1. Descripción general
La válvula de mariposa es un componente fundamental en los sistemas de tuberías de suministro y drenaje de agua. Con el avance de la tecnología industrial, se plantean diferentes requisitos en cuanto a la estructura y el rendimiento de la válvula de mariposa. Por lo tanto, durante el diseño y la selección, es crucial elegir el tipo, el material y la forma de conexión adecuados según las condiciones de funcionamiento.
La válvula de mariposa es un componente fundamental en los sistemas de tuberías de suministro y drenaje de agua. Con el avance de la tecnología industrial, se plantean diferentes requisitos en cuanto a la estructura y el rendimiento de la válvula de mariposa. Por lo tanto, durante el diseño y la selección, es crucial elegir el tipo, el material y la forma de conexión adecuados según las condiciones de funcionamiento.
2 Diseño
2.1 Estructura
La pieza de cierre (placa de mariposa) de la válvula de mariposa se encuentra en el centro del fluido, y su influencia en la resistencia al flujo debe tenerse en cuenta en el diseño.
2.1 Estructura
La pieza de cierre (placa de mariposa) de la válvula de mariposa se encuentra en el centro del fluido, y su influencia en la resistencia al flujo debe tenerse en cuenta en el diseño.
En lo que respecta a la estructura de la placa de mariposa de la válvula de mariposa de gran diámetro, la norma AWWA C504 (Norma de la Asociación Estadounidense de Ingeniería de Suministro de Agua) estipula que la placa de mariposa no debe tener nervaduras transversales y que su espesor no debe ser mayor que 2,25 veces el diámetro del vástago de la válvula.
La superficie de entrada y la superficie de salida del agua de la placa en forma de mariposa deben tener una forma aerodinámica.
Los tornillos internos no pueden sobresalir de la placa de mariposa, para no aumentar la superficie expuesta al agua.
2.2 Junta de goma
La superficie de entrada y la superficie de salida del agua de la placa en forma de mariposa deben tener una forma aerodinámica.
Los tornillos internos no pueden sobresalir de la placa de mariposa, para no aumentar la superficie expuesta al agua.
2.2 Junta de goma
En ocasiones, la vida útil de la válvula de mariposa de caucho es corta, lo cual está relacionado con la calidad del caucho y el ancho de la superficie de sellado. El anillo de sellado de la válvula de mariposa con sello de caucho debe estar fabricado con materiales de caucho de alta calidad y deben seguirse las normas de proceso durante el moldeo por compresión. La temperatura de vulcanización no debe aumentarse arbitrariamente y el tiempo puede acortarse, ya que esto puede provocar fácilmente el envejecimiento y agrietamiento del anillo de sellado. La superficie de sellado metálica que se acopla al anillo de sellado de caucho debe tener un ancho suficiente para evitar que el anillo de sellado de caucho se adhiera correctamente. Además, la tolerancia de forma y posición, la simetría, la precisión, la suavidad y la elasticidad del anillo de sellado del cuerpo de la válvula y la placa de mariposa también afectan la vida útil del anillo de sellado de caucho.
2.2 Rigidez
La rigidez es un aspecto importante en el diseño de válvulas de mariposa, que está relacionado con factores como las placas de mariposa, los ejes de las válvulas y las conexiones.
La rigidez es un aspecto importante en el diseño de válvulas de mariposa, que está relacionado con factores como las placas de mariposa, los ejes de las válvulas y las conexiones.
(1) Tamaño del eje de la válvula El tamaño del eje de la válvula se especifica en AWWA C504. Si el tamaño del eje de la válvula no cumple con los requisitos, puede haber rigidez insuficiente, fugas de sello inverso y par de apertura grande. La rigidez del eje está relacionada con 1/EI, es decir, para mejorar la rigidez y reducir el problema de deformación, debemos comenzar aumentando EI. E es el módulo de elasticidad. Generalmente, la diferencia del acero no es grande, y el material seleccionado tiene poco efecto en la rigidez. I es el momento de inercia y está relacionado con el tamaño de la sección del eje. El tamaño del eje de la válvula generalmente se calcula de acuerdo con la combinación de flexión y torsión. No solo está relacionado con el par, sino también principalmente con el momento flector. En particular, el momento flector de la válvula de mariposa de gran diámetro es mucho mayor que el par.
(2) Coordinación del orificio del eje La versión anterior de AWWA C504 estipula que el eje de la válvula de mariposa es un eje recto. Después de la versión de 1980, se propuso que podría hacerse en dos ejes cortos. Según AWWA C504 y GB12238, la longitud de empotramiento del eje y el orificio debe ser 1,5d. Se especifica la separación (valor C) entre el borde del cuerpo de la válvula y el extremo de soporte de la placa de mariposa en la dimensión axial de la válvula de mariposa japonesa, que generalmente está relacionada con el tamaño del diámetro, que está entre 25 y 45 mm, lo que es minimizar la distancia entre los soportes del eje (valor C), reduciendo así el momento flector y la deformación del eje.
(3) Estructura de placa mariposa: La estructura de la placa mariposa tiene una relación directa con la rigidez, por lo que, además de la forma de placa plana, se suele fabricar con forma de olla o de celosía. En resumen, se trata de aumentar el momento de inercia de la sección para incrementar la rigidez.
(4) Estructura del cuerpo de la válvula También existen problemas de rigidez en el diseño del cuerpo de la válvula de mariposa de gran diámetro. Generalmente, se utilizan nervaduras anulares y transversales. De hecho, las nervaduras transversales solo aumentan la estabilidad y no deben ser excesivas. Las principales son las nervaduras anulares. Si se pueden añadir nervaduras en forma de ∩, se mejorará la rigidez, pero existe el problema de una menor facilidad de fabricación.
2.3 Cojinetes autolubricantes
La mayor parte o la totalidad de la presión del medio en la placa de mariposa (inversa) se transmite al cojinete a través del eje, por lo que el cojinete juega un papel muy importante. Algunas válvulas de mariposa extranjeras son ligeras y manejables, y las válvulas de pequeño calibre se pueden girar con un dedo, mientras que algunas válvulas de mariposa nacionales son pesadas. Además de la coaxialidad, la simetría, la precisión de procesamiento, el acabado y la calidad del empaque, un factor muy importante es la lubricidad del material del manguito. La norma AWWA C504 propone que el manguito del eje o cojinete instalado en el cuerpo de la válvula debe ser de material autolubricante, y el manguito del eje tiene el problema de la reducción de la fricción y la lubricación, y no se permite la corrosión. Sin el manguito del eje, incluso si el eje de la válvula es de acero inoxidable, el cuerpo de la válvula tiene problemas de óxido y adherencia. El uso de bujes también puede aumentar la rigidez.
La mayor parte o la totalidad de la presión del medio en la placa de mariposa (inversa) se transmite al cojinete a través del eje, por lo que el cojinete juega un papel muy importante. Algunas válvulas de mariposa extranjeras son ligeras y manejables, y las válvulas de pequeño calibre se pueden girar con un dedo, mientras que algunas válvulas de mariposa nacionales son pesadas. Además de la coaxialidad, la simetría, la precisión de procesamiento, el acabado y la calidad del empaque, un factor muy importante es la lubricidad del material del manguito. La norma AWWA C504 propone que el manguito del eje o cojinete instalado en el cuerpo de la válvula debe ser de material autolubricante, y el manguito del eje tiene el problema de la reducción de la fricción y la lubricación, y no se permite la corrosión. Sin el manguito del eje, incluso si el eje de la válvula es de acero inoxidable, el cuerpo de la válvula tiene problemas de óxido y adherencia. El uso de bujes también puede aumentar la rigidez.
2.4 Conexión del eje y la placa de mariposa
El eje y la placa de mariposa de la válvula de mariposa de pequeño diámetro se conectan preferiblemente mediante chaveta o estría, aunque también se puede utilizar la conexión de eje poligonal o la conexión de pasador. El eje y la placa de mariposa de la válvula de mariposa de gran diámetro se conectan principalmente mediante chavetas o pasadores cónicos. Actualmente, la mayoría de los ejes y discos se conectan mediante pasadores. El pasador de conexión se daña en condiciones de trabajo severas. Esto se debe principalmente a razones de fabricación. Entre ellas, se debe prestar atención a la precisión de la anastomosis, el tamaño inadecuado del pasador, la dureza insuficiente del pasador o el material inadecuado, etc. El eje y la placa de mariposa de la válvula de mariposa grande se pueden conectar mediante un método especial.
El eje y la placa de mariposa de la válvula de mariposa de pequeño diámetro se conectan preferiblemente mediante chaveta o estría, aunque también se puede utilizar la conexión de eje poligonal o la conexión de pasador. El eje y la placa de mariposa de la válvula de mariposa de gran diámetro se conectan principalmente mediante chavetas o pasadores cónicos. Actualmente, la mayoría de los ejes y discos se conectan mediante pasadores. El pasador de conexión se daña en condiciones de trabajo severas. Esto se debe principalmente a razones de fabricación. Entre ellas, se debe prestar atención a la precisión de la anastomosis, el tamaño inadecuado del pasador, la dureza insuficiente del pasador o el material inadecuado, etc. El eje y la placa de mariposa de la válvula de mariposa grande se pueden conectar mediante un método especial.
2.5 Longitud de la estructura
La longitud estructural de la válvula de mariposa se reduce a una serie corta, pero este enfoque debe adoptarse con precaución, ya que una longitud estructural demasiado corta puede afectar la resistencia. Las normas internacionales estipulan la longitud estructural de las series cortas de válvulas de mariposa con brida, pero no se debe acortar la longitud estructural de la válvula que soporta mayor presión, pues de lo contrario surgirán problemas, especialmente con materiales frágiles como el hierro fundido.
La longitud estructural de la válvula de mariposa se reduce a una serie corta, pero este enfoque debe adoptarse con precaución, ya que una longitud estructural demasiado corta puede afectar la resistencia. Las normas internacionales estipulan la longitud estructural de las series cortas de válvulas de mariposa con brida, pero no se debe acortar la longitud estructural de la válvula que soporta mayor presión, pues de lo contrario surgirán problemas, especialmente con materiales frágiles como el hierro fundido.
Nortech es uno de los principales fabricantes de válvulas industriales de China y cuenta con la certificación de calidad ISO9001.
Fecha de publicación: 20 de agosto de 2021