Elegir entre una válvula de mariposa y una válvula de bola no es simplemente una cuestión de precio. La elección correcta depende del tamaño de la tubería, la clase de presión, la temperatura, el medio, la tasa de fuga requerida, la caída de presión, la frecuencia de operación y si la válvula se usa para aislamiento o control de flujo.
Como regla general,Las válvulas de mariposa se vuelven más atractivas a medida que aumenta el diámetro de la tubería., mientrasLas válvulas de bola suelen preferirse para aislamiento de alta-presión, vías de flujo de paso total-y aplicaciones de cierre- exigentes..
La clave es seleccionar la válvula basándose en las condiciones de servicio reales y no solo en el tipo de válvula.
1. ¿Cuál es la diferencia entre una válvula de mariposa y una válvula de bola?
Ambas válvulas utilizan un movimiento operativo de 90 grados y un cuarto de vuelta, pero sus diseños internos son muy diferentes.
A válvula de mariposaUtiliza un disco circular montado sobre un eje. Al girar el eje, el disco se mueve entre la posición cerrada y la posición abierta. Incluso cuando está completamente abierto, el disco permanece dentro del paso de flujo.
A válvula de bolautiliza un elemento de cierre esférico con un orificio perforado. En una válvula de bola de paso total-, el orificio tiene aproximadamente el mismo diámetro que la tubería conectada, lo que crea una ruta de flujo relativamente sin obstrucciones cuando la válvula está completamente abierta.
Esta diferencia básica afecta a casi todas las decisiones de adquisición:caída de presión, peso, costo, capacidad de raspado, sellado, torque del actuador y tamaños disponibles.
2. Válvula de mariposa versus válvula de bola: comparación rápida
| Factor de selección | Válvula de mariposa | Válvula de bola |
|---|---|---|
| Principio de funcionamiento | disco giratorio de 90 grados | bola giratoria de 90 grados |
| Ruta de flujo completamente abierta | El disco permanece en la ruta del flujo. | La opción de paso total-proporciona un camino casi sin obstáculos |
| Caída de presión | Generalmente más alto que una válvula de bola-de paso total | Generalmente más bajo para diseños-de diámetro total |
| Costo de gran-diámetro | Generalmente más bajo | Generalmente más alto |
| Peso | Más bajo | Más alto, especialmente en tallas grandes |
| Huella de instalación | Muy compacto | Generalmente más largo y pesado. |
| Servicio de alta-presión | Depende fuertemente del diseño. | Opción sólida, que incluye diseños de alta-presión |
| Cierre hermético- | Disponible con asientos elásticos o metálicos. | Excelente cierre-disponible, según el diseño |
| cerdo | Generalmente no es adecuado | Los diseños-de diámetro total pueden soportar el raspado |
| estrangulamiento | Posible con diseños adecuados. | Se prefieren los diseños de puertos/segmentados para el control. |
| Aplicaciones típicas | Agua, HVAC, agua de refrigeración, servicios públicos, aguas residuales | Aislamiento de petróleo y gas, productos químicos, procesos y alta-presión |
| Estándares comunes | API 609, EN 593, ASME B16.34 | API 6D, API 608, ASME B16.34 |
El rendimiento exacto depende del diseño y la clasificación de la válvula. Una válvula de mariposa concéntrica-con asiento resiliente no debe compararse con una válvula de mariposa de triple-desplazamiento-de alto rendimiento como si fueran el mismo producto.
3. ¿Qué válvula es más barata?
Para tuberías de gran tamaño, una válvula de mariposa suele ser menos costosa que una válvula de bola comparable.
La razón es sencilla: las válvulas de mariposa generalmente utilizan menos material, tienen menos componentes mecanizados de gran precisión-y requieren menos soporte estructural.
La diferencia de precio se vuelve más notable a medida que aumenta el diámetro.
Sin embargo, evite utilizar afirmaciones fijas como "las válvulas de mariposa son siempre un 50% más baratas". El precio real depende de:
Tamaño de la válvula
Clase de presión
Material de carrocería y molduras
Material del asiento
Diseño de válvula
Finalizar conexión
Operación manual o accionada
Requisitos-de seguridad contra incendios
Inspección y pruebas
Requisitos de certificación
Para la contratación B2B, la mejor comparación escosto total instalado, no sólo la cotización de la válvula.
Una válvula de mariposa más ligera también puede reducir:
Requisitos de elevación
Tubería-cargas de soporte
Mano de obra de instalación
Tamaño del actuador
Costo de envío
Eso puede hacer que el ahorro total del proyecto sea mayor que la diferencia en el precio de compra de la válvula por sí sola.
4. ¿Qué válvula tiene una caída de presión más baja?
En la mayoría de las comparaciones-por-similares, unaLa válvula de bola-de paso total tiene una menor resistencia al flujo que una válvula de mariposa cuando ambas están completamente abiertas..
La razón es la ruta del flujo.
Una válvula de bola-de paso total proporciona un paso relativamente recto a través de la válvula. Una válvula de mariposa siempre deja el disco dentro del recorrido del flujo, por lo que el fluido tiene que fluir a su alrededor.
Esto no significa que las válvulas de mariposa no sean adecuadas para sistemas de flujo-crítico. Significa que el requisito de caída de presión-debe verificarse durante la selección de la válvula.
Para obtener una especificación de adquisición, solicite al proveedor:
Datos de Cv o Kv
Datos de caída de presión-
Caudal
Densidad del fluido
Temperatura de funcionamiento
Porcentaje de apertura de válvula
No seleccione una válvula basándose únicamente en el tamaño nominal de la tubería.
5. ¿Qué válvula es mejor para tuberías-de gran diámetro?
Para aplicaciones de gran-diámetro y presión baja-a-moderada, una válvula de mariposa suele ser la opción más práctica.
Las aplicaciones típicas incluyen:
agua municipal
Sistemas de agua-de refrigeración
climatización
Tratamiento de agua
Aguas residuales
Sistemas-de agua contra incendios
Tuberías de servicios generales
Las principales ventajas son su bajo peso, su dimensión corta-de-la cara y su menor costo.
Para líneas muy grandes, estas diferencias pueden llegar a ser significativas porque una válvula de bola pesada puede requerir más equipo de elevación y soportes de tubería más resistentes.
Dicho eso,La clasificación de presión y los requisitos de servicio deben verificarse antes de usar solo el diámetro como regla de selección..
6. ¿Cuándo es una válvula de bola la mejor opción?
Una válvula de bola suele ser la opción más sólida cuando la aplicación requiere uno o más de los siguientes:
Aislamiento de alta-presión
Las válvulas de bola se utilizan ampliamente para el aislamiento de líquidos y gases a alta-presión, incluidas aplicaciones de tuberías.
Flujo de paso total-
Una válvula de bola-de paso total proporciona una ruta de flujo relativamente sin obstrucciones, lo cual es importante cuando se debe minimizar la pérdida de presión.
cerdo
Si la tubería requiere limpieza, una válvula de bola-de paso total suele ser una mejor opción porque un disco de mariposa obstruye el agujero.
Ciclismo frecuente
El funcionamiento de un cuarto de vuelta hace que las válvulas de bola sean adecuadas para aplicaciones que requieren una apertura y cierre relativamente rápidos.
Cierre hermético-
Las válvulas de bola-de asiento blando pueden proporcionar un cierre muy hermético-cuando se seleccionan y prueban correctamente.
Siempre se debe especificar la tasa de fuga requerida en lugar de simplemente pedir "fuga cero".
7. ¿Se puede utilizar una válvula de mariposa para alta presión?
Si, peroEl diseño específico de la válvula de mariposa es importante..
Una válvula de mariposa con asiento elástico-convencional se utiliza comúnmente en servicios de presión baja-a-moderada. Las válvulas de mariposa de alto-rendimiento y triple-asiento metálico-desplazado pueden cubrir rangos de presión y temperatura sustancialmente más altos.
Para servicio de alta-presión o alta-temperatura, verifique:
Clase de presión
Clasificación de presión-temperatura
Material del asiento
Material del disco y del cuerpo.
Requisito de fuga
Requisito de prueba de fuego-
Dirección del flujo
Par de funcionamiento
Finalizar conexión
Estándar de producto aplicable
No asuma que todas las válvulas de mariposa tienen la misma capacidad de presión.
Para servicios de vapor severos, por ejemplo, una válvula de mariposa convencional-con asiento blando puede no ser adecuada, mientras que un diseño de alto-con asiento metálico-con la clasificación adecuada sí puede serlo.
8. ¿Qué válvula es mejor para acelerar?
Esta pregunta necesita un poco de atención.
Una válvula de mariposase puede utilizar para estrangular, particularmente cuando la válvula se selecciona específicamente para servicio de control y la característica de flujo esperada y el riesgo de cavitación son aceptables.
Por otro lado, una válvula de bola estándar es principalmente una válvula de aislamiento. Si se requiere una modulación precisa, unVálvula de bola de control segmentada o con puerto V-generalmente es más apropiada que una válvula de bola de puerto completo-estándar.
Entonces la regla práctica es:
Para un aislamiento simple, cualquiera de las válvulas puede funcionar. Para control de flujo continuo, especifique una válvula diseñada y dimensionada para servicio de control en lugar de elegir una válvula de aislamiento estándar simplemente porque es una válvula de cuarto-de vuelta.
Para aplicaciones de control, el proveedor debe proporcionar datos de Cv/Kv y el rango operativo esperado.
9. Sellado y fugas: ¿cuál es mejor?
Ningún tipo de válvula gana automáticamente en todas las aplicaciones.
El rendimiento de apagado alcanzable-depende de:
Diseño de asiento
Material del asiento
Presión
Temperatura
Medios de comunicación
Geometría de la válvula
Tolerancias de fabricación
Tasa de fuga requerida
Las válvulas de mariposa con asiento-resiliente pueden proporcionar un cierre hermético-en muchas aplicaciones de agua y servicios públicos.
Las válvulas de mariposa con asiento metálico-se utilizan cuando se requiere una mayor resistencia a temperaturas o un servicio más exigente.
Las válvulas de bola también pueden proporcionar un cierre muy hermético,-particularmente con diseños de asiento blando-adecuados.
Para adquisiciones, especifique el requeridoTasa de fuga del asiento y estándar de prueba..
ISO 5208:2015 cubre las pruebas de presión de válvulas metálicas y la verificación de la estanqueidad del cierre; También se debe considerar la norma de producto aplicable.
10. ¿Qué pasa con el par del actuador?
Ambas válvulas pueden automatizarse con actuadores neumáticos, eléctricos o hidráulicos, según la aplicación.
Sin embargo, el tamaño del actuador nunca debe basarse en una regla simple como "las válvulas de mariposa necesitan un-cuarto del torque de las válvulas de bola".
El par real depende de:
Presión diferencial
Fricción del asiento
Orientación de la válvula
Medios de comunicación
Temperatura
Tamaño de la válvula
Material del asiento
Par de arranque
Par de marcha
Par de cierre
Para una orden de compra, solicite la información del fabricante.Datos de par para el tamaño exacto de la válvula, la clase de presión y la configuración del asiento..
La interfaz de montaje del actuador está comúnmente estandarizada utilizando ISO 5211 para actuadores de parte-vuelta.
11. Válvula de mariposa versus válvula de bola: ¿cuál debería comprar?
Utilice este sencillo método de selección.
Elija una válvula de mariposa cuando:
La tubería es de gran diámetro.
El peso y el espacio de instalación importan.
El servicio es agua, agua de refrigeración, HVAC o utilidad general.
La presión y la temperatura están dentro del rango nominal de la válvula.
Es aceptable una pequeña cantidad de pérdida de presión adicional.
Un diseño compacto y económico es importante.
Elija una válvula de bola cuando:
Se requiere aislamiento de alta-presión.
Es importante contar con una ruta de flujo de paso total-.
Se requiere limpieza de tuberías.
El cierre hermético-es un requisito importante.
El oleoducto maneja un exigente servicio de petróleo y gas.
La aplicación requiere un puerto V-adecuado o un diseño segmentado para el control de flujo.
Fábrica de válvulas
¿Necesita una válvula especificada o cotizada?
Envíe su tamaño, clase de presión, medio, temperatura y cantidad.Los ingenieros de GNEE confirmarán el tipo de válvula, el material del asiento y el actuador correctos y responderán con una cotización y una hoja de datos dentro de las 24 horas.
12. Preguntas frecuentes
¿Es una válvula de mariposa más barata que una válvula de bola?
Habitualmente, sobre todo en diámetros grandes. Las válvulas de mariposa generalmente utilizan menos material y son más ligeras y cortas. Sin embargo, la diferencia de precio real depende del tamaño, la clase de presión, los materiales, el diseño del asiento y los requisitos de actuación e inspección.
¿Cuál tiene menos caída de presión, una válvula de mariposa o una válvula de bola?
Una válvula de bola-de paso total normalmente tiene una menor pérdida de presión cuando está completamente abierta porque la ruta del flujo está relativamente sin obstrucciones. Una válvula de mariposa tiene un disco dentro del recorrido del flujo.
¿Es una válvula de mariposa adecuada para alta presión?
Algunos lo son. Las válvulas de mariposa con asiento elástico-convencionales generalmente están diseñadas para servicios de baja-presión, mientras que los diseños de alto-rendimiento y asiento metálico-con triple-desplazamiento{5}}se pueden usar a presiones y temperaturas sustancialmente más altas. Siempre verifique la clasificación de presión-temperatura del fabricante.
¿Puede una válvula de mariposa reemplazar una válvula de bola?
A veces, pero no universalmente. Para líneas de agua o de servicios públicos de gran-diámetro, una válvula de mariposa puede ser una alternativa-rentable. Para tuberías aspirables, que exigen aislamiento de alta-presión o aplicaciones que requieren un paso de paso total-, una válvula de bola puede ser la mejor opción.
¿Qué válvula es mejor para gas?
Depende de la presión, los requisitos de fuga, la temperatura y el diseño de la válvula. Las válvulas de bola se utilizan ampliamente para el aislamiento de gas a alta-presión. Una válvula de mariposa también puede ser adecuada en un servicio de gas con clasificación adecuada cuando sus requisitos de fuga y presión son aceptables.
¿Qué válvula es mejor para estrangular?
Ninguna válvula de aislamiento estándar debe tratarse automáticamente como una válvula de control. Para modulación continua, use una válvula de mariposa diseñada para servicio de control o una válvula de bola segmentada/puerto V- y verifique su Cv/Kv y su rango de operación.
¿Las válvulas de mariposa son adecuadas para lodos?
Algunos lo son, pero la idoneidad depende de la concentración de sólidos, el tamaño de las partículas, la velocidad, la abrasividad, el material del asiento y el diseño del disco. No seleccione una válvula de mariposa basándose únicamente en el porcentaje de sólidos en la lechada.
¿Qué estándares debo especificar?
Los estándares comunes incluyenAPI 609 para válvulas de mariposa, API 6D para válvulas de tubería, API 608 para válvulas de bola metálica, ASME B16.34 para requisitos de presión-temperatura y diseño, ISO 5211 para montaje de actuadores e ISO 5208/API 598 para requisitos de prueba aplicables.
13. Regla de selección final
No existe un ganador universal entre una válvula de mariposa y una válvula de bola.
ParaTubería de servicios públicos de gran-diámetro, peso-sensible y costo-sensible, una válvula de mariposa suele ser la mejor opción comercial.
Paraaislamiento de alta-presión,-flujo de paso completo, limpieza con raspado y aplicaciones de cierre-exigentes, una válvula de bola suele ser la especificación más segura.
Antes de realizar un pedido, compare el arancel completo -Tamaño, presión, temperatura, medios, requisitos de fuga, caída de presión, frecuencia de operación, actuación y estándares aplicables.- en lugar de comparar tipos de válvulas únicamente por precio.
La mejor válvula no es la más barata. Es la válvula que cumple con los requisitos del proceso sin agregar costos innecesarios de compra, instalación o ciclo de vida.
Referencias
Válvulas de mariposa API 609 -: doble-brida, tipo Lug- y Wafer-
Válvulas de tubería API 6D -
API 598 - Inspección y prueba de válvulas
Válvulas ASME B16.34 - - Bridas, Roscadas y Extremo para Soldar
ISO 5208:2015 - Válvulas industriales - Pruebas de presión de válvulas metálicas
Válvulas industriales ISO 5211 - - Accesorios de actuador de vuelta-