1. Principio de funcionamiento de un vistazo
Una válvula de mariposa neumática es una válvula de cuarto-de vuelta impulsada por aire comprimido. El cuerpo de la válvula contiene un disco montado en un vástago a lo largo del recorrido del flujo. Cuando el actuador neumático gira el vástago 90 grados, el disco gira desde la posición cerrada (perpendicular al flujo) a la posición completamente abierta (paralela al flujo), lo que permite que el medio pase con una caída de presión muy baja. Debido a que la rotación es solo un cuarto de vuelta, la apertura y el cierre son extremadamente rápidos - normalmente unos segundos, dependiendo del tamaño y del actuador.
2. Anatomía: cuerpo de válvula y actuador neumático
Cuerpo de válvula de mariposa:oblea, orejeta o doble-brida, con asiento blando (EPDM/PTFE) o metálico según el servicio. El cuerpo está diseñado y probado según API 609, ISO 10631 o EN 593.
Actuador neumático:convierte la presión del aire en movimiento giratorio. Los tipos comunes son-y-piñón (compacto, para pares pequeños y medianos) y yugo escocés-(alto par en las posiciones finales, para válvulas grandes), además de actuadores de diafragma para servicio de modulación.
Interfaz de montaje:el actuador se monta en la brida superior de la válvula según ISO 5211 y el acoplamiento de accionamiento coincide con el vástago de la válvula.
3. Cómo el actuador impulsa el disco
Se suministra aire comprimido - normalmente de 4 a 8 bar (0,4–0,8 MPa) - a la entrada del actuador. Dentro de un actuador de piñón-y-cremallera, el aire empuja un pistón cuya cremallera hace girar el piñón, haciendo girar la transmisión de salida y el vástago de la válvula. En un actuador de yugo escocés-, un yugo deslizante convierte el recorrido del pistón en movimiento giratorio con un par creciente hacia la posición cerrada, lo cual es ideal para válvulas de mariposa de alta-presión.
Hay dos configuraciones básicas disponibles:
Doble-actuación:el aire abre la válvula, el aire cierra la válvula. La válvula mantiene su última posición en caso de falta de aire.
Retorno de primavera-(simple-actuación):el aire se abre contra la fuerza del resorte; En caso de falla de aire, el resorte cierra (o abre) la válvula a la posición -de seguridad - esencial para el funcionamiento de cierre de seguridad.
4. Accesorios de control
Válvula solenoide:Cambia eléctricamente el suministro de aire para abrir o cerrar la válvula, permitiendo el control remoto de encendido/apagado.
Finales de carrera/interruptores de proximidad:informar la posición abierta y cerrada al sistema de control.
Posicionador:Convierte una señal de 4–20 mA o de bus de campo en presión de aire proporcional para modular el control.
Regulador de filtro (FRL):Limpia, seca y regula el suministro de aire para proteger el actuador.
5. Especificaciones clave a definir al realizar el pedido
| Artículo | Valor típico |
|---|---|
| Presión de suministro de aire | 4–8 bar (0,4–0,8 MPa), aire limpio y seco |
| Tamaño/clase de válvula | DN50–DN600+, PN10/PN16/Clase 150 típico para asientos blandos- |
| Tipo de actuador | Cremallera-y-piñón o horquilla escocesa-; doble-acción o retorno-de resorte |
| Posición-segura contra fallos | Fallo de cierre, fallo de apertura o bloqueo en la última posición |
| Interfaz de montaje | ISO 5211 (F05/F07/F10, etc. por par) |
| Accesorios | Válvula solenoide, interruptores de límite, posicionador, FRL |
| Estándares | Válvula según API 609 / ISO 10631 / EN 593; probado según API 598 |
6. Aplicaciones y Beneficios
Las válvulas de mariposa neumáticas se utilizan ampliamente en el tratamiento de agua y aguas residuales, HVAC, plantas de energía, líneas de alimentos y bebidas y sistemas de dosificación de productos químicos donde se necesita un cierre automático-rápido. Sus ventajas son una respuesta rápida, un bajo costo por tamaño, una construcción simple y un comportamiento seguro de falla-para-posicionar en caso de falla de aire, lo que las convierte en un componente estándar de las plantas automatizadas modernas.
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Preguntas frecuentes
P1: ¿Qué presión de aire se necesita para una válvula de mariposa neumática?
Normalmente, de 4 a 8 bar (0,4 a 0,8 MPa) de aire comprimido limpio y seco. El mínimo exacto depende del tamaño del actuador y del par de la válvula; especifique la presión de suministro disponible al realizar el pedido.
P2: ¿Qué es el modo-a prueba de fallos (retorno por resorte)?
En un actuador de retorno por resorte, la presión del aire comprime los resortes para abrir la válvula; si falla el aire, los resortes impulsan la válvula a la posición cerrada (o especificada) automáticamente - una característica de seguridad clave para el apagado de emergencia.
P3: ¿Qué tan rápido puede abrirse una válvula de mariposa neumática?
La operación de un cuarto-de vuelta suele tardar unos segundos. Con válvulas solenoides de alto-flujo y un actuador del tamaño adecuado, las válvulas pequeñas pueden realizar ciclos en menos de un segundo; las válvulas más grandes tardan más.
P4: ¿Cuál es la diferencia entre los actuadores de doble-acción y de retorno por resorte-?
Los actuadores de doble-acción necesitan aire para moverse en ambas direcciones y mantener su posición ante la pérdida de aire; Los actuadores de retorno por resorte-utilizan aire en una dirección y resortes en la otra, lo que proporciona una posición definida-segura en caso de falla de aire.
P5: ¿Se puede utilizar una válvula de mariposa neumática para regular el flujo?
Sí, con un posicionador que convierte una señal de 4–20 mA o de bus de campo en presión de aire proporcional y una válvula con características de flujo adecuadas. Para un control preciso, utilice el rango de control recomendado (entre 30 y 70 grados de apertura).
P6: ¿Cómo selecciono el tamaño del actuador?
Calcule la rotura de la válvula, el funcionamiento y el par final, aplique un factor de seguridad (normalmente 1,25–1,5 o según el fabricante) y haga coincidir el par resultante con la clasificación del actuador. La brida de montaje debe cumplir con la norma ISO 5211.