No sector do control de fluídos industriais,válvulas de bolboretadesempeñan un papel fundamental na regulación, dirección e illamento do fluxo de líquidos, gases e lodos nas tubaxes. Unha válvula de bolboreta con brida é un tipo de conexión, que presenta bridas integrais en ambos os extremos do corpo da válvula, o que permite conexións aparafusadas seguras ás bridas das tubaxes.
O mecanismo de rotación de cuarto de volta dunválvula de bolboreta con bridadistínguea das válvulas lineais como as válvulas de compuerta ou de globo, ofrecendo vantaxes en velocidade e eficiencia de espazo.
Este artigo afondará nos detalles das válvulas de bolboreta con brida, abordando o seu deseño, tipos, materiais, aplicacións, vantaxes e desvantaxes, instalación, mantemento, comparacións con outras válvulas e tendencias futuras.
1. Definición e principio de funcionamento
Unha válvula de bolboreta con brida é unha válvula con movemento de rotación de 90 graos caracterizada por un disco que controla o fluxo de fluído a través da rotación do vástago. O corpo da válvula presenta bridas en ambos extremos para conexións aparafusadas directas á tubaxe. As válvulas de bolboreta con brida presentan bridas elevadas ou planas con orificios para parafusos, o que proporciona unha conexión máis robusta e estable axeitada para aplicacións de baixa, media e alta presión, así como para diámetros pequenos, medianos e grandes.
O principio de funcionamento é simple e eficaz. Unha válvula consta dun corpo de válvula, un disco de válvula, unha hasta da válvula, un asento de válvula e un actuador. Cando se acciona unha manivela ou unha engrenaxe, ou cando un actuador automático xira a hasta da válvula, o disco da válvula xira desde unha posición paralela á traxectoria do fluxo (totalmente aberta) ata unha posición perpendicular (totalmente pechada). Na posición aberta, o disco da válvula está aliñado co eixe da tubaxe, o que minimiza a resistencia ao fluxo e a perda de presión. Cando está pechada, o disco da válvula sela contra o asento dentro do corpo da válvula.
Este mecanismo permite un funcionamento rápido da válvula, que normalmente só require unha rotación de 90 graos, o que a fai máis rápida que as válvulas multivolta. As válvulas de bolboreta con brida poden manexar un fluxo bidireccional e normalmente están equipadas con asentos resilientes ou metálicos para garantir un peche hermético. O seu deseño fainas especialmente axeitadas para sistemas que requiren conmutacións frecuentes ou onde o espazo é limitado.
2. Compoñentes
Os compoñentes principais inclúen:
- Corpo da válvulaA carcasa exterior, normalmente de dobre brida, proporciona conexións estruturais e aloxa os compoñentes internos. O aceiro ao carbono úsase para uso xeral, o aceiro inoxidable para a resistencia á corrosión, o bronce de níquel-aluminio para ambientes mariños e o aceiro de aliaxe para condicións extremas.
- Disco da válvula:O elemento rotatorio, dispoñible en deseños aerodinámicos ou planos, controla o fluxo. O disco pode estar centrado ou desprazado para mellorar o rendemento. Aceiro inoxidable, bronce de aluminio ou revestido con nailon para unha maior resistencia ao desgaste.
- TaloO eixe que conecta o disco da válvula ao actuador transmite a forza de rotación. O aceiro inoxidable ou as aliaxes de alta resistencia soportan o par de torsión.
Adóitanse usar vástagos de eixe pasante ou de dúas pezas, equipados con selos para evitar fugas.
- AsentoA superficie de selado está feita dun material elastomérico como EPDM ou PTFE. EPDM (-20°De F a 250°F), BUNA-N (0°De F a 200°F), Vitón (-10°De F a 400°F), ou PTFE (-100°De F a 450°F) úsase para selos brandos; materiais metálicos como o aceiro inoxidable ou o Inconel úsanse para selos duros de alta temperatura.
- ActuadorAccionamento manual (maneta, engrenaxe) ou motorizado (pneumático, eléctrico).
- Empaquetaduras e xuntasAsegurar selos estancos entre os compoñentes e nas conexións de brida.
Estes compoñentes traballan xuntos para proporcionar un control de fluxo fiable.
3. Tipos de válvulas de bolboreta con bridas
As válvulas de bolboreta con brida pódense clasificar do seguinte xeito segundo a aliñación do disco, o método de accionamento e o tipo de corpo.
3.1 Aliñamento
- Concéntrico (desprazamento cero): o vástago da válvula esténdese polo centro do disco e presenta un asento elástico. Esta válvula é axeitada para aplicacións de baixa presión con temperaturas de ata 250°F.
- Dobre desprazamento: o vástago da válvula está desprazado por detrás do disco e descentrado, o que reduce o desgaste do asento. Esta válvula é axeitada para aplicacións de media presión e temperaturas de ata 400°F.
- Tripla desviación: o ángulo de asento cónico aumentado crea un selo metal con metal. Esta válvula é axeitada para alta presión (ata a clase 600) e alta temperatura (ata 1200°F) aplicacións e cumpre os requisitos de cero fugas.
3.2 Método de actuación
Os tipos de accionamento inclúen manual, pneumático, eléctrico e hidráulico para adaptarse a diversas necesidades de funcionamento.
4. Aplicacións industriais
As válvulas de bolboreta con brida úsanse amplamente nos seguintes sectores:
- Tratamento de augas e augas residuais: utilízase para a regulación do caudal en plantas de tratamento e sistemas de derivación. - Procesamento químico: a manipulación de ácidos, álcalis e solventes require materiais resistentes á corrosión.
- Petróleo e gas: tubaxes para petróleo cru, gas natural e procesos de refinación.
- Sistemas de climatización: controlan o fluxo de aire e auga nas redes de calefacción e refrixeración.
- Xeración de enerxía: Xestiona o vapor, a auga de refrixeración e o combustible.
- Alimentos e bebidas: Deseño hixiénico para a manipulación aséptica de fluídos.
- Farmacéutica: Control preciso en ambientes estériles.
- Mariña e pasta de papel e papel: utilízase para o procesamento de auga de mar, pasta de papel e produtos químicos.
5. Vantaxes e desvantaxes das válvulas de bolboreta de brida
5.1 Vantaxes:
- Compacto e lixeiro, o que reduce os custos de instalación e as necesidades de espazo.
- Funcionamento rápido en cuarto de volta e resposta rápida.
- Menor custo para diámetros maiores.
- Baixa perda de presión en aberto, eficiente e enerxeticamente eficiente.
- Adecuado para a conmutación de fluídos con excelente rendemento de selado.
- Fácil de manter e compatible con sistemas de automatización.
5.2 Desvantaxes:
- O disco da válvula bloquea a vía de fluxo cando está aberto, o que provoca unha certa perda de presión. - Capacidade de estrangulación limitada en aplicacións de alta presión, o que pode causar cavitación.
- Os asentos de válvula brandos desgástanse máis rápido en medios abrasivos.
- Pechar demasiado rápido pode causar golpes de ariete.
- Algúns deseños requiren pares iniciais máis altos, o que require actuadores máis fortes.
6. Como instalar unha válvula de bolboreta
Durante a instalación, aliñe a brida da válvula coa brida do tubo, asegurándose de que os orificios dos parafusos coincidan.
Introducir unha xunta para selar.
Asegúrese con parafusos e porcas, apertando uniformemente para evitar deformacións.
As válvulas de dobre brida requiren o aliñamento de ambos os lados simultaneamente; as válvulas de tipo orejeta poden aparafusarse un lado cada vez.
Comprobe a liberdade de movemento do disco xirando ciclicamente a válvula antes de presurizar.
Cando se instala verticalmente, o vástago da válvula debe colocarse horizontalmente para evitar a acumulación de sedimentos.
Siga sempre as instrucións do fabricante e as normas de proba, como a API 598.
7. Normas e regulamentos
Válvulas de bolboreta con bridasdeben cumprir as normas de seguridade e interoperabilidade:
- Deseño: API 609, EN 593, ASME B16.34. - Probas: API 598, EN 12266-1, ISO 5208.
- Bridas: ASME B16.5, DIN, JIS.
- Certificacións: CE, SIL3, API 607(seguridade contra incendios).
8. Comparación con outras válvulas
En comparación coas válvulas de compuerta, as válvulas de bolboreta con brida funcionan máis rápido e ofrecen capacidades de estrangulación, pero son lixeiramente menos resistentes ao fluxo.
En comparación coas válvulas de bola, son máis económicas para diámetros maiores, pero experimentan unha maior perda de presión durante a apertura.
As válvulas de globo ofrecen unha mellor precisión de estrangulación, pero son máis grandes e máis caras.
En xeral, as válvulas de bolboreta son excelentes en aplicacións con espazo limitado e custos sensibles.