxim. Aquesta característica de flux és comuna a les vàlvules de papallona d'alt rendiment.
" Obertura ràpida: aquesta característica de flux s'exhibeix quan s'utilitzen vàlvules de papallona assegudes resistents. El cabal de fluid és més alt quan el disc es desplaça des de la posició tancada. A mesura que la vàlvula s'acosta a la posició totalment oberta, el flux cau constantment amb pocs canvis.
" Aïllament de flux: les vàlvules de papallona poden proporcionar un servei de fluid d'encesa/desactivació. Es requereix un aïllament de flux sempre que alguna part del sistema de canonades necessiti manteniment.
Les vàlvules de papallona són adequades per a diferents aplicacions a causa del seu disseny lleuger i funcionament ràpid. Les vàlvules de papallona de seient suau són ideals per a aplicacions de baixa temperatura i baixa pressió, mentre que les vàlvules de papallona amb seient metàl·lic tenen bones capacitats de segellat quan es manegen condicions de fluids dures. Aquest procés funciona a altes temperatures i pressions i transporta fluids viscosos o corrosius. Els avantatges de les vàlvules de papallona inclouen:
" Construcció lleugera i compacta jLes vàlvules de papallona utilitzen discs metàl·lics prims com a mecanisme de control de flux. Els discos són petits i ocupen poc espai, però són prou forts per regular el flux de fluids. Aquestes vàlvules tenen un cos compacte que les fa adequades per al seu ús en canonades. sistemes en llocs estrets. Les canonades de gran diàmetre requereixen vàlvules més grans que utilitzen més material de fabricació, augmentant els costos. Una vàlvula de papallona serà menys cara que una vàlvula de bola de la mateixa mida perquè consumeix menys material per fabricar.
"Segellat ràpid i eficient: les vàlvules de papallona proporcionen un segellat ràpid a l'accionament, cosa que les fa ideals per a aplicacions de flux d'alta precisió. Les característiques de segellat d'una vàlvula de papallona depenen del tipus de compensació del disc i de la naturalesa del material del seient. Una vàlvula de papallona de compensació zero. proporcionarà un segellat adequat per a aplicacions de baixa pressió: fins a 250 lliures per polzada quadrada (psi). La vàlvula de doble compensació proporciona un segellat excel·lent per a processos de fins a 1.440 psi.
" Baixa caiguda de pressió i recuperació d'alta pressió: les vàlvules de papallona tenen una baixa caiguda de pressió malgrat que el disc sempre està present al fluid. La baixa caiguda de pressió és fonamental per gestionar el bombeig i les demandes d'energia del sistema. Les vàlvules de papallona estan dissenyades per fluid per recuperar energia ràpidament després de sortir de la vàlvula.
" Requisits de manteniment baixos: les vàlvules de papallona tenen menys components interns. No tenen butxaques que puguin atrapar líquids o residus, per tant, requereixen una intervenció mínima de manteniment. La seva instal·lació és tan senzilla com requereixen subjectar-se entre brides de canonades adjacents. Sense procés d'instal·lació complicat. com la soldadura és necessària.
Funcionament senzill: a causa de la seva mida compacta i pes lleuger, les vàlvules de papallona requereixen un parell relativament baix per funcionar. Els discs metàl·lics prims utilitzen una petita quantitat de força per superar la resistència a la fricció del fluid. Les vàlvules de papallona són més fàcils d'automatitzar perquè els actuadors petits poden proporcionen un parell suficient per al seu funcionament. Això es tradueix en costos operatius més baixos: els actuadors més petits consumeixen menys energia i costen menys afegir a la vàlvula.
"Les vàlvules de papallona són susceptibles a la cavitació i el flux bloquejat: en posició oberta, la vàlvula no ofereix un port complet. La presència del disc al camí del flux del fluid agreuja l'acumulació de residus al voltant de la vàlvula, augmentant el potencial de cavitació. Les vàlvules de bola són una alternativa per a aplicacions de fluids que requereixen ports complets.
"Corrosió ràpida en serveis de fluids viscosos: els fluids arrosseguen les vàlvules de papallona a mesura que les travessen. Amb el pas del temps, els discs es deterioren i ja no poden proporcionar un segell. Les taxes de corrosió seran més altes si es manipulen serveis de fluids viscosos. Les vàlvules de compuerta i de bola tenen una millor corrosió. resistència que les vàlvules de papallona.
"No apte per a l'acceleració d'alta pressió: la vàlvula només s'ha d'utilitzar per a l'acceleració en aplicacions de baixa pressió, limitada a 30 graus a 80 graus d'obertura. Les vàlvules de globus tenen una millor capacitat d'acceleració que les vàlvules de papallona.
La solapa de la vàlvula en posició totalment oberta impedeix la neteja del sistema i impedeix l'encallament de la línia que conté la vàlvula de papallona.
La posició d'instal·lació de la vàlvula de papallona sol ser entre brides. Les vàlvules de papallona s'han d'instal·lar com a mínim de quatre a sis diàmetres de canonada des de broquets de descàrrega, colzes o branques per minimitzar els efectes de la turbulència.
Abans de la instal·lació, netegeu les canonades i comproveu que les brides siguin suaus/planes. Assegureu-vos que les canonades estiguin alineades. Quan instal·leu la vàlvula, mantingueu el disc en la posició parcialment oberta. És possible que s'hagin d'ampliar les brides per evitar danys a la superfície del seient. Utilitzeu el pilot. forats o eslingues al voltant del cos de la vàlvula en aixecar o moure la vàlvula. Eviteu aixecar la vàlvula a l'accionador o al seu operador.
Alineeu la vàlvula amb el cargol d'inserció de la canonada adjacent. Premeu els cargols a mà i, a continuació, utilitzeu una clau de torsió per estrènyer els cargols lentament i uniformement per estimar la distància entre ells i la brida. Gireu la vàlvula a la posició totalment oberta i utilitzeu un clau de torsió per estrènyer els cargols per comprovar la tensió uniforme dels cargols.
El manteniment de les vàlvules inclou la lubricació dels components mecànics, la inspecció i la reparació dels actuadors. Les vàlvules que requereixen lubricació periòdica inclouen accessoris greixats. S'ha d'aplicar suficient greix a base de liti als intervals recomanats per minimitzar l'òxid i la corrosió.
També és important inspeccionar periòdicament l'actuador per identificar qualsevol signe de desgast o connexions elèctriques, pneumàtiques o hidràuliques soltes que puguin afectar el funcionament de la vàlvula.
A més, l'usuari ha de netejar totes les parts de la vàlvula de papallona amb un lubricant a base de silicona. El seient s'ha d'inspeccionar per detectar qualsevol signe de desgast i substituir-lo si cal. Les vàlvules de papallona que ciclen amb poca freqüència s'han d'utilitzar almenys un cop al mes.
La selecció de vàlvules pot semblar una activitat de selecció i aparellament, però hi ha diverses especificacions tècniques a tenir en compte. La primera implica entendre el tipus de control de fluids necessari i el tipus de fluid de servei. Els serveis de fluids corrosius requereixen vàlvules d'acer inoxidable, nicrom o altres materials resistents a la corrosió.
Els usuaris han de tenir en compte els canvis de capacitat, pressió i temperatura del sistema de canonades i el nivell d'automatització requerit. Tot i que les vàlvules de papallona accionades proporcionen un control precís del cabal, són més cares que les seves contraparts d'accionament manual. Les vàlvules de papallona no són controlables i no proporcionen un port ple.
Si l'usuari no està segur de la compatibilitat química del procés o de la selecció d'accionament, una empresa de vàlvules qualificada pot ajudar a garantir la selecció correcta.
Gilbert Welsford Jr. és el fundador de ValveMan i un empresari de Valve de tercera generació. Per obtenir més informació, visiteu Valveman.com.
Hora de publicació: Mar-02-2022
