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¿Cuánta presión puede soportar una válvula de mariposa?

¿Cuánta presión puede soportar una válvula de mariposa? No hay una respuesta única. La capacidad de presión real de una válvula de mariposa depende de su tipo de diseño, clasificación de presión, material del cuerpo, diseño del asiento, temperatura de funcionamiento y condiciones de aplicación específicas.

En general:

  • Válvula de mariposa concéntrica: Comúnmente utilizada para aplicaciones PN10–PN16, con algunos diseños de servicio pesado disponibles hasta PN25.
  • Válvula de mariposa de doble excentricidad: Típicamente utilizada para clasificaciones de presión PN16–PN25 o Clase 150–Clase 300.
  • Válvula de mariposa de triple excentricidad: Principalmente diseñada para aplicaciones de alta presión y alta temperatura, comúnmente disponible en clasificaciones PN25–PN40 o Clase 300–Clase 600.

Sin embargo, la clasificación de presión no significa que una válvula de mariposa pueda operar continuamente a la presión nominal bajo todas las condiciones. La presión de trabajo permisible real también puede verse afectada por la temperatura de operación, la selección de materiales, el diseño del asiento, los estándares aplicables y las características del medio.

¿Qué es la clasificación de presión de una válvula de mariposa?

La clasificación de presión de una válvula de mariposa se refiere a la presión máxima que una válvula de mariposa está diseñada para soportar bajo condiciones de operación específicas. Dependiendo de los estándares internacionales aplicables, las clasificaciones de presión generalmente se expresan utilizando la clasificación PN (Presión Nominal) o la clasificación de Clase (Clase de Presión).

¿Cuál es la diferencia entre la clasificación PN y la clasificación de Clase?

Sistema estándar

Clasificaciones comunes

Unidad de presión

Aplicaciones principales

PN (Presión Nominal)

PN10, PN16, PN25, PN40

bar

Europa, Asia y mercados que utilizan estándares EN/DIN

Clase ASME (Clase de Presión)

Clase 150, Clase 300, Clase 600

PSI

Norteamérica y proyectos industriales que siguen los estándares ASME/ANSI

Las principales diferencias entre los dos sistemas son:

  • Clasificación PN:
    El número que sigue a PN representa la presión máxima permitida (en bar) a la temperatura de referencia de 20 °C. Por ejemplo, PN16 significa que la válvula está clasificada para 16 bar a 20 °C.
  • Clasificación de Clase:
    El número que sigue a Clase no es el valor de presión real. Es una designación de clase de presión, y la presión admisible real depende de la temperatura y el material de operación. Se deben consultar las tablas de clasificación de presión-temperatura en estándares como ASME B16.34 para obtener valores precisos.

Por ejemplo, una válvula típica de acero al carbono Clase 150 puede manejar aproximadamente 285 PSI (alrededor de 19,6 bar) a 38 °C, en lugar de 150 PSI.

Rangos de presión típicos por tipo de válvula de mariposa

Tipo de válvula de mariposa

Clasificación de presión típica

Aplicaciones típicas

Válvula de mariposa concéntrica

PN10–PN16, con algunos diseños de servicio pesado hasta PN25

Suministro de agua, HVAC, sistemas de protección contra incendios

Válvula de mariposa de doble excentricidad

PN16–PN25 / Clase 150–Clase 300

Válvula de mariposa de triple excentricidad

PN25–PN40 / Clase 300–Clase 600

Aplicaciones de alta temperatura y alta presión

Válvula de mariposa concéntrica doble excéntrica triple excéntrica

¿Por qué las válvulas de mariposa tienen diferentes clasificaciones de presión?

Las válvulas de mariposa tienen diferentes clasificaciones de presión porque las distintas aplicaciones requieren diferentes niveles de resistencia a la presión, rendimiento de sellado, capacidad de temperatura y vida útil.

1. Diseño de la válvula

  • Válvula de mariposa concéntrica:
    Presenta una estructura simple y un costo de fabricación relativamente bajo. Se utiliza comúnmente para aplicaciones generales de agua.
  • Válvula de mariposa de doble excentricidad:
    El diseño excéntrico reduce la fricción entre el disco y el asiento durante la apertura, lo que ayuda a prolongar la vida útil del asiento y a mejorar el rendimiento del sellado.
  • Válvula de mariposa de triple excentricidad:
    Utiliza un diseño de asiento metálico con una estructura excéntrica especial para lograr un sellado de baja fricción. Es adecuada para aplicaciones de mayor presión y mayor temperatura.

2. Materiales del cuerpo y del asiento

Materiales del cuerpo:

  • Los cuerpos de válvula de acero al carbono y acero inoxidable generalmente proporcionan mayor resistencia que los materiales de hierro fundido.
  • Las válvulas de mariposa de hierro fundido gris se utilizan comúnmente para aplicaciones PN10–PN16,
  • Los diseños de hierro dúctil pueden alcanzar PN10–PN25.
  • Las válvulas de mariposa de acero al carbono y acero inoxidable pueden cubrir algunas aplicaciones de Clase 150–Clase 600.

Materiales del asiento:

  • Los asientos metálicos generalmente proporcionan una mejor resistencia a la temperatura y la presión que los materiales de asientos blandos como EPDM y NBR.
  • Los asientos blandos ofrecen una excelente elasticidad y un rendimiento de sellado fiable, pero su capacidad de temperatura suele ser limitada (típicamente ≤120°C).
  • Los asientos metálicos pueden soportar temperaturas superiores a 600 °C en algunos diseños especiales y son adecuados para aplicaciones de alta temperatura y alta presión.

3. Tamaño y medio de la válvula

Cuanto mayor sea el tamaño de la válvula, mayores serán los requisitos mecánicos para la estructura de la válvula.

Las válvulas de mariposa de gran diámetro suelen requerir:

  • Ejes de válvula de mayor resistencia
  • Diseños de cuerpo más robustos
  • Estructuras de conexión más fiables

También deben considerarse las características del medio al seleccionar la clasificación de presión adecuada.

4. Temperatura de funcionamiento

Las clasificaciones de presión suelen definirse en condiciones de temperatura estándar.

A medida que aumenta la temperatura de funcionamiento:

  • La resistencia del material puede disminuir;
  • El rendimiento de sellado puede cambiar;
  • La presión de trabajo permitida puede reducirse.

Por lo tanto, las aplicaciones de alta temperatura requieren verificar las clasificaciones de presión-temperatura correspondientes en lugar de seleccionar una válvula basándose únicamente en la clasificación PN o de Clase.

Válvula de mariposa concéntrica

¿Cómo elegir la clasificación de presión correcta de la válvula de mariposa?

1. Confirme la presión máxima de funcionamiento del sistema

Primero, determine la presión más alta que puede ocurrir en el sistema de tuberías, incluyendo:

  • Presión de operación normal
  • Fluctuaciones de presión durante el arranque y apagado de la bomba
  • Presión de golpe de ariete
  • Otros picos de presión temporales

La clasificación de presión de la válvula de mariposa debe ser superior a la presión máxima de funcionamiento del sistema.

Recomendación de selección:
La clasificación de presión de la válvula debe ser generalmente al menos 1,25 a 1,5 veces mayor que la presión máxima de funcionamiento del sistema.

Por ejemplo, si la presión máxima del sistema es de 10 bar, se recomienda una válvula de mariposa PN16 en lugar de PN10.

2. Considere la temperatura de funcionamiento

Las clasificaciones de presión de las válvulas de mariposa suelen definirse en condiciones de temperatura estándar.

A medida que aumenta la temperatura de funcionamiento:

  • La resistencia a la presión del material del cuerpo de la válvula puede disminuir;
  • El rendimiento de los materiales de sellado puede cambiar;

Por lo tanto, para medios de alta temperatura, debe verificarse la clasificación de presión-temperatura aplicable en lugar de seleccionar una válvula basándose únicamente en la clasificación PN o de Clase.

3. Seleccione los materiales adecuados según el medio

Diferentes medios requieren diferentes configuraciones de materiales.

  • Agua limpia, agua contra incendios y sistemas HVAC
    → Típicamente utilizan un cuerpo de hierro dúctil con un asiento blando de EPDM
  • Sistemas de agua de mar
    → Debe considerarse la corrosión por cloruro. Comúnmente se seleccionan acero inoxidable u otros materiales de mayor resistencia a la corrosión.
  • Medios químicos
    → Debe confirmarse la compatibilidad entre los materiales de sellado como el PTFE y el material del cuerpo de la válvula.

Selección de presión de válvula de mariposa

El rendimiento real de una válvula de mariposa depende de su diseño, materiales, temperatura de funcionamiento, condiciones del medio y requisitos de aplicación. Una válvula de mariposa correctamente seleccionada puede proporcionar un rendimiento de sellado fiable, una vida útil más larga y un funcionamiento estable bajo las condiciones de trabajo requeridas.

Con una amplia experiencia en la fabricación de válvulas de mariposa, Union Valve ofrece una amplia gama de válvulas de mariposa concéntricas, de doble excentricidad y de triple excentricidad para tratamiento de agua, HVAC, protección contra incendios y aplicaciones industriales. Podemos ofrecer clasificaciones de presión adecuadas, selección de materiales y soluciones de válvulas personalizadas basadas en los requisitos específicos del proyecto. Si tiene alguna pregunta adicional, no dude en contactarnos.

 

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Acerca del autor
Serena Zhang
Steven Jin
Gerente de Ventas · Tianjin Union Valve Co., Ltd
Más de 8 años de experiencia en la industria de ventas de válvulas. Posee amplias cualificaciones y experiencia.

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