Alto rendimiento con doble desplazamientoválvulas de mariposa
Los diseños avanzados de disco y asiento de válvula permiten que algunas válvulas de mariposa de alto-rendimiento mantengan un sellado superior durante una vida útil significativamente prolongada.
Las válvulas de mariposa de alto-rendimiento son comunes en una amplia gama de procesos químicos y petroquímicos. Pueden ser manuales o su tamaño significativamente reducido los convierte en una excelente solución para aplicaciones de aislamiento de equipos.
Si bien hay muchos tipos de válvulas de mariposa disponibles, existen diferencias significativas en su diseño interno, lo que afecta directamente su rendimiento de sellado y su confiabilidad-a largo plazo. Este artículo se centra en las características de diseño clave para ayudar a los usuarios a evaluar la mejor alternativa para sus aplicaciones críticas de válvulas de encendido/apagado.
Aplicaciones adecuadas para válvulas de mariposa
Si bien una válvula de mariposa de alto-rendimiento se puede usar en una variedad de situaciones, son más adecuadas para aislamiento de equipos y aplicaciones de encendido/apagado que requieren un cierre hermético-sin burbujas y sin-fugas.
Estas válvulas son generalmente menos costosas que las válvulas de tapón o de bola, especialmente a medida que el tamaño de las líneas aumenta. También ocupan mucho menos espacio cuando se instalan, lo que les permite encajar en configuraciones de tuberías estrechas, donde el espacio puede ser limitado. Si bien las válvulas de mariposa se pueden utilizar para el control de flujo, su rango de control es algo estrecho, por lo que los requisitos de la aplicación deben evaluarse cuidadosamente antes de usar estas válvulas en el servicio de estrangulación.
Hay una multitud de diseños de sellos y cuerpos de válvulas de mariposa de alto-rendimiento, pero el rendimiento general y la confiabilidad-a largo plazo varían significativamente entre los modelos. Al elegir una válvula, es importante comprender las diferencias para seleccionar la válvula adecuada para una aplicación y un presupuesto determinados.
Alternativas de diseño de empaque y sellado de válvulas
Al evaluar una válvula de mariposa de alto-rendimiento, los usuarios deben comenzar con el diseño del disco y el asiento. Algunas válvulas de mariposa encajan el disco en un asiento blando y dependen de la presión del proceso para proporcionar un cierre confiable. Estos diseños de válvulas solo funcionan con presión en un lado particular de la válvula y funcionarán mal en aplicaciones bi-direccionales. Otras válvulas utilizan diseños de asiento que se desgastan continuamente a medida que la válvula se mueve, lo que genera fugas después de un corto tiempo de servicio y, eventualmente, provoca una falla prematura del asiento.
Los mejores diseños de válvulas utilizan un diseño de doble desplazamiento que permite que el disco encaje firmemente en el asiento al final del recorrido, pero se levanta rápidamente del asiento después de solo unos pocos grados de recorrido para limitar el desgaste (consulte la Figura 1). Dichos diseños ofrecen un sellado hermético- sin fugas y sin fugas debido al movimiento de leva de doble desplazamiento, y pueden mantener ese nivel de rendimiento durante una vida útil prolongada, ya que el asiento solo participa en el grado final de movimiento. El diseño de doble leva también funciona independientemente de la presión del sistema, por lo que la válvula no proporciona fugas independientemente de la presión del sistema.
Figura 1: Las válvulas de alto-rendimiento y larga duración, como la Keystone™ K-LOK® Serie 38 de Emerson, utilizan un diseño de doble compensación combinado con un asiento de polímero-de alta resistencia, anillos de respaldo y envolturas de alambre internas para permitir que el sello se ajuste a medida que el disco encaja en él.
Diseño del cuerpo de válvula
Si bien los diseños del asiento de la válvula y del empaque son críticos, también es importante un diseño que tenga en cuenta la instalación y el mantenimiento. La válvula debe venir con dimensiones estándar de cara-a -cara, proporcionar un vástago extendido para permitir que el empaque se ajuste incluso cuando la válvula está aislada y proporcionar una base de montaje de actuador estándar e integral que acepte la mayoría de los actuadores sin requerir acoplamiento ni soportes adicionales (consulte la Figura 2). Otra característica clave es un diseño de vástago/disco que maximiza la capacidad de flujo. Muchas válvulas de mariposa de alto-rendimiento tienen un eje grueso que pasa a través de la ruta del flujo, obstruyendo el flujo y aumentando la caída de presión. Mejores diseños reducen el perfil de la combinación disco/eje, permitiendo que una válvula de igual tamaño pase más flujo con menos caída de presión.
Figura 2: El cuerpo de una válvula de mariposa de alto-rendimiento debe incluir dimensiones de extracción-estándar, permitir el montaje directo del actuador y maximizar la capacidad de la válvula cuando está completamente abierta.
Fácil mantenimiento
Si bien una válvula de mariposa-de alto rendimiento durará años, en algún momento el desgaste del asiento y la empaquetadura es inevitable, por lo que es importante que la válvula esté diseñada para reemplazar y reparar fácilmente estos componentes. Por lo tanto, la válvula debe diseñarse específicamente para permitir el reemplazo tanto del asiento como de los materiales de empaquetadura sin desmontar el vástago y el disco de la válvula (consulte la Figura 3). Aunque las reparaciones deberían ser poco frecuentes y los costos de mantenimiento bajos, los costos del ciclo de vida se reducirán aún más si el empaque y los asientos se pueden reemplazar fácil y rápidamente.
Figura 3: Las válvulas de alto rendimiento deben diseñarse teniendo en cuenta el mantenimiento para permitir reparaciones típicas, como el reemplazo del asiento o la empaquetadura, sin desarmar el disco o el vástago de la válvula.
Conclusiones clave
El factor de forma pequeño, el bajo costo y la capacidad de sellado superior de las válvulas de mariposa de alto-rendimiento las convierten en una excelente solución para aplicaciones de aislamiento y cierre de equipos. Sin embargo, un usuario prudente evaluará cuidadosamente los detalles de los diseños de válvulas de alto-rendimiento.
Características como el sellado de doble compensación, los diseños avanzados de asientos de disco y la empaquetadura de bajas emisiones pueden extender significativamente la vida útil de la válvula. Las técnicas de sellado avanzadas funcionan independientemente de la presión del proceso y mantienen cero fugas en aplicaciones de tuberías bidireccionales e incluso-sin salida. Cuando finalmente se requiere mantenimiento, las válvulas de primer nivel están diseñadas para facilitar reparaciones fáciles y rápidas con un desmontaje mínimo. Si un proyecto requiere un aislamiento confiable y sin fugas, considere las ventajas de las válvulas de mariposa de alto-rendimiento bien-diseñadas. Los ahorros iniciales pueden ser significativos en comparación con los equivalentes de válvulas de bola o de tapón, y la vida útil prolongada y la facilidad de mantenimiento también brindan ahorros en los costos del ciclo de vida a largo plazo-.