Válvula de mariposa vs. Válvula de bola : ¿Cuál es la diferencia y cuál es la mejor para su proyecto?

Elegir la válvula incorrecta para su tubería provoca costosas fugas, derroche de energía y tiempos de inactividad interminables. La presión aumenta -literalmente- hasta que selecciona el tipo de válvula adecuado para las necesidades de caudal, control y mantenimiento de su sistema.

La principal diferencia entre una válvula de bola y una de mariposa es la forma en que controlan el caudal: las válvulas de bola utilizan una bola giratoria con un orificio para un cierre hermético y una baja caída de presión, mientras que las válvulas de mariposa utilizan un disco giratorio que es ligero e ideal para ahorrar espacio y conseguir una estrangulación rentable en tuberías más grandes.

Válvulas de bola vs. Válvulas de mariposa

Esquema del artículo

1. ¿Qué es una válvula de bola y cómo funciona?
2. ¿Qué es una válvula de mariposa y dónde se utiliza?
3. Válvula de bola y válvula de mariposa: Explicación de las principales diferencias
4. ¿Qué válvula es mejor para controlar el caudal y la caída de presión?
5. Tipos de válvulas de bola para aplicaciones industriales
6. Tipos de válvulas de mariposa y sus ventajas exclusivas
7. ¿Cómo se comportan las válvulas de bola y las de mariposa con tuberías de distintos tamaños?
8. Costes de instalación, mantenimiento y ciclo de vida: Una comparación práctica
9. Caso práctico: Elección de la válvula adecuada para la modernización de la automatización de una fábrica
10. Cómo las soluciones de válvulas inteligentes aumentan la eficiencia de los edificios modernos
11. Preguntas frecuentes sobre válvulas de bola y válvulas de mariposa
12. Tabla resumen: Cuándo elegir cada tipo de válvula

1. ¿Qué es una válvula de bola y cómo funciona?

A válvula de bola es una válvula de cuarto de vuelta que tiene una bola redonda con un orificio (el orificio) dentro del cuerpo de la válvula. Cuando se gira la maneta 90°, el orificio de la bola se alinea con la tubería para permitir el flujo, o gira en perpendicular para bloquearlo por completo. Este diseño sencillo pero potente convierte a las válvulas de bola en la solución ideal para el cierre y aislamiento de todo tipo de tuberías, desde las de suministro de agua hasta las plantas de procesos industriales.

Por qué la industria confía en las válvulas de bola

• Cierre hermético: Incluso después de años de uso, las válvulas de bola rara vez presentan fugas debido a su sellado hermético entre la bola flotante y el asiento de la válvula.
• Caída de presión mínima: Las válvulas de bola de paso total tienen un diámetro interior igual al de la tubería, lo que garantiza una pérdida de caudal prácticamente nula.
• Duradera y fiable: Las válvulas de bola son ideales para ciclos repetidos de encendido/apagado y condiciones industriales duras.
• Preparado para la automatización: Las válvulas de bola funcionan sin problemas con actuadores eléctricos o neumáticos para control remoto.

Stat:
Las válvulas de bola suelen tener una presión nominal de hasta 1.000 psi para agua, aceite y gas, con diseños de alto rendimiento que superan los 10.000 psi en sistemas críticos.

2. ¿Qué es una válvula de mariposa y dónde se utiliza?

A válvula de mariposa utiliza un disco montado en un vástago que gira dentro de la válvula para controlar el caudal. Como las alas de una mariposa, el disco gira 90° para dejar pasar el fluido o bloquear la tubería. Las válvulas de mariposa suelen ser más ligeras que las de bola, más fáciles de instalar y más económicas para tuberías de mayor diámetro.

Principales usos de las válvulas de mariposa

• Sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado y de agua fría: Su bajo peso y su sencillo montaje tipo wafer convierten a las válvulas de mariposa en la elección estándar en tuberías HVAC de gran diámetro.
• Agua y aguas residuales municipales: Las válvulas de mariposa están disponibles en tamaños de hasta 2.000 mm para las principales redes municipales.
• Industrias de transformación: Cuando se necesita un estrangulamiento o un equilibrio de caudal precisos, las válvulas de mariposa pueden controlarlo todo, desde productos químicos hasta alimentos.

Cita:

"Las válvulas de mariposa pueden instalarse en tramos de tubería estrechos con espacio limitado, lo que las convierte en las favoritas para sistemas de gran altura y a bordo de buques". - Ingeniero de instalaciones, Shanghai

válvula de mariposa

3. Válvula de bola vs. Válvula de mariposa: Principales diferencias

Datos del sector:
Las válvulas de mariposa se utilizan en más del 50% de todos los proyectos de HVAC y agua de gran diámetro en todo el mundo debido a su tamaño compacto y a sus ventajas económicas.

4. ¿Qué válvula es mejor para el control del caudal y la caída de presión?

Control de flujo

Las válvulas de bola ofrecen un excelente cierre, pero un control limitado para modular el caudal. El diseño estándar abre completamente el orificio de la bola a 90°, por lo que el caudal salta bruscamente de cerrado a abierto. Para un mejor control del caudal, una válvula de bola con puerto en V introduce una abertura de forma precisa, lo que permite una modulación más suave y controlar el caudal en todo un rango.

Las válvulas de mariposa, sin embargo, están diseñadas para estrangular y equilibrar el caudal en cualquier posición entre totalmente abierta y cerrada. El disco de la válvula puede ajustarse para controlar con precisión el caudal, lo que hace que las válvulas de mariposa sean ideales para equilibrar el agua refrigerada o distribuir aire en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado.

Caída de presión

• Válvula de bola: En una válvula de bola de paso total, la caída de presión es casi nula, perfecta para aplicaciones que exigen el máximo caudal.
• Válvula de mariposa: El disco dentro de la válvula siempre causa cierta turbulencia, lo que provoca una mayor caída de presión. Para los sistemas en los que hay que minimizar la caída de presión, se prefieren las válvulas de bola.

Tabla de datos:

5. Tipos de válvulas de bola para aplicaciones industriales

Las válvulas de bola están disponibles en varios tipos, cada uno de ellos adecuado para tareas específicas de automatización de edificios, fabricación o distribución de agua:

• Válvula de bola flotante: La bola flota y presiona contra el asiento, ofreciendo un cierre estanco en ambas direcciones. Muy utilizado en tuberías de suministro de agua.
• Válvula de bola de muñón: Bola anclada en ambos extremos, adecuada para gas, aceite o vapor a alta presión. Par reducido y mayor rango de tamaños.
• válvula de bola de puerto en V: Presenta una muesca en forma de V en la bola o asiento para un control preciso del caudal. Se utiliza en el control de procesos para la dosificación de productos químicos.
• Válvula de bola de paso total: El diámetro interior es el mismo que el de la tubería, lo que garantiza la ausencia de restricciones, ideal para lodos o cuando una caída de presión mínima es fundamental.
• Válvula de bola de paso reducido: El diámetro interior es menor que el de la tubería, lo que ofrece un diseño compacto a menor coste, con cierta reducción del caudal.

Cita:

"Para las líneas de agua de gran pureza en el sector farmacéutico, una válvula de bola de cavidad rellenada es imprescindible. Evita la acumulación de producto y mantiene la higiene". - Ingeniero de calidad, planta de biotecnología

válvula de bola eléctrica de acero inoxidable

6. Tipos de válvulas de mariposa y sus ventajas exclusivas

Las válvulas de mariposa se presentan en varias configuraciones, cada una de las cuales ofrece ventajas para diferentes condiciones de funcionamiento:

• Válvulas de mariposa wafer: Se encaja entre dos bridas de tubo y se sujeta mediante pernos de brida. Compacto y ligero, ideal para espacios reducidos.
• Válvulas de mariposa: Disponen de insertos roscados (orejetas) para cada perno, lo que permite retirar la tubería de un lado sin afectar al otro.
• Válvulas de mariposa de doble y triple desplazamiento: Diseñados para presiones y temperaturas más elevadas, así como para mejorar la estanquidad en líneas de vapor o gas de proceso.
• Válvulas de mariposa de asiento elástico: Utilizar asientos de goma o elastómeros para el cierre estanco en sistemas de baja presión.
• Válvulas de mariposa de alto rendimiento: Con asientos metálicos, adecuados para el aislamiento crítico en plantas de petróleo, gas o energía.

Para saber más sobre soluciones de actuadores eléctricos para válvulas de mariposa, consulte nuestra página interna con orientación técnica detallada.

7. ¿Cómo se comportan las válvulas de bola y las válvulas de mariposa con tuberías de distintos tamaños?

Seleccionar el tipo de válvula depende del tamaño de la tubería, la presión de funcionamiento y los requisitos específicos de su sistema.

• válvulas de bola son ideales para diámetros de tubería más pequeños (hasta DN150), especialmente cuando el cierre hermético es crítico. Las válvulas de bola de paso total ofrecen una caída de presión prácticamente nula y están disponibles en acero inoxidable, latón o PVC, aptas para tuberías de agua potable, aire comprimido y combustible.
• válvulas de mariposa sobresalen en tuberías de mayor tamaño (DN200 y superiores), donde su cuerpo de válvula ligero y compacto y sus ventajas de coste facilitan mucho más la instalación que las pesadas válvulas de bola. Las válvulas de mariposa se pueden encontrar en grandes tuberías de refrigeración urbana y obras hidráulicas.

Es un hecho:
Una válvula de mariposa de 10 pulgadas pesa hasta 80% menos que una válvula de bola comparable, y la mano de obra de instalación suele reducirse a la mitad.

Enlace interno:
Para una guía completa sobre dimensionamiento y selección de tuberías para válvulas industrialesexplore nuestro centro de recursos.

8. Costes de instalación, mantenimiento y ciclo de vida: Una comparación práctica

Instalación

• válvulas de mariposa: Se instalan entre bridas con sólo cuatro pernos (estilo oblea) o espárragos roscados (estilo orejeta). Su ligereza y sus reducidas dimensiones reducen tanto los costes de tornillería como el tiempo de instalación.
• válvulas de bola: Requieren más espacio para girar la maneta 90°. En el caso de las válvulas de bola actuadas, la envolvente del actuador puede ser significativa, por lo que se requiere más espacio libre.
• Consejo: Las válvulas de mariposa suelen ser más fáciles de instalar en salas de máquinas abarrotadas.

Mantenimiento y ciclo de vida

• válvulas de bola: Muchas válvulas de bola de tres piezas permiten realizar el mantenimiento interno sin desmontar la válvula de la tubería. Los diseños de bola flotante y bola de muñón ofrecen fiabilidad a largo plazo, incluso en medios difíciles.
• válvulas de mariposa: El asiento y el disco se sustituyen con menos frecuencia, pero si el asiento falla, puede ser necesario desmontar la válvula por completo, sobre todo en los diseños wafer. Sin embargo, las válvulas de mariposa suelen ser menos propensas a fugas externas debido al menor número de juntas del cuerpo.
• Comparación de costes: Para DN200 y superiores, las válvulas de mariposa pueden ahorrar 20-40% en la compra e instalación frente a las válvulas de bola.

Cita:

"El cambio de válvulas de bola de gran diámetro a válvulas de mariposa redujo nuestro coste instalado en más de $15.000 en un proyecto". - Jefe de proyecto, planta industrial

Enlace interno:
Lea nuestro guía de instalación para proyectos de válvulas de gran diámetro para obtener más consejos prácticos.

9. Caso práctico: Elección de la válvula adecuada para la modernización de la automatización de una fábrica

Antecedentes:
Una planta de procesamiento de alimentos necesitaba automatizar el aislamiento y el control de caudal en varias tuberías de acero inoxidable que transportan agua, salmuera y productos químicos de limpieza. Las válvulas de globo existentes tenían fugas y requerían una intervención manual frecuente.

Solución:
Nuestros ingenieros evaluaron el emplazamiento y recomendaron una combinación de válvulas de bola de paso total para los conductos de productos químicos (para garantizar un cierre hermético y evitar caídas de presión) y válvulas de mariposa wafer para las tuberías principales de agua (para reducir el peso y simplificar el accionamiento). Todas las válvulas se combinaron con actuadores eléctricos inteligentes.

Resultados:

• Reducción del tiempo de mantenimiento gracias a 60%
• Reducción del consumo de energía de la planta en 8%
• Se elimina casi por completo el tiempo de inactividad por reparación de válvulas

Enlace interno:
Más información en soluciones personalizadas de válvulas inteligentes para la industria de procesos.

10. Cómo las soluciones de válvulas inteligentes aumentan la eficiencia en los edificios modernos

La actualidad válvula industrial va mucho más allá del simple encendido y apagado. Los ingenieros de automatización de edificios exigen soluciones de válvulas que se integran a la perfección con sensores, controladores y cuadros de mando en la nube.

• Válvulas de bola y válvulas de mariposa están disponibles con actuadores eléctricos, neumáticos e incluso habilitados para IoT.
• Nuestra serie de válvulas inteligentes es compatible con los protocolos Modbus, BACnet e inalámbrico, lo que proporciona a los gestores de las instalaciones datos de estado, alertas de fugas y rendimiento en tiempo real.
• Mediante el análisis de las curvas de par y el recuento de ciclos, nuestro sistema predice el desgaste de las juntas, lo que le permite programar el mantenimiento antes de que se produzca un fallo.

Visión del sector:
Las válvulas inteligentes pueden reducir las pérdidas de agua y las paradas no programadas en 25% en comparación con las válvulas accionadas manualmente.

Enlace interno:
Descubra cómo nuestros soluciones inteligentes de control de válvulas puede transformar la eficiencia de su edificio.

11. Preguntas frecuentes sobre válvulas de bola y válvulas de mariposa

¿Cómo decidir entre una válvula de bola y una de mariposa para mi proyecto?
Tenga en cuenta el tamaño de la tubería, las necesidades de control de caudal, los requisitos de caída de presión y el presupuesto. Las válvulas de bola ofrecen un cierre hermético y una baja caída de presión, mientras que las válvulas de mariposa son mejores para tuberías grandes y para modular el caudal.

¿Se puede utilizar una válvula de mariposa para el aislamiento?
Sí, las válvulas de mariposa pueden servir como válvulas de aislamiento, pero puede que no sellen tan herméticamente como las válvulas de bola en aplicaciones de alta presión o peligrosas.

¿Cuáles son las diferencias de mantenimiento entre las válvulas de bola y las de mariposa?
Las válvulas de bola facilitan la sustitución del asiento sin desmontar la válvula de la tubería. Los cambios de asiento de las válvulas de mariposa suelen requerir el desmontaje completo de la válvula, pero su diseño es menos propenso a las fugas.

¿Hay válvulas de bola de gran diámetro?
Existen válvulas de bola de gran diámetro, pero suelen ser pesadas y costosas. Por encima de DN200 se prefieren las válvulas de mariposa.

¿Qué tipos de actuadores pueden utilizarse con estas válvulas?
Tanto las válvulas de bola como las de mariposa pueden automatizarse mediante actuadores eléctricos, neumáticos o hidráulicos. Ofrecemos soluciones para los principales protocolos y aplicaciones.

¿Cómo se compara la caída de presión entre los dos tipos?
Las válvulas de bola de paso total ofrecen una caída de presión mínima. Las válvulas de mariposa tienen una mayor caída de presión debido al disco en el flujo, pero esto suele ser aceptable en sistemas no críticos.

12. Tabla resumen: Cuándo elegir cada tipo de válvula

Resumen con viñetas: lo que hay que recordar

• válvulas de bola: Lo mejor para cierre hermético, caída de presión mínima y tuberías pequeñas. Las opciones incluyen diseños de puerto completo, puerto reducido, puerto en V, flotante y de muñón.
• válvulas de mariposa: Ligeras, económicas y excelentes para el control del caudal, especialmente en tuberías grandes e instalaciones con limitaciones de espacio.
• Control de caudal y caída de presión: Las válvulas de bola destacan en el cierre; las de mariposa, en la modulación. Las válvulas de bola de paso total ofrecen una caída de presión casi nula.
• Instalación y mantenimiento: Las válvulas de mariposa son más fáciles de instalar en tamaños grandes; las válvulas de bola son más sencillas de mantener in situ.
• Soluciones de válvulas inteligentes: Las modernas válvulas de bola y de mariposa pueden automatizarse y supervisarse a distancia para aumentar su eficacia y fiabilidad.
• Asociarse con un fabricante: Trabaje con un fabricante de válvulas experimentado para asegurarse de que la válvula adecuada se adapta a las necesidades específicas de su proyecto.

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