Las válvulas de mariposa y las válvulas de compuerta son dos tipos de válvulas comúnmente utilizadas en aplicaciones de conservación de agua industriales y municipales.Tienen diferencias obvias en estructura, función y aplicación.Este artículo discutirá en detalle las diferencias entre las válvulas de mariposa y las válvulas de compuerta desde los aspectos de principio, composición, costo, durabilidad, regulación de flujo, instalación y mantenimiento.
1. Principio
Principio de la válvula de mariposa
La característica más importante deválvula de mariposaes su estructura simple y diseño compacto.Su principio de funcionamiento es que la placa de mariposa circular gira alrededor del vástago de la válvula como eje central para controlar el flujo de fluido.El plato de la válvula es como un punto de control y sólo con el consentimiento del plato de mariposa puede pasar.Cuando la placa de mariposa está paralela a la dirección del flujo de fluido, la válvula está completamente abierta;cuando la placa de mariposa está perpendicular a la dirección del flujo de fluido, la válvula está completamente cerrada.El tiempo de apertura y cierre de la válvula de mariposa es muy corto, porque sólo necesita 90 grados de rotación para completar la operación de apertura o cierre completo.Esta es también la razón por la que es una válvula rotativa y una válvula de cuarto de vuelta.
Principio de la válvula de compuerta
El plato de válvula delválvula de compuertase mueve hacia arriba y hacia abajo verticalmente hasta el cuerpo de la válvula.Cuando la compuerta está completamente levantada, la cavidad interior del cuerpo de la válvula se abre completamente y el fluido puede pasar sin obstáculos;cuando la compuerta está completamente bajada, el fluido queda completamente bloqueado.El diseño de la válvula de compuerta hace que casi no tenga resistencia al flujo cuando está completamente abierta, por lo que es adecuada para aplicaciones que requieren apertura o cierre total.Cabe destacar aquí que la válvula de compuerta es adecuada para apertura y cierre completos.Sin embargo, la válvula de compuerta tiene una velocidad de respuesta lenta, es decir, el tiempo de apertura y cierre es más largo, porque se necesitan varias vueltas para girar el volante o el engranaje helicoidal para abrir y cerrar completamente.
2. Composición
Composición de la válvula de mariposa.
Como se mencionó anteriormente, la estructura de la válvula de mariposa es relativamente simple e incluye los componentes principales como el cuerpo de la válvula, el plato de la válvula, el eje de la válvula, el asiento de la válvula y el accionamiento.Como se muestra en la siguiente figura.
Cuerpo de la válvula:
El cuerpo de la válvula de mariposa es cilíndrico y tiene un canal vertical en su interior.El cuerpo de la válvula puede estar hecho de diferentes materiales, como hierro fundido, hierro dúctil, acero inoxidable, acero al carbono, bronce de aluminio, etc. Por supuesto, la elección del material depende del entorno de uso de la válvula de mariposa y de la naturaleza del medio.
Placa de la válvula:
La placa de válvula es la parte de apertura y cierre en forma de disco mencionada anteriormente, que tiene una forma similar a un disco.El material de la placa de la válvula suele ser el mismo que el del cuerpo de la válvula, o más alto que el del cuerpo de la válvula, porque la válvula de mariposa está en contacto directo con el medio, a diferencia de la válvula de mariposa de línea central donde el cuerpo de la válvula está directamente separado. del medio mediante un asiento de válvula.Algunos medios especiales necesitan mejorar la resistencia al desgaste, la resistencia a la corrosión y la resistencia a altas temperaturas.
Vástago de válvula:
El vástago de la válvula conecta el plato de la válvula y el accionamiento, y es responsable de transmitir el par para girar el plato de la válvula.El vástago de la válvula suele estar hecho de acero inoxidable 420 u otros materiales de alta resistencia para garantizar su suficiente resistencia y durabilidad.
Asiento de válvula:
El asiento de la válvula está revestido en la cavidad interior del cuerpo de la válvula y hace contacto con la placa de la válvula para formar un sello que garantiza que el medio no se escape cuando la válvula está cerrada.Hay dos tipos de sellado: sello blando y sello duro.El sello blando tiene un mejor rendimiento de sellado.Los materiales comúnmente utilizados incluyen caucho, PTFE, etc., que se usan comúnmente en válvulas de mariposa de línea central.Los sellos duros son adecuados para entornos de alta temperatura y alta presión.Los materiales comúnmente utilizados incluyen SS304+Grafito flexible, etc., que son comunes enválvulas de mariposa triple excéntrica.
Solenoide:
El actuador se utiliza para hacer girar el vástago de la válvula.Las formas más utilizadas son manuales, eléctricas, neumáticas o hidráulicas.Los actuadores manuales generalmente funcionan mediante manijas o engranajes, mientras que los actuadores eléctricos, neumáticos e hidráulicos pueden lograr control remoto y operación automatizada.
Composición de válvulas de compuerta.
La estructura de la válvula de compuerta es relativamente compleja.Además del cuerpo de la válvula, el plato de la válvula, el eje de la válvula, el asiento de la válvula y el accionamiento, también hay empaquetaduras, tapas de válvulas, etc. (consulte la figura a continuación).
Cuerpo de la válvula:
El cuerpo de la válvula de compuerta suele tener forma de barril o de cuña, con un canal recto en el interior.El material del cuerpo de la válvula es principalmente hierro fundido, acero fundido, acero inoxidable, latón, etc. De manera similar, se debe seleccionar el material apropiado de acuerdo con las condiciones de uso.
Tapa de la válvula:
La tapa de la válvula está conectada al cuerpo de la válvula para formar una cavidad de válvula cerrada.Generalmente hay un prensaestopas en la tapa de la válvula para instalar la empaquetadura y sellar el vástago de la válvula.
Compuerta + asiento de válvula:
La compuerta es la parte de apertura y cierre de la válvula de compuerta, generalmente en forma de cuña.La puerta puede ser una estructura de puerta simple o doble.La válvula de compuerta que utilizamos comúnmente es de compuerta simple.El material de la compuerta de la válvula de compuerta elástica es GGG50 cubierto con caucho, y la compuerta de la válvula de compuerta de sello duro es el material del cuerpo + latón o acero inoxidable.
Vástago de válvula:
El vástago de la válvula conecta la compuerta y el actuador, y mueve la compuerta hacia arriba y hacia abajo a través de una transmisión roscada.El material del vástago de la válvula suele ser materiales de alta resistencia, como acero inoxidable o acero al carbono.Según el movimiento del vástago de la válvula, las válvulas de compuerta se pueden dividir en válvulas de compuerta de vástago ascendente y válvulas de compuerta de vástago no ascendente.La rosca del vástago de la válvula de compuerta de vástago ascendente está ubicada fuera del cuerpo de la válvula y el estado abierto y cerrado es claramente visible;la rosca del vástago de la válvula de compuerta de vástago no ascendente está ubicada dentro del cuerpo de la válvula, la estructura es relativamente compacta y el espacio de instalación es más pequeño que el de la válvula de compuerta de vástago ascendente.
Embalaje:
La empaquetadura está ubicada en el prensaestopas de la tapa de la válvula, que se usa para sellar el espacio entre el vástago de la válvula y la tapa de la válvula para evitar fugas de medio.Los materiales de empaque comunes incluyen grafito, PTFE, asbesto, etc. El casquillo comprime el empaque para garantizar el rendimiento del sellado.
Solenoide:
• El volante es el actuador manual más común, que impulsa la transmisión de la rosca del vástago de la válvula girando el volante para mover la compuerta hacia arriba y hacia abajo.Para válvulas de compuerta de gran diámetro o alta presión, a menudo se utilizan actuadores eléctricos, neumáticos o hidráulicos para reducir la fuerza operativa y acelerar la velocidad de apertura y cierre.Por supuesto, este es otro tema.Si estás interesado, consulta el artículo.¿Cuántas vueltas hay que cerrar una válvula de mariposa??¿Cuánto se tarda?
3. Costo
Costo de la válvula de mariposa
Las válvulas de mariposa suelen ser más económicas que las válvulas de compuerta.Esto se debe a que las válvulas de mariposa tienen una estructura de longitud corta, requieren menos materiales y tienen un proceso de fabricación relativamente simple.Además, las válvulas de mariposa son más ligeras, lo que también reduce el coste de transporte e instalación.La ventaja de costos de las válvulas de mariposa es particularmente obvia en tuberías de gran diámetro.
Costo de la válvula de compuerta
El coste de fabricación de las válvulas de compuerta suele ser mayor, especialmente para aplicaciones de gran diámetro o alta presión.La estructura de las válvulas de compuerta es compleja y la precisión del mecanizado de las placas de compuerta y los asientos de las válvulas es alta, lo que requiere más procesos y tiempo durante el proceso de fabricación.Además, las válvulas de compuerta son más pesadas, lo que aumenta el coste de transporte e instalación.
Como puede verse en el dibujo anterior, para el mismo DN100, la válvula de compuerta es mucho más grande que la válvula de mariposa.
4. Durabilidad
Durabilidad de la válvula de mariposa
La durabilidad de las válvulas de mariposa depende de los materiales del asiento y del cuerpo de la válvula.En particular, los materiales de sellado de las válvulas de mariposa de sellado blando suelen estar hechos de caucho, PTFE u otros materiales flexibles, que pueden desgastarse o envejecer durante el uso prolongado.Por supuesto, los materiales de sellado de las válvulas de mariposa de sellado rígido están hechos de materiales sintéticos de alto rendimiento o juntas metálicas, por lo que la durabilidad se ha mejorado significativamente.
En general, las válvulas de mariposa tienen buena durabilidad en sistemas de baja y media presión, pero el rendimiento de sellado puede verse reducido en ambientes de alta presión y alta temperatura.
También vale la pena mencionar que las válvulas de mariposa pueden aislar el medio envolviendo el cuerpo de la válvula con el asiento de la válvula para evitar que el cuerpo de la válvula se corroa.Al mismo tiempo, la placa de la válvula se puede encapsular completamente con goma y recubrir completamente con flúor, lo que mejora significativamente su durabilidad en medios corrosivos.
Durabilidad de las válvulas de compuerta.
El diseño del sello de asiento elástico de las válvulas de compuerta enfrenta el mismo problema que las válvulas de mariposa, es decir, el desgaste y el envejecimiento durante el uso.Sin embargo, las válvulas de compuerta de sellado duro funcionan bien en ambientes de alta presión y alta temperatura.Debido a que la superficie de sellado metal con metal de la válvula de compuerta tiene una alta resistencia al desgaste y a la corrosión, su vida útil suele ser más larga.
Sin embargo, la compuerta de la válvula de compuerta se atasca fácilmente por las impurezas del medio, lo que también puede afectar su durabilidad.
Además, su apariencia y estructura determinan que sea difícil realizar un revestimiento completo, por lo que para un mismo medio corrosivo, ya sea totalmente metálico o con revestimiento completo, su precio es mucho mayor que el de la válvula de compuerta.
5. Regulación del flujo
Regulación de flujo de válvula de mariposa.
La válvula de mariposa de tres excéntricas puede ajustar el flujo en diferentes aberturas, pero su curva característica de flujo es relativamente no lineal, especialmente cuando la válvula está casi abierta por completo, el flujo cambia mucho.Por lo tanto, la válvula de mariposa solo es adecuada para escenas con bajos requisitos de precisión de ajuste; de lo contrario, se puede seleccionar una válvula de bola.
Regulación de flujo de válvula de compuerta.
La válvula de compuerta está diseñada para ser más adecuada para operaciones de apertura o cierre total, pero no para regular el flujo.En el estado parcialmente abierto, la compuerta provocará turbulencias y vibraciones del fluido, lo que es fácil de dañar el asiento de la válvula y la compuerta.
6. Instalación
Instalación de válvula de mariposa.
La instalación de la válvula de mariposa es relativamente sencilla.Es liviano, por lo que no requiere demasiado soporte durante la instalación;Tiene una estructura compacta, por lo que es especialmente adecuado para ocasiones con espacio limitado.
La válvula de mariposa se puede instalar en tuberías en cualquier dirección (horizontal o vertical) y no existe ningún requisito estricto para la dirección del flujo en la tubería.Cabe señalar que en aplicaciones de alta presión o de gran diámetro, la placa de mariposa debe estar en la posición completamente abierta durante la instalación para evitar daños al sello.
Instalación de válvulas de compuerta.
La instalación de válvulas de compuerta es más complicada, especialmente las válvulas de compuerta de gran diámetro y sellado duro.Debido al gran peso de las válvulas de compuerta, se requieren medidas adicionales de soporte y fijación durante la instalación para garantizar la estabilidad de la válvula y la seguridad del instalador.
Las válvulas de compuerta generalmente se instalan en tuberías horizontales y es necesario considerar la dirección del flujo del fluido para garantizar una instalación correcta.Además, la carrera de apertura y cierre de las válvulas de compuerta es larga, especialmente para las válvulas de compuerta de vástago ascendente, y es necesario reservar suficiente espacio para operar el volante.
7. Mantenimiento y mantenimiento
Mantenimiento de válvulas de mariposa.
Las válvulas de mariposa tienen menos piezas y son fáciles de desmontar y montar, por lo que su mantenimiento es más sencillo.En el mantenimiento diario se comprueba principalmente el envejecimiento y desgaste del plato y del asiento de la válvula.Si se encuentra que el anillo de sellado está muy desgastado, es necesario reemplazarlo a tiempo.Por lo tanto, recomendamos que los clientes compren válvulas de mariposa de respaldo blando reemplazables.Si la planitud de la superficie y el acabado del plato de la válvula dificultan lograr un buen efecto de sellado, también es necesario reemplazarlo.
Además, está la lubricación del vástago de la válvula.Una buena lubricación ayuda a la flexibilidad y durabilidad del funcionamiento de la válvula de mariposa.
Mantenimiento de válvulas de compuerta.
Las válvulas de compuerta tienen muchas piezas y son difíciles de desmontar y montar, especialmente en sistemas de tuberías grandes, donde la carga de trabajo de mantenimiento es grande.Durante el mantenimiento, se debe prestar especial atención a si la compuerta se levanta y baja suavemente y si hay objetos extraños en la ranura del cuerpo de la válvula.
Si la superficie de contacto del asiento de la válvula y la compuerta está rayada o desgastada, es necesario pulirla o reemplazarla.Por supuesto, también es necesaria la lubricación del vástago de la válvula.
Se debe prestar más atención al mantenimiento de la empaquetadura que a la válvula de mariposa.El empaque de la válvula de compuerta se usa para sellar el espacio entre el vástago de la válvula y el cuerpo de la válvula para evitar que el medio se escape.El envejecimiento y el desgaste de la empaquetadura son problemas comunes de las válvulas de compuerta.Durante el mantenimiento, es necesario comprobar periódicamente la estanqueidad de la empaquetadura y ajustarla o sustituirla si es necesario.
8. Conclusión
En resumen, las válvulas de mariposa y de compuerta tienen sus propias ventajas y desventajas en términos de rendimiento, costo, durabilidad, regulación de flujo e instalación:
1. Principio: Las válvulas de mariposa tienen velocidades de apertura y cierre rápidas y son adecuadas para ocasiones de apertura y cierre rápidos;Las válvulas de compuerta tienen tiempos de apertura y cierre prolongados.
2. Composición: Las válvulas de mariposa tienen una estructura simple y las válvulas de compuerta tienen una composición compleja.
3. Costo: Las válvulas de mariposa tienen un costo menor, especialmente para aplicaciones de gran diámetro;Las válvulas de compuerta tienen un costo mayor, especialmente para alta presión o requisitos de materiales especiales.
4. Durabilidad: Las válvulas de mariposa tienen mayor durabilidad en sistemas de baja y media presión;Las válvulas de compuerta funcionan bien en entornos de alta presión y alta temperatura, pero abrir y cerrar con frecuencia puede afectar su vida útil.
5. Regulación de flujo: Las válvulas de mariposa son adecuadas para un control de flujo aproximado;Las válvulas de compuerta son más adecuadas para operaciones completamente abiertas o completamente cerradas.
6. Instalación: Las válvulas de mariposa son fáciles de instalar y se aplican tanto a tuberías horizontales como verticales;Las válvulas de compuerta son complejas de instalar y son adecuadas para instalación en tuberías horizontales.
7. Mantenimiento: El mantenimiento de las válvulas de mariposa se centra en el desgaste y envejecimiento del plato y asiento de la válvula, y en la lubricación del vástago de la válvula.Además de estos, la válvula de compuerta también necesita mantener el empaque.
En aplicaciones prácticas, la selección de válvulas de mariposa o válvulas de compuerta debe considerarse de manera integral de acuerdo con las condiciones y requisitos de trabajo específicos para garantizar el mejor rendimiento y economía.