Una vàlvula de papallona és senzill en moviment: un disc circular pla, perforat pel seu diàmetre, es gira 90 graus dins d'un seient en forma d'anell-per obrir, accelerar o tancar un pas de fluid. El disc roman en el camí del flux en tot moment, de manera que el caràcter de la vàlvula es defineix per com aquest perfil prim interactua amb la pressió, la velocitat i la fricció del segell.
Principi bàsic
Quan l'eix és paral·lel a l'eix de la canonada, el disc presenta la seva vora al flux, generant gairebé cap pèrdua de càrrega; en la posició totalment tancada, el disc s'encara contra un elastòmer o un seient metàl·lic, formant un segell hermètic. El moviment d'un -quart de volta significa que un actuador pneumàtic o elèctric pot encendre la vàlvula en menys d'un segon, cosa que la fa ideal per a l'apagada d'emergència-o per a l'envasament automatitzat.
Comportament del parell
Com que el disc és simètric, el parell és més baix prop dels dos extrems (0 graus i 90 graus) i arriba als 70 graus on la pressió diferencial a través del disc és més gran. Els dissenys moderns desplacen l'eix de l'eix uns quants mil·límetres (conegut com a "excèntric" o "-alt rendiment") de manera que la lleva del disc-neteja el seient durant els primers 10 graus d'obertura, reduint el parell-de ruptura en un 30% i allargant la vida útil del seient.
Tecnologies de segellat
1. Seient resistent: un revestiment de nitril o EPDM està unit al cos; la pressió de la línia força el disc a la goma, aconseguint que la bombolla-tanca hermèticament-a 16 bar i de -20 graus a 120 graus.
2. Seient metàl·lic: la superposició d'acer inoxidable o Stellite s'utilitza per a mitjans abrasius o d'alta temperatura (600 graus); La taxa de fuites és de Classe IV (0,01 % de Cv), suficient per a l'aïllament del vapor.
3. Doble desplaçament: les línies centrals-de l'eix i el seient estan desplaçades, creant una acció de lleves cònica; El triple desplaçament afegeix una cara de seient inclinada, aconseguint un segellat de metall-a-classe VI en el servei criogènic de GNL.
Característiques del flux
Amb una obertura de 30 graus, el disc ja crea el 60% de la caiguda de pressió màxima, donant a les vàlvules de papallona una-obertura ràpida, una corba Cv propera-lineal entre 40 graus i 70 graus -excel·lent per estrangular l'aigua de refrigeració o ventilar gasos. La dinàmica de fluids computacional mostra que una vora de disc prim de 2 mm redueix l'inici de la cavitació en un 25% en comparació amb un perfil contundent de 5 mm, un ajustament que estalvia energia de bomba a les plantes dessalinitzadores.
Les mides típiques van des de DN 25 mm (1 polzada) en patins de dosificació de productes químics fins a DN 3000 mm (120 polzades) en conductes hidro-, on una sola vàlvula pot pesar 30 t però encara ser operada per un actuador pneumàtic de 10 bar gràcies al baix parell a tot el pas.
Aplicacions
• Aigua i aigües residuals: les vàlvules-resistents de seient manegen xarxes de distribució de 16 bars i estan certificades segons NSF 61 per a aigua potable.
• HVAC: els cossos d'estil-lug{0}}permeten el servei-sense sortida per a l'aïllament d'aigua-refrigerada, mentre que les versions-finals acanalades acceleren la instal·lació a les-altes.
• Petroli i gas: les vàlvules de papallona doble-desplaçades d'acer al carboni amb insercions de grafit-segures contra el foc compleixen l'API 607 i són preferides per a l'aïllament de tancs-fins a la classe 600.
• Alimentació i farmàcia: el disc polit de 316 L i el seient de PTFE proporcionen una neteja CIP/SIP i superfícies lliures de-esquerdes que compleixen la norma FDA 21 CFR 177.
Els avantatges respecte a les vàlvules de comporta o de bola són un pes inferior (al voltant del 15 % d'una vàlvula de compuerta), un accionament d'un quart de volta, una cara--compacte (ISO 5752 Sèrie 20) i un cost-normalment un 50 % menys que una vàlvula de bola equivalent de DN 200 mm. Les limitacions inclouen el disc residual en el flux (caiguda de pressió ~0,3 bar a 3 ms⁻¹) i la idoneïtat limitada per a purins que es poden empaquetar als casquilles de la tija; no obstant això, els revestiments reemplaçables i els segells de rascador ara estenen el servei a les tasques de purins lleugers.
En resum, la vàlvula de papallona combina la senzillesa mecànica amb una gran capacitat de cabal, un accionament ràpid i un segellat adaptable, la qual cosa la converteix en l'opció predeterminada per a aplicacions d'encesa/apagada o d'acceleració, des de reg domèstic fins a sistemes de refrigeració de 30 MW.
