Una válvula de mariposa es un componente importante en la tecnología industrial del agua y las aguas residuales que se utiliza para regular, controlar y cerrar tuberías. Pertenece a la categoría de válvulas de cierre y se utiliza sobre todo cuando se requiere una apertura o cierre fiable y rápido de las tuberías. La válvula de mariposa es ideal para su uso en circuitos industriales como el tratamiento de aguas, el tratamiento de aguas residuales y los sistemas de agua de refrigeración gracias a su diseño sencillo, su reducido tamaño y su gran capacidad de caudal.
Índice
Antecedentes técnicos
La válvula de mariposa suele consistir en un disco redondo (también conocido como disco de mariposa) que se instala de forma giratoria en una carcasa. Este disco puede girar 90 grados para abrir o cerrar completamente el flujo. A diferencia de las válvulas de compuerta o de bola, en las que el caudal se interrumpe linealmente, la válvula de mariposa funciona mediante un movimiento giratorio del disco.
Dependiendo de la aplicación y de los requisitos de resistencia del material, caudal y presión de funcionamiento, las válvulas de mariposa están disponibles en varios diseños. Los materiales habituales para el disco de la válvula y las juntas son acero inoxidable, hierro fundido, plásticos o revestimientos de goma, que se seleccionan en función del medio y las condiciones de funcionamiento.
Estructura y modo de funcionamiento
Cuerpo: El cuerpo de una válvula de mariposa encierra la tubería y mantiene el disco en posición. Está diseñado para soportar altas presiones y medios corrosivos. En el tratamiento de aguas industriales se suelen utilizar materiales resistentes a la corrosión, como el acero inoxidable o la fundición revestida.
Disco de mariposa: El disco de la válvula de mariposa está situado en el centro de la carcasa y puede abrir o cerrar completamente la abertura de paso girándolo 90 grados. Cuando está medio abierto, el disco permite controlar parcialmente el caudal, lo que significa que la válvula de mariposa también puede utilizarse para procesos de estrangulación.
Accionamiento: El disco de mariposa suele accionarse mediante una palanca manual, un engranaje, un accionamiento neumático o eléctrico. El actuador depende de los requisitos del sistema y de la accesibilidad de la válvula de mariposa. En los sistemas totalmente automatizados, como las plantas de tratamiento de agua y de aguas residuales, las válvulas de mariposa suelen controlarse a distancia mediante actuadores eléctricos o neumáticos para optimizar el funcionamiento del sistema.
Tipos de válvulas de mariposa
Válvula de mariposa céntrica: La válvula de mariposa céntrica es el diseño más sencillo y más utilizado. En este caso, el disco está situado en el centro del cuerpo y el eje también está dispuesto centralmente. Este diseño es rentable y resulta especialmente adecuado para aplicaciones de baja presión o medios de viscosidad baja o media.
Válvula de mariposa excéntrica: La válvula de mariposa excéntrica tiene un eje ligeramente desplazado, lo que permite un mejor sellado al cerrar. Este diseño suele utilizarse para presiones más altas o medios abrasivos, ya que permite una mayor fuerza de sellado.
Válvula de mariposa de doble excentricidad (válvula de mariposa de doble brida): Esta válvula de mariposa está diseñada para aplicaciones más exigentes en las que se requiere tanto una alta presión de funcionamiento como un cierre hermético. La doble excentricidad del eje minimiza el desgaste de las juntas, lo que se traduce en una mayor vida útil.
Válvula de mariposa de triple excentricidad: Esta válvula de mariposa tiene una triple excentricidad que permite una estanqueidad metálica a altas temperaturas y presiones. Se utiliza en aplicaciones en las que se exigen requisitos extremadamente altos de estanqueidad y resistencia a la temperatura, como en sistemas de vapor o procesos químicos.
Aplicaciones prácticas
Las válvulas de mariposa se utilizan en diversas aplicaciones de tratamiento de aguas industriales y residuales:
Sistemas de agua de refrigeración: Las válvulas de mariposa se utilizan en sistemas de agua de refrigeración para controlar eficazmente grandes volúmenes de agua. Gracias a su reducido tamaño y sus rápidos tiempos de conmutación, son ideales para interrumpir o regular el caudal de agua según sea necesario.
Sistemas de tratamiento de agua: En el tratamiento de agua, las válvulas de mariposa se utilizan a menudo en sistemas de filtrado, sistemas de ósmosis inversa (resumen de productos de sistemas de filtrado y ósmosis inversa) o intercambiadores de iones para controlar el caudal de agua. Pueden utilizarse para regular el caudal o como cierre de emergencia para interrumpir el funcionamiento o permitir trabajos de mantenimiento.
Plantas de tratamiento de aguas residuales: En las plantas de tratamiento de aguas residuales, las válvulas de mariposa son una parte esencial de los sistemas de tuberías utilizados para controlar los flujos de agua y lodos. Suelen utilizarse en plantas de precipitación y floculación (como nuestra ALMA CHEM MCW), así como en tanques de sedimentación para regular el flujo de aguas residuales tratadas o sin tratar.
Procesos químicos e industriales Las válvulas de mariposa se utilizan en procesos químicos y para dosificar productos químicos con el fin de controlar medios agresivos como ácidos o álcalis. La elección de los materiales es crucial para evitar la corrosión o el desgaste.
Ventajas de la válvula de mariposa
- Diseño compacto: Las válvulas de mariposa requieren mucho menos espacio en comparación con otros tipos de válvulas, como las válvulas de compuerta o las válvulas de bola, por lo que son muy adecuadas para espacios de instalación reducidos.
- Tiempos de conmutación rápidos: El disco de válvula giratorio permite regular el caudal con rapidez y precisión.
- Baja pérdida de presión: Cuando la válvula está totalmente abierta, la pérdida de presión es mínima, lo que la hace especialmente atractiva para aplicaciones con caudales elevados.
- Fácil mantenimiento: las válvulas de mariposa requieren relativamente poco mantenimiento y son fáciles de inspeccionar y mantener gracias a su diseño sencillo.
Retos y límites
- Estanqueidad: La estanqueidad puede ser limitada con presiones bajas y diseños céntricos. Las válvulas de mariposa excéntricas son más adecuadas para aplicaciones con altos requisitos de estanquidad o medios agresivos.
- Desgaste: En entornos abrasivos o corrosivos, las juntas y el disco pueden desgastarse con el tiempo, por lo que la elección del material es crucial.
Conclusión
La válvula de mariposa es una solución versátil y eficaz para controlar y regular los flujos de agua y aguas residuales en plantas industriales. Su diseño compacto, su rápido tiempo de respuesta y su baja pérdida de presión las convierten en la opción preferida en muchas áreas de la tecnología del agua y el tratamiento de aguas residuales. La elección correcta de materiales y tipos de válvula es crucial para la longevidad y el funcionamiento fiable en entornos exigentes.
