Válvulas de mariposa
¿Qué es una válvula de mariposa?
Aválvula de mariposaes una válvula que utiliza un disco de mariposa circular como parte de apertura y cierre y gira con el vástago de la válvula para abrir, cerrar y ajustar el fluido. Hay muchos tipos de válvulas de mariposa con una amplia aplicación, y también son las válvulas que se ven comúnmente en las tuberías.
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Características estructurales de las válvulas de mariposa
Aválvula de mariposatiene las características de estructura simple, tamaño pequeño, peso ligero, bajo consumo de material, espacio de instalación pequeño, apertura y cierre rápidos y par motor pequeño. Se utiliza para cortar, conectar y ajustar el flujo medio en la tubería, que tiene control de fluidos y buen sellado. La placa de la válvula de mariposa tiene un diseño aerodinámico y la pérdida de resistencia al fluido es pequeña. El vástago de la válvula de mariposa tiene una varilla pasante, que tiene buenas propiedades mecánicas integrales, resistencia a la corrosión y resistencia al rayado después del tratamiento de temple y revenido. Cuando la válvula de mariposa se abre y se cierra, el vástago de la válvula solo gira y no se mueve hacia arriba ni hacia abajo. El empaque del vástago de la válvula no es fácil de dañar y el sello es confiable.
Aplicaciones de las válvulas de mariposa
Las válvulas de mariposa se utilizan a menudo en sistemas de agua y sistemas de gas, como el suministro de agua y el sistema de drenaje de la ingeniería municipal, varios sistemas de suministro de agua, tuberías de calor y sistemas de tratamiento de aguas residuales de centrales hidroeléctricas y centrales nucleares, válvulas de entrada de agua de grandes turbinas en centrales hidroeléctricas, energía eléctrica, industria química, petróleo, metalurgia, barcos, fabricación de papel, gas ciudad, etc. Los medios que la válvula de mariposa puede transportar y controlar incluyen agua, agua condensada, aguas residuales, agua de mar y otros líquidos, aire, gas , vapor, polvo seco, lodo, pulpa de frutas y mezclas con sólidos en suspensión. En la actualidad, China ha podido fabricar válvulas de mariposa con PN100 e incluso presiones superiores. La válvula de mariposa más grande del mundo tiene un tamaño de 32 pies (9,75 m).
El principio de funcionamiento de la válvula de mariposa.
La válvula de mariposa es una válvula que utiliza una placa de mariposa circular como parte de apertura y cierre para abrir y cerrar y ajustar el flujo medio en la tubería. En el canal cilíndrico del cuerpo de la válvula de mariposa, la placa de mariposa en forma de disco gira alrededor del eje y el ángulo de rotación es de 0 a 90. Cuando gira a 90°, la válvula de mariposa está completamente abierta.
El principio de sellado de la válvula de mariposa.
El principio de sellado de la válvula se logra mediante una cierta presión específica de sellado que actúa sobre la superficie de sellado, y la válvula de mariposa no es una excepción. En general, hay tres formas de sellado de válvulas de mariposa: (1) La presión específica se comprime por la magnitud de la interferencia. (2) Presionar bien el par de sellado mediante presión directa o torsión, como válvulas de mariposa excéntricas dobles y válvulas de mariposa excéntricas triples; el anillo de sellado está lleno de aire y líquido. (3) Use el medio para presionar el anillo de sellado por el efecto Poisson. Cuanto mayor sea la diferencia de presión entre aguas arriba y aguas abajo, más fácil será sellar.
Válvula de mariposa clasificada por la estructura de sellado
Válvulas de mariposa de línea central
La línea del eje del vástago de la válvula de mariposa de la línea central y el plano central de la placa de la mariposa están en el mismo plano y son perpendiculares a la línea central del tubo del cuerpo de la válvula. Las áreas a ambos lados de la placa de mariposa son simétricas al eje del vástago de la válvula. La válvula de mariposa de la línea central generalmente está hecha de revestimiento de caucho. Debido a la estructura simple, la simetría central, la válvula de mariposa de la línea central tiene el mismo efecto de sellado bidireccional y la resistencia al flujo es pequeña; el par de apertura también es pequeño. La cabeza del eje se encuentra a menudo en un estado de fricción. Se desgasta más rápido que otras partes y es fácil que se produzcan fugas aquí. Por lo tanto, a veces la cabeza del eje está revestida con una película de PTFE para reducir la fricción o agregar resortes para compensar el desgaste. Si la válvula de mariposa de la línea central adopta metal con metal, es difícil de sellar. La cabeza del eje de la válvula de mariposa de placa inclinada y placa compensada no tiene fricción, pero su resistencia al flujo y par de sellado son mayores que los de la placa de mariposa simétrica central.
Válvulas de mariposa excéntricas simples
El eje de la válvula de mariposa excéntrica única se desvía del plano central de la placa de mariposa para producir una excentricidad h, de modo que los extremos superior e inferior de la placa de mariposa cerca del eje de la válvula ya no se convierten en el eje giratorio, eliminando las fugas debidas al rozamiento y desgaste de los extremos superior e inferior del eje. El efecto de sellado es mejor, pero el efecto de sellado en las dos direcciones es inconsistente. Generalmente, la dirección positiva (que fluye desde el eje de la válvula a la superficie de sellado) es fácil de sellar, y la dirección inversa es fácil de filtrar debido a la falta de soporte de la superficie de sellado. Sin embargo, se usa el sello suave de goma y su elasticidad se puede usar para lograr un sellado bidireccional. Dado que su mecanismo de contacto de sellado pertenece a la "bola en un cono", siempre hay dos puntos de la placa de mariposa que no pueden estar fuera de contacto en cada abertura. Cuando se usan para el ajuste, estos dos puntos se desgastarán más que otras partes, lo que dañará el sello. Si se adopta el asiento de metal y los dos conos positivos cooperan, cuando se gira la placa de mariposa, la superficie de sellado interferirá, lo que dificultará la apertura y el cierre.
Válvulas de mariposa de doble excéntrica
Para mejorar la situación de excentricidad simple, el eje de la válvula está desplazado por una distancia e, de modo que la línea de conexión entre el centro del eje y el punto de sellado y la superficie de sellado formen un ángulo obtuso (mayor de 900), para que sea fácil para sellar. No hay interferencia, y cuanto más cerca está el sello, más apretado está, lo que resulta en una mayor fuerza de presión sobre la superficie de sellado. La característica de la doble excentricidad es que cuando se abre la válvula, la superficie de sellado de la placa de mariposa se puede desenganchar rápidamente del asiento de la válvula.
Válvulas de mariposa triple excéntrica
Las válvulas de mariposa excéntricas triples reemplazan el ángulo de cono positivo con el ángulo de cono oblicuo, de modo que la excentricidad e puede reducirse y el par de apertura también se reducirá en consecuencia.
Válvulas de mariposa clasificadas por usos especiales
Válvulas de mariposa para centrales nucleares
Las válvulas de mariposa son ampliamente utilizadas en centrales nucleares debido a sus características de estructura compacta, estructura simple, peso ligero, apertura y cierre rápidos y alto coeficiente de flujo.
Válvulas de mariposa de alta y baja temperatura
Para evitar que la temperatura se transmita al empaque, la válvula de mariposa tiene una estructura de cuello largo. Hay aletas en el cuello largo de la válvula de mariposa de alta temperatura, mientras que la válvula de mariposa de baja temperatura está equipada con una placa fría para reducir la pérdida de frío. Tanto las válvulas de alta temperatura como las de baja temperatura tienen requisitos estrictos para los materiales.
Válvulas de mariposa revestidas de caucho
El coeficiente de proceso en la contención adopta principalmente válvulas de mariposa revestidas de goma. Tienen un tamaño menor o igual a DN600, presión menor o igual a PN16 y temperatura menor o igual a 80°C.
Válvulas de mariposa de gran diámetro
Válvulas de mariposa de gran diámetro para sistemas de circulación de agua. Tienen un tamaño menor o igual a DN1200, presión menor o igual a PN10 y temperatura menor o igual a 80°C.
Butterfly valves for seawater
Generally, to prevent corrosion caused by seawater and salt spray, internal rubber lining, epoxy painting or other anti-corrosion coatings are required, and two-way stainless steel and titanium alloy can also be used.
Small turbine vacuum butterfly valves
The have a size of less than or equal to DN2400.
Regulating butterfly valves
Regulating butterfly valves are used for steam turbine reheater medium and low-pressure connecting pipes. Generally, they have a size of DN1200 to 1600.
Butterfly valves classified by materials
PVC butterfly valves
PVC butterfly valves can regulate the flow in the system, which are used for food processing, irrigation and plumbing systems.
Gray cast iron butterfly valves
Gray cast iron is suitable for nominal pressure less than and equal to 1.0MPa, media such as water, steam, air, gas and oil with a temperature of -10°C to 200°C.
Malleable cast iron butterfly valves
Malleable cast iron butterfly valves are suitable for water, steam, air and oil media with nominal pressure less than and equal to 2.5MPa and a temperature of -30℃ to 300℃.
Acid-resistant high silicon ductile iron butterfly valves
They are suitable for corrosive media with nominal pressure less than and equal to 0.25MPa and temperatures lower than 120°C.
Carbon steel butterfly valves
They are suitable for media such as water, steam, air, hydrogen, ammonia, nitrogen and petroleum products with a nominal pressure less than and equal to 32.0MPa and a temperature of -30 to 425°C. The commonly used grades are WC1, WCB, and low alloy structural steel 16Mn.
Copper alloy butterfly valves
They are suitable for water, seawater, oxygen, air, oil and other media with a pressure less than and equal to 2.5MPa, as well as steam with a temperature of -40℃ to 250℃. High-temperature copper butterfly valves are suitable for steam and petroleum products with nominal pressure less than and equal to 17.0Mpa and a temperature less than and equal to 570℃. The commonly used grades are WC6, WC9 and other grades.
Cryogenic butterfly valves
They are suitable for media such as ethylene, propylene, liquid natural gas, liquid nitrogen, etc., with nominal pressure less than and equal to 6.4Mpa and a temperature greater than and equal to -196°C.
Stainless steel acid-resistant butterfly valves
They are suitable for nitric acid, acetic acid and other media with nominal pressure less than and equal to 6.4Mpa and a temperature less than and equal to 200℃.
Butterfly valves classified by the driving method
Electric butterfly valves
The electric butterfly valve consists of an electric actuator and a butterfly valve. The opening and closing of the butterfly valve are driven by the rotation of the electric actuator. At the same time, the electric butterfly valve also has a manual operation function, which is convenient in the event of a power failure and can be operated by manually operation to open and closed the butterfly valve. Electric butterfly valves are used for canning and bottle systems, beer brewing and beverage technology, the chemical industry, fluid mixing devices, food, industrial concrete and cement industry, vacuum technology, water treatment device, laundry, medical equipment, boiler feed water, etc.
Pneumatic butterfly valves
The pneumatic butterfly valve is composed of the pneumatic actuator and the butterfly valve. Because of the characteristics of the butterfly valve, such as lightweight, simple structure and easy operation, it is often installed and used on the large-diameter low-pressure pipeline. Pneumatic butterfly valves can be divided into single-acting pneumatic butterfly valves and double-acting pneumatic butterfly valves. The execution speed of the pneumatic butterfly valve is relatively fast. It is not easy to be damaged due to jamming in the action, and does not require workers. The pneumatic butterfly valve can not only be used as a shut-off valve, but also can be equipped with a valve positioner to achieve the function of adjusting and controlling the pipeline medium.
Hydraulic butterfly valves
Hydraulic butterfly valves are mainly used in high-safety systems such as steam turbine extraction pipelines, blast furnace gas residual pressure power generation units, and industrial pipelines with media such as seawater, sewage, flue gas, air, and oil as emergency shut-off valves.
Manual butterfly valves
Manual butterfly valves need to be manually operated to open or close. In view of this mode of operation, manual butterfly valves are not suitable for installation in high altitudes or dangerous working conditions. The most important thing in the installation environment of the manual butterfly valve is to facilitate manual operation. The valve’s installation location must be convenient for personnel’s daily operation and future maintenance. The best location for manual valve installation is about 1.2 meters from the ground. Normally, the manual butterfly valve is suitable for the following occasions: adjusting the flow, mud and medium containing solid particles, requiring a short valve structure length, requiring fast opening and closing speed and small pressure difference.
Butterfly valves classified by materials of sealing surfaces
Soft seated butterfly valves
There are two different soft-seated butterfly valves. One is that the sealing pair is composed of non-metallic soft material to non-metallic soft material, and the other is that the sealing pair is composed of metal and non-metal.
Metal seated butterfly valves
The sealing pair of the metal seated butterfly valve is composed of metal to metal.
Forced sealed butterfly valves
Forced-sealed butterfly valves are classified into elastic-sealed butterfly valves and torque-sealed butterfly valves. The sealing specific pressure of the forced sealed butterfly valve is generated by the elasticity of the valve seat or valve plate when the valve plate squeezes the valve seat in a closed state. The sealing specific pressure of the torque-sealed butterfly valve is generated by the torque applied to the valve shaft.
Pressure-sealed butterfly valves
The sealing-specific pressure of the pressure-sealed butterfly valve is generated by the pressure of the elastic sealing element on the valve seat or valve plate.
Automatic sealed butterfly valves
The sealing specific pressure of the automatic sealed butterfly valve is automatically generated by the medium pressure.
Vacuum butterfly valves
The working pressure of the vacuum butterfly valve is lower than the standard atmospheric pressure.
Low-pressure butterfly valves
Low-pressure butterfly valves have nominal pressure of less than 1.6MPa.
Medium-pressure butterfly valves
Medium-pressure butterfly valves have nominal pressure between 2.5 to 6.4MPa.
High-pressure butterfly valves
High-pressure butterfly valves have nominal pressure between 10.0 to 80.0MPa.
Ultra-high-pressure butterfly valves
Ultra-high pressure butterfly valves have nominal pressure PN greater than 100MPa.
Butterfly valves classified by connection ends
Wafer butterfly valves
The butterfly plate of the wafer butterfly valve is installed in the direction of the pipeline’s diameter. Wafer butterfly valves have two sealing types: elastic sealing and metal sealing. For elastic sealing valves, the sealing ring can be embedded in the valve body or attached to the periphery of the butterfly plate.
Flanged butterfly valves
The flanged butterfly valve has a vertical plate, and the valve stem has an integral metal seal. The sealing ring of the valve has a composite structure of flexible graphite plates and stainless steel plates, installed on the valve body, and the sealing surface of the butterfly plate is surfaced with stainless steel. The sealing ring of the soft seated valve is made of nitrile rubber and is installed on the butterfly plate.
Lug butterfly valves
The lug butterfly valve can be driven by handwheels, worm gears, pneumatics and electricity; the connection method can be flange or wafer; the structure can be single eccentric, centerline, double eccentric, triple eccentric; metal seats and soft seats can be adopted. The lug butterfly valve can be made from cast steel or stainless steel.
Welded butterfly valves
A welded butterfly valve is widely used in pipelines with medium temperatures less than and equal to 300°C and nominal pressure of 0.1Mpa in the production process of building materials, metallurgy, mining and electric power to open and close the valve or adjust the medium volume.
