Funciones y Características de los Diferentes Actuadores de Válvula Mariposa

Válvulas de mariposa accionadas por volante

Las válvulas de mariposa de gran tamaño (de 8 pulgadas o más) requieren un par de torsión mayor para su funcionamiento. Estas válvulas suelen estar equipadas con volantes accionados por engranajes, que incorporan una caja de engranajes para aumentar la ventaja mecánica. El radio del volante y la relación de transmisión determinan el nivel de ventaja mecánica proporcionado. A diferencia de las válvulas accionadas por palanca, estos volantes requieren varias rotaciones para girar el disco de la válvula 90 grados.

Cuando se instala una válvula en un lugar alto o de difícil acceso, se suele añadir un accesorio de rueda de cadena a la caja de engranajes del volante manual. Esto permite la operación remota desde el suelo. La cadena forma un bucle largo que cuelga hasta una altura accesible. Para operar la válvula, simplemente tire de un lado del bucle de la cadena para abrirla y del otro lado para cerrarla.

Actuadores neumáticos de válvulas de mariposa

Los actuadores neumáticos para válvulas de mariposa funcionan mediante aire comprimido para accionar un pistón o diafragma interno, que gira el vástago de la válvula para controlar la apertura, el cierre o la regulación del caudal. Cuando el aire comprimido entra en el actuador, empuja el pistón o diafragma, abriendo el disco de la válvula. Al liberar el aire, el pistón o diafragma vuelve a su posición original, cerrando la válvula. Ajustando la presión de aire, se puede controlar la apertura de la válvula, lo que permite una regulación precisa del caudal.

Tipos de actuadores neumáticos de válvulas de mariposa

1. Actuador neumático de simple efecto
Utiliza aire comprimido para abrir la válvula, mientras que un resorte interno devuelve automáticamente la válvula a la posición cerrada cuando se corta el suministro de aire.
También conocido como actuador de retorno por resorte, garantiza un funcionamiento a prueba de fallas en caso de falla del suministro de aire.
2. Actuador neumático de doble efecto
Tiene dos cámaras de aire, donde se suministra aire a un lado para abrir la válvula y al otro lado para cerrarla.
Carece de función de retorno de resorte, lo que significa que requiere un suministro de aire continuo para mantener la posición de la válvula.

Ambos tipos de actuadores se utilizan ampliamente en sistemas de control de flujo automatizados; los actuadores de acción simple se prefieren para aplicaciones de seguridad y los actuadores de acción doble se utilizan para operaciones más precisas y controladas.

Actuadores de válvulas de mariposa eléctricas

Los actuadores eléctricos de válvulas de mariposa utilizan un motor eléctrico para accionar el vástago. Cuando el motor recibe una señal de apertura, comienza a girar, girando el disco de la válvula en sentido horario o antihorario hasta que se alinea paralelo a la tubería, abriendo completamente la válvula. Cuando recibe una señal de cierre, el motor gira en sentido contrario, colocando el disco de la válvula perpendicular a la tubería, cerrando completamente la válvula. Controlando con precisión el ángulo de rotación del motor, se puede ajustar la apertura de la válvula para regular el caudal.

Las válvulas de mariposa eléctricas suelen estar equipadas con dispositivos de retroalimentación de posición, lo que permite que el sistema de control monitorice el estado de la válvula en tiempo real. Esto las hace ideales para la operación remota y el control automatizado de procesos.

Actuadores de válvulas de mariposa hidráulicas

Los actuadores hidráulicos de válvulas de mariposa se accionan mediante presión hidráulica (generalmente aceite) para accionar el mecanismo del actuador. Cuando el aceite hidráulico entra en el actuador, este mueve un pistón o mecanismo de engranajes, girando el vástago de la válvula para abrir el disco en paralelo a la tubería, permitiendo el flujo del fluido. Cuando el aceite hidráulico fluye en sentido inverso o se descarga, el disco gira de nuevo a la posición cerrada, deteniendo el flujo.

Al ajustar la presión hidráulica y el caudal, se puede controlar con precisión el ángulo de apertura de la válvula, lo que permite regular el flujo.

Al igual que las válvulas de mariposa neumáticas, los actuadores hidráulicos vienen en tipos de acción simple y doble acción:

Los actuadores hidráulicos de simple efecto utilizan presión hidráulica para abrir la válvula y dependen de la fuerza del resorte para cerrarla cuando se libera la presión.

Los actuadores hidráulicos de doble efecto utilizan presión hidráulica alternativamente desde ambos lados para controlar los movimientos de apertura y cierre.

Estos actuadores proporcionan un alto torque y un control preciso, lo que los hace ideales para aplicaciones industriales exigentes donde el aire comprimido es insuficiente o donde se requieren sistemas de alta presión.

Aplicaciones específicas de diferentes tipos de actuadores

Los siguientes ejemplos ilustran escenarios típicos donde los diferentes tipos de actuadores para válvulas de mariposa son más adecuados. Comprender estas aplicaciones puede ayudar a determinar el tipo de actuador más adecuado para cada sistema.

Válvula de mariposa manual
Ideal para sistemas de tuberías pequeños o aplicaciones que no requieren una operación frecuente, como tuberías de suministro de agua doméstico, sistemas de riego a pequeña escala o sistemas de distribución de agua de edificios.
Presenta una estructura sencilla y un bajo costo, lo que lo hace adecuado para entornos de bajo caudal o baja presión. Sin embargo, al requerir operación manual, no es adecuado para control remoto o automatizado.

Válvula de mariposa accionada por engranajes
Ideal para sistemas de tuberías medianos a grandes, como redes de suministro de agua municipales, plantas de tratamiento de aguas residuales o sistemas de agua de refrigeración industriales.

Ofrece un menor esfuerzo de operación, lo que la hace adecuada para aplicaciones de gran diámetro o de presión media a alta. Sin embargo, su funcionamiento es más lento, lo que la hace ideal para aplicaciones que no requieren una apertura y un cierre rápidos.

Válvula de mariposa neumática
Se utiliza en procesos industriales que requieren apertura y cierre rápidos o control automatizado, como líneas de producción de alimentos y bebidas, plantas farmacéuticas o tuberías de procesamiento químico para el transporte de gases y líquidos.

Ofrece tiempos de respuesta rápidos y es adecuado para uso frecuente y control remoto. Sin embargo, depende de un suministro de aire estable, que debe estar disponible para su correcto funcionamiento.

válvula de mariposa eléctrica
Ideal para control de precisión y operación remota en sistemas automatizados, como sistemas HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado), sistemas de suministro de agua de calderas o líneas de producción de automatización industrial.

Proporciona una regulación de flujo precisa y control remoto, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de control complejas o de alta precisión.

Válvula de mariposa hidráulica
Diseñado para tuberías de gran diámetro y alta presión, o aplicaciones que requieren una actuación potente, como tuberías de transporte de petróleo y gas, plantas de energía hidroeléctrica o equipos químicos a gran escala.

Ofrece un alto empuje y una excelente estabilidad, lo que lo hace adecuado para operaciones de alta presión, alto caudal o servicio pesado. Sin embargo, requiere un sistema hidráulico para su funcionamiento.

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