Válvula de mariposa de doble compensación diseñada para reducir la fricción del asiento y el par de operación al mismo tiempo que proporciona un aislamiento compacto de un cuarto de vuelta para tuberías industriales.
Válvula de mariposa de doble compensación para servicio industrial de alto rendimiento
A válvula de mariposa de doble compensación, también llamado un válvula de mariposa doble excéntrica o válvula de mariposa de alto rendimiento, es una válvula de cuarto de vuelta diseñada para mejorar la vida útil del sellado y reducir la fricción operativa en comparación con una válvula de mariposa concéntrica convencional.
El eje se desplaza del plano de sellado del disco y de la línea central del orificio de la válvula. Estos dos desplazamientos crean un movimiento similar a una leva: cuando el disco comienza a abrirse, se aleja del asiento en lugar de frotar continuamente la superficie de sellado. Esto reduce la deformación del asiento y puede reducir el par de operación al tiempo que permite que la válvula cumpla con tareas de aislamiento de mayor rendimiento y, cuando tenga el tamaño adecuado, de control de flujo.
Las válvulas de mariposa de doble compensación se consideran ampliamente para agua y aguas residuales, HVAC y energía urbana, vapor y servicios públicos, petróleo y gas, procesamiento químico, generación de energía, sistemas marinos y otras tuberías industriales. La idoneidad final depende del cuerpo, disco, eje, asiento, empaquetadura, actuador y diseño de presión-temperatura seleccionados.
Cómo funcionan las dos compensaciones
La mejora del rendimiento proviene de la relación entre el eje, el disco y el asiento y no simplemente de un cuerpo de válvula más pesado.
- Primera compensación: El eje se encuentra detrás del plano de sellado del disco. Esto permite que el borde de sellado del disco se aleje del asiento cuando se abre la válvula.
- Segunda compensación: El eje se desplaza de la línea central del orificio de la válvula. El movimiento excéntrico resultante crea una acción de leva que reduce aún más el contacto del asiento durante la rotación.
En comparación con una válvula de mariposa concéntrica, el asiento está expuesto a menos limpieza y compresión continua durante el ciclo de apertura y cierre. El resultado puede ser una mayor vida útil del asiento, un menor torque y un rendimiento de cierre más estable cuando la válvula se selecciona correctamente para la aplicación.
Fricción reducida del asiento
La geometría de doble desplazamiento hace que el disco se aleje rápidamente del asiento durante la apertura, lo que reduce el roce continuo y la deformación del asiento.
Menor par de operación
La reducción de la fricción entre el disco y el asiento puede reducir el par de funcionamiento requerido en comparación con muchos diseños concéntricos, lo que permite una selección más eficiente de la caja de cambios o del actuador.
Apagado de alto rendimiento
Los diseños de asientos energizados o asistidos por presión pueden proporcionar un cierre hermético cuando se combinan con la dirección de presión, el material del asiento y la construcción de la válvula correctos.
Diseño compacto de cuarto de vuelta
La válvula conserva el principio de funcionamiento de 90 grados de una válvula de mariposa que ahorra espacio y al mismo tiempo extiende el rango de aplicación más allá de muchos diseños concéntricos con asiento elástico.
Múltiples estilos de carrocería
Los estilos de cuerpo tipo wafer, lug y de doble brida se pueden revisar según la clase de línea, el tamaño, la disposición de los pernos y los requisitos de instalación.
Operación manual o automatizada
El accionamiento de la caja de cambios, neumático, eléctrico o hidráulico se puede seleccionar según el par de operación, la frecuencia del ciclo, la posición de falla y los requisitos de control.
Especificaciones técnicas
| Artículo | Configuración de Vcore |
|---|---|
| Tipo de producto | Válvula de mariposa de doble compensación / Válvula de mariposa doble excéntrica / Válvula de mariposa de alto rendimiento |
| Función de válvula | Aislamiento y estrangulamiento/control de flujo específicos del proyecto |
| Estilo de carrocería | Configuración tipo oblea, orejeta, doble brida o específica del proyecto |
| Tamaño nominal | Específico del proyecto; confirmar DN / NPS con RFQ |
| Clasificación de presión | Clase PN o ASME según diseño de válvula aprobado y hoja de datos del proyecto |
| Material del cuerpo | Acero al carbono, acero inoxidable, hierro dúctil o material especificado por el proyecto, según el diseño y el servicio de la válvula. |
| Material del disco | Acero inoxidable, acero al carbono/construcción recubierta, dúplex, bronce o material especificado por el proyecto |
| Material del eje | Acero inoxidable o material de alta resistencia/resistente a la corrosión especificado por el proyecto |
| Asiento / Sello | PTFE, RPTFE, asiento de polímero energizado, asiento elástico o diseño de metal/compuesto específico para la aplicación, cuando esté disponible |
| Embalaje | Sistema de empaque de PTFE, grafito o específico del proyecto según los requisitos de temperatura y emisiones fugitivas |
| Operación | Actuador accionado por engranajes, neumático, eléctrico o hidráulico. |
| Estándar de diseño | API 609, EN 593 o estándar de proyecto aplicable según lo especificado |
| Diseño presión-temperatura | ASME B16.34 o norma de diseño aplicable cuando se especifique |
| Cara a cara | API 609, ASME B16.10, EN 558 / ISO 5752 o dibujo de proyecto aprobado, según corresponda |
| Estándar de brida | ASME B16.5, ASME B16.47, EN 1092-1 o perforación especificada por el proyecto, según corresponda |
| Pruebas | API 598, ISO 5208, EN 12266-1 o estándar de prueba especificado por el proyecto, según corresponda |
| Requisito de seguridad contra incendios | La construcción calificada a prueba de incendios se puede revisar cuando sea necesario; El alcance de la calificación debe ser confirmado para el modelo seleccionado. |
| Requisito de emisión fugitiva | Embalaje/calificación de bajas emisiones según API 641, ISO 15848 o requisitos del proyecto cuando estén disponibles y especificados |
| Temperatura de funcionamiento | Específico del proyecto; determinado por el cuerpo, asiento, empaquetadura, clase de presión y medio |
| Medios típicos | Agua, vapor, aire, gas, petróleo, productos químicos compatibles, agua de mar y fluidos industriales específicos del proyecto. |
Cómo funciona una válvula de mariposa de doble compensación
El disco de la válvula gira aproximadamente 90 grados desde completamente cerrado hasta completamente abierto. Cuando comienza la apertura, la geometría del eje excéntrico hace que el borde de sellado del disco se desenganche rápidamente del asiento. Esto limita el roce en la mayor parte del recorrido del disco.
Durante el cierre, el disco sigue la trayectoria de la leva inversa y hace contacto controlado con el asiento cerca de la posición final cerrada. Dependiendo del diseño de la válvula, el asiento puede ser asistido por presión o energizado para mejorar el rendimiento del cierre.
Debido a que la válvula combina una trayectoria de flujo compacta con una menor fricción del asiento, se puede usar tanto para servicio de encendido/apagado como para aplicaciones de control seleccionadas. Para el servicio de estrangulación, se deben verificar el Cv real, la caída de presión, el riesgo de cavitación, el ruido, el ángulo de operación y el tamaño del actuador en lugar de asumir que cada válvula de doble compensación es adecuada para un control continuo.
Los dos desplazamientos excéntricos crean un movimiento de disco similar a una leva que reduce el roce continuo entre el disco y el asiento.
Estilo de carrocería y opciones de conexión
| Estilo de carrocería | Uso típico | Cheque del comprador |
|---|---|---|
| Oblea | Instalación compacta entre bridas de tubería coincidentes con peso corporal y espacio reducidos. | Confirme la perforación de las bridas, la disposición de los pernos pasantes cara a cara y el espacio libre de instalación. |
| terminal | Instalación de tuberías mediante orejetas de carrocería alrededor del perímetro de la válvula; comúnmente seleccionados donde la flexibilidad de instalación es importante. | Confirme la perforación, el acoplamiento de los pernos, la dirección de la presión y cualquier requisito de servicio final. |
| Doble brida | Conexión de tubería rígida, a menudo considerada para tamaños más grandes o instalaciones que requieren bridas integrales. | Confirme el estándar de la brida, la dimensión cara a cara, las cargas de la tubería, el soporte y la alineación. |
Selección de asiento y material
El diseño del asiento es una de las diferencias más importantes entre las configuraciones de válvulas de mariposa de doble compensación. Los asientos de PTFE y RPTFE se utilizan ampliamente en diseños de alto rendimiento porque combinan baja fricción con resistencia química. Las disposiciones de asientos energizados pueden utilizar un elemento elástico detrás de la superficie de sellado de polímero para mantener el contacto en condiciones de presión cambiantes.
Algunos diseños de doble compensación también están disponibles con configuraciones a prueba de incendios o con asiento metálico, pero no deben considerarse intercambiables con una válvula de triple compensación con asiento metálico. En el modelo seleccionado se deben comprobar el principio de sellado real, la aceptación de fugas, la capacidad de temperatura y la calificación de fuego.
Para más detalles, revisa nuestra Guía de tipos de asientos de válvulas de mariposa y Guía de selección de materiales del disco de válvula de mariposa.
Opciones de actuación
| Operación | Aplicación típica | Requisito de selección |
|---|---|---|
| Operado por engranajes | Aislamiento manual para válvulas de tamaño mediano y grande. | Confirme el torque de operación requerido, la orientación del volante y el acceso al sitio. |
| Actuador neumático | Aislamiento automatizado, ciclos frecuentes, ESD o control de procesos. | Confirme el suministro de aire, la acción de falla, la señal de control, los accesorios, el tiempo del ciclo y el margen de torsión. |
| Actuador eléctrico | Servicio de operación remota y modulación donde se prefiere el control eléctrico. | Confirme el voltaje, la señal de control, los requisitos del gabinete, el tiempo de operación y el torque. |
| Actuador hidráulico | Operación remota especializada o de alto torque. | Confirme la presión hidráulica, los requisitos de seguridad, el tiempo de funcionamiento y la interfaz del sistema. |
La inspección de fábrica debe verificar las dimensiones del cuerpo, la alineación del disco y el eje, la condición del asiento, el recorrido completo y la interfaz del actuador antes del envío.
Aplicaciones industriales típicas
- Agua y aguas residuales: Grandes tuberías, estaciones de bombeo y sistemas de agua de proceso que requieren un sellado más duradero que muchas válvulas concéntricas.
- HVAC y energía urbana: agua fría, agua caliente, agua de condensación y redes urbanas de calefacción/refrigeración.
- Vapor y utilidades: tareas de vapor y servicios públicos seleccionadas con un sistema de asiento y empaque clasificado para la temperatura real.
- Petróleo y gas: servicios públicos, aislamiento de procesos y aplicaciones de hidrocarburos seleccionadas sujetas a la compatibilidad del material y el sellado.
- Procesamiento químico: medios corrosivos o agresivos donde los materiales del cuerpo, disco, eje y asiento se seleccionan en consecuencia.
- Generación de energía: agua de refrigeración, sistemas de servicios públicos y aplicaciones de proceso seleccionadas.
- Marina y agua de mar: con materiales adecuados para disco, eje y cuerpo resistentes a la corrosión.
Válvula de mariposa de doble compensación, concéntrica o de triple compensación
| Diseño | Contacto de asiento de disco | Dirección típica del asiento | Selección típica |
|---|---|---|---|
| Concéntrico | El disco permanece en contacto con el asiento elástico durante una mayor parte del recorrido. | Asiento elástico de caucho/elastomérico. | Agua, HVAC, servicios públicos y servicios generales donde se requiere un aislamiento compacto de bajo costo. |
| Doble compensación | El movimiento tipo leva reduce el contacto y la fricción continuos del asiento. | PTFE / RPTFE, polímero energizado, asiento de alto rendimiento elástico o de diseño específico. | Aislamiento de mayor rendimiento, vapor/servicios públicos, productos químicos, petróleo y gas, servicio de ciclo superior y tareas de control seleccionadas. |
| Compensación triple | El tercer desplazamiento angular crea una geometría de sellado cónica con un roce mínimo durante la mayor parte del recorrido. | Normalmente, sistemas de sellado para servicios severos con asiento metálico. | Aislamiento crítico, servicio a alta temperatura, ciclos térmicos y condiciones de proceso severas. |
Para una comparación de ingeniería detallada, lea Válvula de mariposa de doble compensación versus válvula de mariposa de triple compensación. También puedes revisar el completo Gama de válvulas de mariposa Vcore.
Fabricación, inspección y pruebas
El rendimiento de la válvula de doble compensación depende de la precisión dimensional, el soporte del eje, la alineación del disco y el estado de las superficies de sellado. Por lo tanto, la inspección debe verificar la válvula seleccionada con la hoja de datos aprobada, el plano GA y las especificaciones del proyecto.
- Verificación de materiales y revisión de la documentación de materiales requerida.
- Inspección dimensional de cuerpo, brida, cara a cara e interfaz actuador.
- Inspección de discos, ejes, rodamientos y asientos.
- Alineación del conjunto y verificación total del recorrido de apertura/cierre.
- Inspección funcional de la caja de cambios o del actuador cuando se suministra como un paquete completo de válvulas.
- Pruebas de carcasa y asiento de acuerdo con la norma de prueba aprobada y los criterios de aceptación de fugas.
- Marcado final, protección de bridas, revisión de documentación y embalaje de exportación.
Para conocer los antecedentes de las pruebas, consulte nuestro Guía de prueba de presión de válvulas.
La inspección final y el embalaje protegido ayudan a preservar las caras mecanizadas de las bridas, los componentes del asiento y la alineación del actuador durante el transporte.
¿Por qué elegir la válvula Vcore?
- Configuración de válvula de mariposa de doble desplazamiento basada en proyectos en lugar de una especificación genérica para todos los servicios.
- Estilos de cuerpo tipo wafer, lug y doble brida según los requisitos de instalación y tuberías.
- Acero al carbono, acero inoxidable, hierro dúctil y opciones de materiales específicos del proyecto cuando corresponda.
- Opciones de sellado de PTFE, RPTFE, energizado y específicas de la aplicación según el medio y la temperatura.
- Integración de caja de cambios, actuadores neumáticos, eléctricos e hidráulicos.
- Soporte para revisión de hojas de datos, confirmación de planos GA, planificación de inspecciones y documentación de exportación.
Información requerida para la cotización
- Tamaño de la válvula: DN/NPS.
- Clasificación de presión: Clase PN o ASME.
- Medio de trabajo: agua, vapor, gas, petróleo, fluido químico, agua de mar u otro servicio.
- Temperatura de funcionamiento y diseño: valores mínimo y máximo.
- Estilo de carrocería: oblea, orejeta o doble brida.
- Estándar de brida: ASME, EN o clase de tubería de proyecto.
- Material del cuerpo, disco y eje: incluidos los requisitos de corrosión o servicio amargo.
- Material del asiento/requisito de sellado: PTFE, RPTFE, asiento energizado, opción a prueba de incendios u otro diseño especificado.
- Aceptación de fugas: especifique el estándar de prueba requerido y el nivel de aceptación.
- Operación: caja de cambios, actuador neumático, eléctrico o hidráulico.
- Requisito de control: on/off, modulante, fallo de apertura, fallo de cierre, retroalimentación de posición o accesorios.
- Cantidad y documentación: dibujos, MTR, ITP, informes de prueba, certificados y requisitos de embalaje.
Preguntas frecuentes sobre la válvula de mariposa de doble compensación
¿Qué es una válvula de mariposa de doble compensación?
Una válvula de mariposa de doble compensación utiliza dos compensaciones excéntricas entre el eje, el disco y el orificio de la válvula. La geometría crea un movimiento similar a una leva que permite que el disco se aleje rápidamente del asiento durante la apertura, reduciendo la fricción y el desgaste del asiento.
¿Es lo mismo una válvula de mariposa de doble desplazamiento que una válvula de mariposa de alto rendimiento?
Los términos se utilizan comúnmente juntos en los mercados de válvulas industriales. Las válvulas de mariposa de alto rendimiento suelen utilizar una geometría de eje y disco de doble desplazamiento combinado con un sistema de asiento energizado o asistido por presión. El diseño exacto del asiento y la calificación de rendimiento dependen aún del fabricante y del modelo seleccionado.
¿Cuál es la diferencia entre las válvulas de mariposa de doble y triple desplazamiento?
Una válvula de doble compensación utiliza dos compensaciones de eje y disco para reducir el roce del asiento. Una válvula de triple compensación agrega una compensación de sellado angular que crea una geometría de sellado cónica, comúnmente utilizada con diseños de servicio severo con asiento metálico. La elección correcta depende de la temperatura, la presión, los requisitos de cierre y la gravedad del servicio.
¿Se puede utilizar una válvula de mariposa de doble compensación para vapor?
Sí, en el servicio de vapor se utilizan diseños de doble compensación seleccionados. El asiento, la empaquetadura, el material del cuerpo, la clase de presión y el actuador deben estar clasificados para la presión y temperatura reales del vapor.
¿Qué estilos de carrocería están disponibles?
Las válvulas de mariposa de doble compensación están comúnmente disponibles en configuraciones de oblea, orejeta y doble brida. El estilo de carrocería exacto debe seleccionarse de acuerdo con el estándar de brida, el diseño de la tubería, el tamaño y los requisitos de mantenimiento.
¿Las válvulas de mariposa de doble desplazamiento pueden accionarse neumática o eléctricamente?
Sí. Se puede suministrar operación de caja de cambios, neumática, eléctrica e hidráulica dependiendo del torque de la válvula, la filosofía de control, el suministro de energía o aire y los requisitos de posición de falla.
¿Qué información se necesita para una cotización?
Proporcione el tamaño de la válvula, clase de presión, medio, temperatura, estilo del cuerpo, estándar de brida, materiales, requisitos del asiento, aceptación de fugas, método de operación, cantidad y cualquier especificación o plano del proyecto aplicable.
¿Necesita una válvula de mariposa de doble compensación para su proyecto?
Envíe a Vcore Valve el tamaño de su válvula, clase de presión, medio, temperatura, estilo de cuerpo, estándar de brida, materiales, requisitos de asiento, actuador y cantidad. Podemos revisar las condiciones de operación y preparar una configuración adecuada de válvula de mariposa de doble compensación para cotizar.
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