Válvula de mariposa con brida – Válvula personalizada por fundamento líder

1. Introducción

Una válvula de mariposa con bridas (FBV) es una válvula de cuarto de vuelta ampliamente reconocida como la Caballero de batalla de sistemas de control de fluidos de alta presión y de alta presión.

Caracterizado por sus bridas integrales que se atornillan directamente a las bridas de la tubería, Proporcionan un rígido, fugas, y conexión estructuralmente estable,

una ventaja crítica sobre las válvulas de estilo de la oblea (ahorrar espacio pero adecuado para tareas de baja presión) y válvulas de estilo orquestal (presión moderada, a menudo para el servicio no crítico).

Diseñado para tuberías de diámetro medio a grande, Las válvulas de mariposa con bridas se combinan cierre apretado, confiabilidad estructural, y facilidad de mantenimiento.

Al mismo tiempo, su versatilidad los hace indispensables en tratamiento de agua, Redes HVAC, y procesamiento industrial general, donde su diseño compacto, rentabilidad, y adaptabilidad a través de rangos de presión y temperatura entregar valor operativo a largo plazo.

2. ¿Qué es una válvula de mariposa con bridas??

Definición central y principio de trabajo

A válvula de mariposa con brida (FBV) es un Rotary de cuarto de vuelta válvula diseñado para regular o aislar flujo en tuberías.

Su característica definitoria es la bridas integrales, que atornillan directamente a las bridas de la tubería (por ANSI B16.5 o ISO 7005), creando un rígido, de fugas, y conexión permanente Adecuado para servicio de alta presión.

La válvula funciona con un principio simple:

• Completamente abierto (0°): El disco se encuentra paralelo al flujo, minimizar la pérdida de presión (Típicamente de 1 a 3 psi para una válvula de 6 pulgadas en el flujo nominal).
• Estrangulador (10–80 °): La rotación parcial restringe el flujo; Los diseños de discos excéntricos proporcionan un mayor control de flujo lineal que los tipos concéntricos.
• Completamente cerrado (90°): El disco presiona firmemente contra el asiento, Lograr el cierre apretado. Los FBV son bidireccional, Manejo de flujos hacia adelante y de reversa de manera efectiva.

Anatomía de una válvula de mariposa con brida

Una válvula de mariposa con bridas está diseñada para Durabilidad y control de precisión, típicamente comprende seis componentes centrales:

Brida vs. Oblea vs. Válvulas de mariposa

El diseño de brida integral Establece FBVS aparte de la oblea y los tipos, ofreciendo ventajas únicas para aplicaciones de alta demanda:

3. Variaciones de diseño: Concéntrico vs. Válvulas de mariposa con bridas excéntricas

Las válvulas de mariposa con bridas se clasifican principalmente por Alineación de discos y tallo, un factor crítico que influye en calificación de presión, rendimiento de sellado, requisitos de par, e idoneidad de la aplicación.

Válvulas de mariposa con bridas concéntricas (Diseño estándar)

Geometría: Los ejes de disco y tallo se alinean con el centro de orificio de la válvula, Haciendo el diseño concéntrico. Durante la operación, El asiento mantiene el contacto en toda la superficie del disco.

Métricas de rendimiento:

• Calificación de presión: ANSI Clase 150–300 (28–70 bar a 20 ° C)
• Clase de fuga: API 609 Clase IV (≤0.01% del flujo nominal para líquidos)
• Requisito de torque: 60–100 n · m (6-válvula de pulgada, Asiento EPDM)
• Vida en bicicleta: 10,000–20,000 ciclos (Límites de asiento resistente para la vida útil)

Ventajas:

• Simple, diseño rentable
• Mantenimiento fácil y reemplazo del asiento
• Adecuado para temperatura moderada y fluidos de presión

Limitaciones:

• La alta fricción de asiento de disco reduce la eficiencia
• No es adecuado para servicio de gas o aplicaciones de alta presión
• Durabilidad limitada bajo fluidos abrasivos o de alta temperatura

Aplicaciones típicas:

• HVAC Sistemas de agua fría
• Distribución de agua municipal
• A baja presión, Servicios industriales no críticos

Válvulas de mariposa con bridas excéntricas (Diseño de alto rendimiento)

Descripción general: Diseños excéntricos compensar el disco o el tallo, Reducir la fricción de disco a asiento y mejorar el rendimiento de sellado.

Estos diseños son ideales para de alta presión, a alta temperatura, y aplicaciones de gas.

Único excéntrico (Disco de compensación) Válvula de mariposa con brida

Diseño: El centro de disco se compensa con el eje del vástago, que minimiza el contacto con el asiento durante la rotación, reduciendo la fricción.

Métricas de rendimiento:

• Calificación de presión: ANSI Clase 300–600 (70–140 bar)
• Clase de fuga: API 609 Clase V (≤0.001% del flujo nominal)
• Requisito de torque: 40–70 n · m (6-válvula de pulgada, Asiento ptfe)- ~ 30% más bajo que las válvulas concéntricas

Aplicaciones:

• Tratamiento de agua industrial
• Líneas de aceite de baja presión
• Aplicaciones que requieren control de flujo moderado con una eficiencia mejorada

Doble excéntrico (Disco de compensación + Provenir) Válvula de mariposa con brida

Diseño: Tanto el centro de disco como el eje del vástago se compensan desde el centro de orificio. Esto elimina el contacto con el disco hasta el 80-85% del cierre, reduciendo significativamente la fricción y el uso.

Métricas de rendimiento:

• Calificación de presión: Clase ANSI 600 (140 barra a 20 ° C); a la clase 900 con asientos de metal
• Clase de fuga: API 609 Clase VI (≤0.00001% del flujo nominal) - Adecuado para servicio de gas, incluyendo tuberías de gas natural
• Rango de temperatura: -29° C a 482 ° C (asiento de metal)

Aplicaciones:

• Procesamiento químico
• Aceite & tuberías de gases
• Sistemas de vapor
• Fluidos industriales de alta presión que requieren un cierre ajustado

Triple excéntrico (Compensar + Disco cónico) Válvula de mariposa con brida

Diseño: Agrega un tercer compensación Al introducir una geometría de disco cónico/cónico, logrando un sello de metal a metal sin la necesidad de un asiento elástico.

Este diseño permite operar a temperaturas y presiones extremas..

Métricas de rendimiento:

• Calificación de presión: Clase ANSI 900 (210 barra a 20 ° C)
• Rango de temperatura: -29° C a 650 ° C (Stellite® o asientos de metal duro)
• Vida en bicicleta: 50,000–100,000 ciclos (durabilidad del asiento de metal)

Aplicaciones:

• Sistemas de enfriamiento de vehículos hipersónicos
• Planta de energía en vapor sobrecalentado
• Refinery catalytic crackers and petrochemical processing
• Extreme industrial environments requiring zero-leakage and long life

Resumen:

4. Materiales & Sellos de válvula de mariposa con bridas

El rendimiento, fiabilidad, and longevity of double flanged butterfly valves (FBVs) are strongly influenced by selección de materiales for the body, desct, provenir, and sealing elements.

Proper materials ensure compatibility with the fluid, resistencia a la corrosión, high-pressure handling, and suitability for temperature extremes.

Materiales del cuerpo

The valve body is the primary pressure boundary and must withstand estrés mecánico, presión interna, and environmental corrosion. Common body materials include:

Materiales del disco

El disco está directamente expuesto al flujo y a menudo maneja abrasivo, erosivo, o fluidos corrosivos. La selección se basa en resistencia mecánica, resistencia a la corrosión, y compatibilidad de sellado:

• 316 Acero inoxidable: Ampliamente utilizado para químicos de uso general, agua, y aplicaciones de vapor.
• Hastelloy C276: Resistente a los productos químicos oxidantes y reductores; Adecuado para ácidos agresivos.
• Hierro dúctil con recubrimiento PTFE: Baja fricción, Opción resistente a la corrosión para agua y productos químicos suaves.
• Estelitas®-Discos vestidos: Aplicaciones de alta temperatura y de alta ropa, incluyendo vapor sobrecalentado y petroquímicos.

Nota de diseño: El disco puede ser concéntrico, excéntrico, o triple compensación, con metal o recubrimiento resistente para mejorar el sellado y reducir el desgaste.

Materiales del tallo

El vástago transmite torque desde el actuador o volante hasta el disco y está expuesto a estrés mecánico, presión, y contacto fluido. Materiales comunes:

Materiales de asiento y tipos de sellos

El El asiento forma la interfaz de sellado crítico con el disco, Determinar la clase de fuga, requisito de torque, y vida útil. La selección depende de tipo fluido, presión, y temperatura.

Juntas e interfaces de actuador

• Juntas de brida: Grafito, PTFE, o las juntas de nitrilo asegurar Conexiones de brida a prueba de fugas entre la válvula y la tubería.
• Sellos actuadores: Las juntas tóricas o los bujes de PTFE evitan fuga de fluido a lo largo del tallo mientras habilita la transferencia de par suave.

5. Fabricación & Métodos de fundición de válvulas de mariposa con bridas

la producción de válvulas de mariposa con bridas (FBVs) requiere alta precisión, materiales robustos, y estricta adhesión a los estándares internacionales como la API 609, ISO 5752, y ANSI B16.5.

Válvulas diseñadas para aplicaciones de alta presión y de alto rendimiento, como el aceite & tuberías de gases, plantas quimicas, y generación de energía: la exhibición precisión dimensional, integridad estructural, y rendimiento de fugas ajustadas.

Casting Componentes de la válvula de mariposa

La fundición es el método principal para dar forma a los cuerpos y discos de la válvula, Permitir geometrías complejas y producción rentable. Para válvulas grandes (típicamente terminado 12 pulgadas), fundición en arena se usa ampliamente.

en este proceso, metal fundido (1450–1550 ° C) se verta en moldes de arena unidos por resina.

La fundición de arena ofrece tolerancias alrededor de ± 0.5 mm, haciéndolo adecuado para acero al carbono o válvulas de hierro dúctiles utilizadas en agua municipal o tuberías industriales de baja presión.

Para válvulas pequeñas a medianas (2–12 pulgadas) que requiere alta precisión dimensional y resistencia a la corrosión, fundición a la cera perdida (Método de cera perdida) está empleado. Los patrones de cera están recubiertos con conchas de cerámica, derretido, y reemplazado por metal fundido.

Este método logra tolerancias estrechas (± 0.1 mm) y superficies suaves, habilitando características precisas como los centros de disco excéntricos dobles.
El casting de inversión es ideal para acero inoxidable 316L, Hastelloy, u otras aleaciones resistentes a la corrosión.

Forja: Componentes de alta resistencia

Forjar es el método preferido para crítico, componentes de alta presión como cuerpos, bridas, y tallos, porque produce una estructura de grano superior y mayor resistencia a la tracción.

Metal calentado (1100–1200 ° C) se forma bajo prensas hidráulicas o muere, dando como resultado un 20-30% de partes más fuertes que las piezas de fundición equivalentes.

Los componentes forjados se usan típicamente en la clase ANSI 600 o válvulas más altas para el aceite & tuberías de gases, plantas de energía, y otras aplicaciones industriales exigentes.

Los métodos de forjado incluyen forja de morada abierta para piezas personalizadas grandes, Forjado de matrícula cerrada para componentes de tamaño mediano con dimensiones precisas, y la falsificación molesta para reforzar las uniones críticas como los centros de disco.

Mecanizado: Acabado de precisión

Después de lanzar o forjar, Mecanizado CNC Asegura una alta precisión dimensional, acabado superficial, y alineación adecuada:

• Caras de brida se fresan para lograr la planitud dentro 0.1 Alineación de mm y agujero de perno por ANSI B16.5 estándares, Asegurar conexiones sin fugas.
• Orificio del asiento son perfeccionados o mecanizados a RA 1.6–3.2 μm para permitir un enlace adecuado y un sellado efectivo.
• Discos y centros, diseños especialmente excéntricos, están terminados con la fresado CNC de 5 ejes para mantener la planitud dentro de 0.05 mm para un cierre apretado.
• Tallos y rodamientos se giran y se frescan con precisión para garantizar la rotación suave y la transferencia de torque correcta.

Tratamiento térmico: Propiedades mecánicas y de corrosión

El tratamiento térmico mejora la fuerza, dureza, y resistencia a la corrosión dependiendo del material utilizado:

• Acero carbono (WCB): Apagado a 850 ° C y templado a 650 ° C para lograr la resistencia a la tracción ≥485 MPa.
• 316L acero inoxidable: Solución realizada a 1050-1100 ° C seguido de enfriamiento de agua para restaurar la resistencia a la corrosión y homogeneizar la microestructura.
• Dúplex 2205: Solución realizada a 1020-1080 ° C para lograr una relación austenita/ferrita equilibrada (50:50), optimizar tanto la resistencia como la resistencia a la corrosión.

Tratamiento superficial: Longevidad & Resistencia a la corrosión

El acabado de la superficie asegura la durabilidad en entornos hostiles:

• Pasivación para el acero inoxidable 316L mejora la capa natural de óxido de cromo, Mejora de la resistencia a la corrosión hasta 20%.
• Recubrimientos epoxi de 100-150 μm proteger los cuerpos de acero al carbono en el aceite & tuberías de gas del suelo y la corrosión atmosférica.
• electropulido se utiliza en aplicaciones sanitarias (alimento, bebida, productos farmaceuticos) Para lograr RA ≤0.8 μm, Eliminar grietas microscópicas y zonas muertas bacterianas.

Asamblea & Seguro de calidad

Después del mecanizado y el tratamiento de superficie, Las válvulas experimentan un ensamblaje y un riguroso control de calidad:

• Integración de asiento y disco: Los asientos están unidos o presionados, y los discos excéntricos están cuidadosamente alineados para el cierre preciso.
• Instalación de tallo: Aspectos, embalaje, y las juntas tóricas están ajustadas, y se verifica el par.
• Prueba hidrostática o neumática: Confirma el rendimiento de fugas bajo presión de diseño.
• Pruebas no destructivas (END): Métodos como rayos X, ultrasónico, o las inspecciones de penetrantes de colorante detectan defectos internos.
• Calibración del actuador: Manual, eléctrico, neumático, o los actuadores hidráulicos se prueban para determinar la precisión del par y el trazo.

6. Calificaciones de presión, Tallas & Estándares

Válvulas de mariposa con bridas (FBVs) están diseñados para la confiabilidad en una amplia gama de presiones, tamaños, y estándares industriales.

La selección adecuada garantiza la seguridad, rendimiento a largo plazo, y compatibilidad con los sistemas de tuberías.

Calificaciones de presión

Tamaños estándar

Dimensiones cara a cara: Por lo general, se ajusta a ISO 5752 Serie 10 o API 609 Para una fácil intercambiabilidad.

Estándares clave & Certificaciones

7. Actuación & Sistemas de control

Las válvulas de mariposa con bridas son dispositivos de cuartos Requerir actuadores capaces de rotación de 90 °.

La selección del actuador depende del tamaño de la válvula, requisito de torque, tipo fluido, y controlar la sofisticación.

Tipos y especificaciones de actuadores comunes

Accesorios clave para un control mejorado

• Posicionadores: Proporcionar un control de modulación preciso (± 0.5% precisión), crucial para aplicaciones como HVAC agua fría, dosificación química, o líneas de proceso industrial.
• Interruptores de par: Proteger el disco y el asiento del exceso, prevenir el desgaste o el daño prematuro.
• Interruptores de límite: Entrega retroalimentación de posición abierta/cerrada a los sistemas SCADA o DCS para monitoreo remoto y protocolos de seguridad automatizados.
• Válvulas solenoides & Filtros de aire (para actuadores neumáticos): Asegúrate rápido, Actuación confiable al proteger los componentes del actuador interno de los contaminantes.

8. Geometría de extremo con bridas & Interfaz

El Diseño de extremo con bridas es la característica definitoria de las válvulas de brida de mariposa, asegurando un rígido, seguro, y conexión de fugas herméticas a los sistemas de tuberías.

La geometría está estandarizada a nivel mundial para permitir una intercambiabilidad completa entre los fabricantes.

Normas de brida & Compatibilidad

Las válvulas de mariposa con bridas están mecanizadas para que coincidan con las bridas de la tubería en dimensiones, Patrones de agujeros para pernos, y calificaciones de presión. Los estándares más comunes incluyen:

Geometría dimensional

La geometría del extremo con bridas generalmente incluye:

• Cara elevada (RF): Superficie de sellado estándar, 2–6 mm de área elevada alrededor del orificio, Asegura incluso la compresión de la junta.
• Cara plana (FF): Usado con tuberías de hierro fundido para evitar bridas sobrecargadas.
• Articulación de tipo anillo (RTJ): Ranuras mecanizadas para juntas de metal, adecuado para servicios de alta presión/alta temperatura (arriba a 210 bar, 650°C).

9. Aplicaciones industriales de válvulas de mariposa con bridas

Las válvulas de mariposa con bridas son versátil, Válvulas de un cuarto de rendimiento de alto rendimiento ampliamente utilizado en todos los sectores industriales debido a su confiabilidad, diseño compacto, y adaptabilidad a una amplia gama de presiones, temperaturas, y fluidos.

Tratamiento de Aguas y Aguas Residuales

• Solicitud: Aislamiento de flujo, dosificación química, y sistemas de retiro.
• Ventajas: Cierre apretado, caída de baja presión, Asientos resistentes a la corrosión para agua tratada o aditivos químicos.
• Ejemplo: Las redes municipales de distribución de agua emplean válvulas de brida de mariposa para diámetros superiores 12 pulgadas, Garantizar la operación amigable para el mantenimiento.

Industria del petróleo y el gas

• Solicitud: Tuberías de petróleo crudo, productos refinados, distribución de gases, y plataformas en alta mar.
• Ventajas: Tolerancia de alta presión (Clase ANSI 600 y arriba), capacidad de flujo bidireccional, Compatibilidad con hidrocarburos y fluidos corrosivos.
• Ejemplo: Las válvulas de mariposa de mariposa con bridas excéntricas dobles o triples controlan el aceite y las tuberías de gases donde las fugas mínimas y la alta confiabilidad son obligatorios.

Generación de energía

• Solicitud: Vapor, agua de enfriamiento, y sistemas de agua de alimentación en plantas térmicas y nucleares.
• Ventajas: Tolerancia a altas temperaturas, sellado apretado para líneas de vapor, Actuación rápida del cuarto de cambio por seguridad.
• Ejemplo: Las válvulas de brida de mariposa de mariposa triple manejan vapor sobrecalentado a 482 ° C en líneas de agua de planta de energía.

Procesamiento químico y petroquímico

• Solicitud: Químicos agresivos, ácidos, y procesos de alta temperatura.
• Ventajas: Versatilidad de materiales (316l, Hastelloy, Dúplex 2205), estrangulamiento preciso, fricción mínima para flujo controlado.
• Ejemplo: Las válvulas de mariposa con bridas excéntricas con asientos de metal evitan fugas en ácido sulfúrico o líneas cáusticas de soda.

Calefacción, Ventilación, y aire acondicionado (climatización) y sistemas industriales refrigerados/de agua caliente

• Solicitud: Regulación de flujo en bucles de agua frías, torres de enfriamiento, y sistemas de calefacción.
• Ventajas: Rentable, ligero, Calificación de baja presión adecuada para aplicaciones no críticas, Mantenimiento fácil.
• Ejemplo: Las válvulas concéntricas de brida de mariposa regulan la distribución de agua fría en todo el edificio de manera eficiente.

Alimento, Bebida, e industrias farmacéuticas

• Solicitud: Líneas de procesamiento sanitario, PIC (Limpieza en el lugar) sistemas.
• Ventajas: Acero inoxidable electropuloso, Asientos aprobados por la FDA, Las superficies lisas eliminan las zonas de crecimiento bacteriano.
• Ejemplo: Válvulas de mariposa con bridas con sellos EPDM o PTFE aseguran el control de flujo higiénico en las plantas de embotellado de bebidas.

Manejo de minería y lechada

• Solicitud: Tuberías de relaves, transporte de lodo, y control del agua.
• Ventajas: Construcción robusta, discos y asientos resistentes a la abrasión, compatibilidad con fluidos viscosos o cargados de partículas.
• Ejemplo: Válvula de mariposa con doble brida de acero al carbono con asientos endurecidos manejan los slornos minerales sin desgaste rápido.

10. Comparación con otras válvulas

11. Conclusión

El válvula de mariposa con brida es una solución versátil y rentable para el control de fluidos, ofreciendo un equilibrio de diseño compacto, alta capacidad de flujo, y sellado confiable.

Su adaptabilidad a diferentes materiales, clases de presión, y los métodos de actuación lo hacen indispensable en todas las industrias que van desde agua municipal hasta petroquímicos.

Para ingenieros y equipos de adquisición, Seleccionar el FBV correcto implica evaluar compatibilidad con los medios, condiciones de funcionamiento, Métricas de rendimiento, y costos del ciclo de vida.

Con avances continuos en materiales y automatización, Las válvulas de mariposa con bridas seguirán siendo una piedra angular de control de flujo industrial.

Válvulas personalizadas de Deze Foundry

Desde plantas de tratamiento de agua y sistemas de HVAC hasta aceite & tuberías de gases, reactores químicos, y redes de generación de energía, Las válvulas de mariposa con bridas ofrecen una regulación de flujo precisa y un cierre apretado en condiciones exigentes.

Su operación de cuarto de vuelta, estructura compacta, y las opciones de material amplio habilitan la personalización para fluidos específicos, presiones, y temperaturas.

Como fundición y proveedor de válvulas profesionales, nosotros proporcionamos Válvulas de mariposa con brida de ingeniería personalizada y componentes de fundición de precisión, Reunión de estándares internacionales (API, ISO, Ansi) Al asegurar el rendimiento rentable.

Si su proyecto requiere un servicio de alta presión de gran diámetro, aleaciones resistentes a la corrosión, u diseños optimizados para la eficiencia de mantenimiento, Nuestra experiencia en fabricación garantiza soluciones confiables adaptadas a su industria.

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Preguntas frecuentes

Las válvulas de mariposa con bridas pueden manejar el servicio de gas de alta presión?

Sí: válvulas con bridas excéntricas de doble/triple con asientos de metal (API 609 Fuga de clase VI) y las calificaciones ANSI Clase 300–900 son adecuadas para gases de alta presión (p.ej., gas natural, nitrógeno).

Garantizar el cumplimiento de ISO 15848-1 Clase AH para emisiones bajas de fugitivo.

¿Cuál es el tamaño máximo de una válvula de mariposa con bridas??

La mayoría de los fabricantes ofrecen válvulas de mariposa con bridas a 48 pulgadas (1200 milímetros) de diámetro, Adecuado para grandes plantas de tratamiento de agua y aceite & tuberías de gases.

Los diseños personalizados pueden alcanzar 60 pulgadas (1500 milímetros) para aplicaciones especializadas.

¿Cómo evito la fuga de la junta de la brida??

Use juntas compatibles con fluido/temperatura (p.ej., Grafito para Steam, PTFE para productos químicos); Apriete los pernos en un patrón entrecruzado (por ASME PCC-1) a un par uniforme (p.ej., 70 N · m para ANSI de 6 pulgadas 300 bridas); Reemplace las juntas anualmente.

Son válvulas de mariposa con bridas adecuadas para el servicio sanitario?

Sí, seleccione Cuerpos 316L con superficies electropuladas (RA ≤0.8 μm), Asientos ptfe, y bridas de tri-clamp (3-A/EHEDG Cumplante).

Estas válvulas se usan en lácteos, bebida, y fabricación farmacéutica.

¿Cuál es la diferencia entre la clase ANSI? 300 y 600 válvulas con bridas?

Clase ANSI 300 Las válvulas se manejan hasta 70 bar (20°C), Mientras que la clase 600 manejar hasta 140 bar (20°C).

Clase 600 Las válvulas tienen cuerpos más gruesos (20–30 mm vs. 15–20 mm para la clase 300) y bridas más fuertes, Hacerlos adecuados para aplicaciones de alta presión como refinerías y tuberías en alta mar.