Las válvulas antirretorno son dispositivos cruciales en muchos sistemas. Las principales aplicaciones de las válvulas antirretorno se encuentran en las salidas de bombas, tuberías y compresores para proteger los equipos evitando el reflujo de fluidos.
Evitan el reflujo utilizando la diferencia de presión entre las zonas de entrada y salida. Con prevención del reflujoAdemás, las válvulas antirretorno de acción rápida evitan los golpes de ariete provocados por los golpes de ariete y las vibraciones.
Las válvulas antirretorno, disponibles en los tipos antigolpe, de bola, de doble placa y otros, tienen varios tipos y piezas variables, y algunas válvulas antirretorno funcionan con mecanismos únicos.
Este artículo explica qué es una válvula de retenciónEn esta sección se describen las funciones, las piezas, los tipos y el principio de funcionamiento, y se destaca otra información esencial.
¿Qué es una válvula antirretorno?
A válvula antirretornoLa válvula de retención, también llamada válvula antirretorno, válvula de retención o válvula unidireccional, es un dispositivo a través del cual el fluido fluye en una sola dirección. Una válvula de retención tiene dos aberturas o puertos, uno de los cuales se denomina entrada porque el fluido entra en la válvula a través de él, y el otro se denomina salida porque el fluido sale de la válvula a través de él.
La función de las válvulas de retención es impedir la inversión del flujo de fluido (reflujo) en el sistema al que se aplican. Se utilizan en aplicaciones en las que el reflujo del fluido puede contaminar el fluido que entra en el sistema.
La válvula de retención funciona con cambios de presión en el sistema. La válvula se abre para permitir el flujo a través de la entrada cuando la presión de entrada es mayor que la presión de salida y se cierra para restringir el flujo cuando la presión de salida es mayor que la presión de entrada.
Las válvulas también pueden cerrarse debido al peso de la válvula de retención, a un muelle o a otros medios, según el tipo de válvula. Estas válvulas se activan automáticamente y apenas se accionan in situ o a distancia, ya que la mayoría de ellas no tienen manivelas ni vástagos.
Símbolo de la válvula de retención
En consulte símbolo de válvula se compone de un triángulo con dos líneas horizontales que se extienden desde dos lados opuestos del triángulo. Se inserta una línea vertical en el punto de encuentro del extremo puntiagudo y la línea horizontal.
Las líneas horizontales indican que la válvula de retención tiene dos puertos: entrada y salida. El triángulo puntiagudo y la línea vertical muestran que se permite el flujo aguas arriba, pero que el reflujo está restringido en la válvula de retención.
Tipos de válvulas antirretorno
Las válvulas antirretorno se diferencian en tipos en función del movimiento de la válvula elemento de cierre o miembro y el proceso con el que se cierra para evitar el reflujo. El sitio tipos de cheque válvulas incluyen:
1. Válvula de retención de vaivén
En válvula de retención de vaivén es el más utilizado. Funciona con un disco que gira sobre una bisagra o un eje. A medida que aumenta la presión de entrada, el disco se separa del asiento de la válvula y el fluido puede pasar a través de ella, y cuando la presión de entrada disminuye o se produce un reflujo, el disco vuelve al asiento para restringir el paso del fluido.
Esta válvula de retención ofrece una restricción mínima al flujo cuando está abierta. Cuando no se utilizan muelles para ayudar a la válvula a cerrarse, las válvulas deben montarse de forma que el disco se cierre por gravedad.
2. Válvula de retención de elevación
En válvula de retención elevadora puede instalarse de muchas formas, entre ellas horizontal, vertical y angularmente. Utiliza un disco que se eleva para permitir el flujo de fluido al aumentar la presión de entrada.
Esta válvula de retención requiere que la presión de entrada sea superior a la presión de rotura para permitir el paso del fluido. La presión de entrada empuja el disco contra la gravedad o la fuerza de un muelle. La válvula se cierra cuando la presión de entrada disminuye por debajo de la presión de craqueo o se produce reflujo.
3. Válvula de retención de doble placa
Válvulas antirretorno de doble placa se utilizan habitualmente en operaciones industriales y refinerías. Están construidos de forma compacta y pueden soportar grandes reflujos de fluidos que otros sistemas más débiles. tipos de válvulas antirretorno no manejará.
Estas válvulas de retención tienen doble placa metálica y son ligeras, lo que facilita su instalación, transporte y almacenamiento. En su mayoría están diseñadas como tipos antigolpe y suelen dar lugar a bajas pérdidas de presión del fluido.
4. Válvula antirretorno Non-Slam
En finalidad de estas válvulas de retención es principalmente para gestionar golpe de ariete que resulta de la presión acumulada en la válvula. También llamadas válvulas de retención de boquilla, el disco de esta válvula tiene un muelle interno que se comprime cuando la válvula está abierta.
Cuando la presión de entrada disminuye, el muelle empuja el disco hacia delante hasta el asiento de la válvula, cerrándose suavemente para evitar el golpe de ariete. El mecanismo de las válvulas de retención antigolpe de ariete evita los picos de presión y las vibraciones en la válvula.
5. Válvula de retención Wafer
Las válvulas de retención de oblea constan de discos de tipo oblea que oscilan para permitir o restringir el flujo de fluido. El disco de la válvula está unido a una bisagra o muelle, que controla la apertura y el cierre.
Estas válvulas ofrecen una obstrucción mínima al flujo y, debido a su construcción delgada y ligera, se aplican en muchas operaciones. Son muy similares a las válvulas antirretorno de mariposa y pueden utilizarse en lugar de éstas.
6. Válvulas de retención de diafragma
Las válvulas de retención de diafragma permiten el paso del fluido al flexionar su diafragma de goma para abrirse cuando aumenta la presión de entrada. Cuando la presión de entrada disminuye, o se produce un reflujo de fluido, el diafragma se cierra para sellar el paso.
Las dos válvulas de retención de diafragma son la válvula de flotación libre normalmente abierta y la válvula de flexión fija normalmente cerrada.
El diafragma de flotación libre no requiere una presión de rotura, mientras que el diafragma de flexión fija requiere una cantidad de presión de entrada para contraerse y permitir el flujo de fluido.
7. Válvula de retención en línea accionada por muelle
Las válvulas en línea accionadas por muelle también pueden denominarse válvulas de boquilla o de retención silenciosa. Estas válvulas requieren una presión de entrada lo suficientemente alta como para superar la presión de rotura y la fuerza del muelle para que el orificio de la válvula se abra y permita el paso del fluido.
La válvula se cierra por la fuerza del muelle cuando se produce una disminución de la presión de entrada o contrapresión empujando el disco para cerrar la válvula. Estas válvulas también evitan las variaciones de presión, por lo que son adecuadas para tratar los golpes de ariete.
La instalación de las válvulas de retención en línea puede realizarse vertical u horizontalmente.
8. Válvulas de retención en Y accionadas por resorte
Las válvulas de retención en Y accionadas por muelle tienen forma de "y", como su nombre indica. Funcionan como las válvulas antirretorno en línea accionadas por muelle, en las que se requiere una alta presión de entrada para superar la presión de rotura y la fuerza del muelle.
Sin embargo, a diferencia de las válvulas en línea, el muelle de la válvula de retención en Y y el disco de la válvula están en ángulo, lo que permite realizar su mantenimiento mientras siguen conectadas al sistema. Estas válvulas requieren más espacio que las válvulas en línea.
9. Válvula de retención de cierre
La función de la válvula de retención de cierre es una combinación de dos funciones de válvula. Estas válvulas funcionan como válvulas de bloqueo y estrangulación y como válvulas de retención para restringir la inversión de fluido en el sistema.
Las válvulas de retención de cierre tienen un actuador en la parte superior de las válvulas que se utiliza para controlar la apertura y el cierre de las válvulas. Estos válvulas antirretorno industriales encuentran aplicaciones en operaciones de vapor como la circulación de calderas, la generación de vapor o las centrales eléctricas.
10. Válvula de retención de bola
Las válvulas de retención de bola utilizan una bola de forma esférica para sellar la válvula. La bola es movida por un muelle o actuada por la gravedad. Cuando la presión de entrada aumenta, la bola es empujada por la presión lejos del asiento curvado para permitir el flujo de fluido a través de la válvula.
Cuando la presión de entrada disminuye o hay reflujo, el disco cierra la válvula por la fuerza del muelle o la gravedad.
11. Válvula de pie
Estas válvulas de retención se utilizan en operaciones en las que la línea de aspiración se encuentra debajo de la bomba. La válvula de retención de pie consta de una válvula de retención y un filtro en la zona de entrada.
El filtro impide que fragmentos de tuberías o sustancias entren en la válvula y obstruyan los instrumentos situados aguas abajo.
12. Válvula de pico de pato
La válvula de pico de pato, como su nombre indica, tiene un extremo parecido a un pico de pato. El extremo plano, con un aumento de la presión de entrada, se abre para permitir que el fluido fluya a través de él, y cuando se produce una disminución de la presión de entrada, la válvula se cierra y vuelve a su estado original.
13. Válvulas antirretorno de disco basculante
Las válvulas antirretorno de disco basculante son una modificación de las válvulas antirretorno oscilantes. En esta válvula, la bisagra en la parte superior del disco de la válvula de retención basculante se sustituye por un punto de giro con un doble desplazamiento desde el centro del disco. Esta válvula puede abrirse a presiones más bajas que la válvula de retención oscilante.
Piezas de válvulas de retención
La finalidad de las válvulas antirretorno es impedir la inversión del flujo en el sistema. Para restringir el reflujo, cada parte de la válvula de retención desempeña una función. Las válvulas antirretorno tienen diferentes tipos y formas, pero todas utilizan el mismo principio.
Las válvulas antirretorno tienen partes variables, ya que los componentes que forman una válvula antirretorno concreta pueden no ser los mismos en otra. Sin embargo, estas son tres partes que se pueden encontrar en la mayoría de las válvulas de retención:
- Puerto de entrada
Este parte de la válvula de retención permite la entrada del fluido. Esta parte suele cerrarse o abrirse con el elemento de cierre de la válvula.
- Cuerpo de la válvula
Es el recipiente por el que pasa el fluido.
- Puerto de salida
El fluido sale de la válvula de retención a través de esta pieza. Suele servir como primer puerto para un reflujo.
Los distintos tipos de válvulas de retención tienen piezas únicas. Algunas piezas pueden parecer iguales, pero no tienen la misma función en los distintos tipos de válvulas antirretorno. A continuación se muestran algunas válvulas de retención y sus piezas.
Válvula de retención de bola
- Puerto de entrada
- Junta
- Cuerpo
- Gorra
- Pinza
- Bola
- Puerto de salida
Válvula de retención de diafragma
- Puerto de entrada
- Diafragma
- Puerto de salida
Válvula de retención de cierre
- Puerto de entrada
- Actuador
- Vástago
- Capó
- Cuerpo
- Disco
- Asiento
- Puerto de salida
Válvula de retención Duckbill
- Puerto de entrada
- Solapas de elastómero o caucho
- Puerto de salida
Válvula antirretorno de elevación
- Puerto de entrada
- Asiento
- Enchufe
- Cuerpo
- Capó
- Puerto de salida
Otras válvulas de retención incluyen piezas únicas como tapones, espaciadores, muelles, jaulas, etc.
¿Qué hace una válvula antirretorno?
Las válvulas de retención están diseñadas para permitir el paso del fluido en una sola dirección. Funcionan automáticamente utilizando la presión del fluido para abrirse y permitir el paso del fluido o cerrarse para impedir su salida.
Las principales funciones de las válvulas de retención son:
- Impiden el reflujo del fluido en el sistema de tuberías.
- Impiden que la bomba y su generador den marcha atrás.
- Impiden el reflujo del líquido del recipiente.
El reflujo del fluido puede provocar contaminación, golpes de ariete y otros daños en el sistema. Algunas válvulas antirretorno, como la válvula antirretorno de cierre y la válvula de pie, tienen otras funciones además de impedir el reflujo.
Por ejemplo, la válvula de retención de cierre también puede utilizarse como válvula de retención de estrangulación o aislamiento, y la válvula de pie también funciona para impedir que los residuos sigan avanzando hacia el interior de la tubería.
La válvula de retención también puede utilizarse como sistema auxiliar en los casos en que la presión pueda aumentar por encima de la presión del sistema principal. Las válvulas antirretorno como la válvula antirretorno antigolpe de ariete evitan principalmente los golpes de ariete en el sistema.
Si se produce un reflujo de fluido y el sistema no tiene instalada una válvula de retención, puede producirse un golpe de ariete y destruir las piezas de la tubería.
¿Cómo funciona una válvula antirretorno?
En principio de funcionamiento de la válvula de retención implica dos áreas principales: Apertura y cierre de la válvula.
Abrir la válvula
Para que la válvula esté abierta, necesita una presión mínima aguas arriba proporcionada por el fluido. La presión mínima es el diferencial entre las presiones en las zonas de entrada y salida. Se denomina "presión de rotura" de la válvula de retención.
Cuando se supera la presión de rotura, la válvula se abre y permite el paso del fluido. Las presiones de rotura son específicas de los distintos tipos de válvulas. Por lo tanto, debe realizarse una investigación adecuada para garantizar que el sistema puede generar la presión de rotura de la válvula de retención.
Cerrar la válvula
Si la presión en la entrada (presión aguas arriba) disminuye, quedando por debajo de la presión de rotura, o se produce un reflujo de fluido, la válvula se cierra. La operación de cierre y el elemento de cierre dependen del tipo y diseño de la válvula.
Para un funcionamiento correcto de la válvula de retención, las válvulas deben instalarse correctamente. Las válvulas deben examinarse para comprobar su correcta instalación, ya que una instalación incorrecta podría dañar el sistema.
Criterios de selección de válvulas antirretorno
Antes de seleccionar una válvula antirretorno para un sistema, hay que tener en cuenta varios factores. Algunos de estos factores son:
Material de la válvula
El fluido entra en contacto con la válvula al atravesarla. Por tanto, el material de la válvula debe ser compatible con el fluido para evitar la contaminación.
Fluido
La válvula antirretorno debe ser capaz de manejar los fluidos para la operación prevista. La mayoría de las válvulas antirretorno pueden manejar fluidos normales sin sólidos en suspensión, pero algunas válvulas antirretorno específicas pueden manejar fluidos con sólidos en suspensión, como aguas residuales sin tratar o aguas residuales.
Presión
El fluido debe ser capaz de generar presión suficiente para superar la presión de rotura de la válvula seleccionada. Además, en algunos casos, debe confirmarse que el fluido puede generar suficiente contrapresión para sellar la válvula.
Tamaño de la tubería y conexión
Debe tenerse en cuenta el ajuste de la válvula con la tubería. El tamaño de la válvula de retención y de sus piezas debe corresponderse con el tamaño requerido de la tubería.
Condiciones de funcionamiento
Las condiciones del fluido y de la temperatura exterior deben ser compatibles con el tipo de válvula. Además, la instalación del tipo de válvula de retención debe dejar espacio suficiente para reparaciones e inspecciones.
Instalación y mantenimiento de válvulas de retención
Instalación de válvulas antirretorno
Para que las válvulas antirretorno funcionen con eficacia y eficiencia óptimas, deben instalarse correctamente. Los errores en la instalación de las válvulas pueden provocar daños en la válvula y en el sistema de tuberías. Estas son algunas de las mejores prácticas de instalación que se aplican a la mayoría de las válvulas antirretorno:
- La válvula antirretorno seleccionada debe ser adecuada para el tamaño y la conexión de la tubería, el material del fluido y las condiciones de funcionamiento, ya que la selección de una válvula incorrecta puede provocar un desgaste prematuro.
- Las válvulas antirretorno deben colocarse correctamente. Las válvulas antirretorno difieren en su capacidad para funcionar en tramos de tuberías horizontales o verticales. Además, debe dejarse espacio suficiente entre la posición de la válvula y otros dispositivos que puedan causar turbulencias.
- Se debe comprobar y seguir la flecha de flujo de la válvula para garantizar la orientación correcta de la válvula.
- La válvula debe probarse después de la instalación para garantizar que todas las piezas son estables para el funcionamiento.
Mantenimiento de las válvulas antirretorno
La mayoría de las válvulas antirretorno de fabricantes de válvulas industriales son de materiales y piezas diferentes. Por lo tanto, para un mantenimiento adecuado de la válvula de retención, seguir la guía de mantenimiento del fabricante es siempre lo mejor.
No obstante, a continuación se indican algunas pautas de mantenimiento eficaces para la mayoría de las válvulas antirretorno.
- Las válvulas de retención deben inspeccionarse dos veces al año o con la frecuencia que recomiende el fabricante. Se debe realizar una inspección in situ y limpiar las piezas de la válvula de retención.
- Deben eliminarse los residuos y lodos que puedan afectar a la integridad de la junta. Si es necesario lavar algunas piezas, desaloje la válvula para lavarla y vuelva a instalarla.
- Sustituya cualquier pieza rota o desgastada de la válvula de retención.
- Limpie correctamente el elemento de cierre y pruébelo después de volver a instalarlo. Se puede utilizar agua para realizar una prueba adecuada.
Qué tener en cuenta al comprar una válvula antirretorno
El material, la norma, los tamaños y los diseños de la válvula de retención deben ser compatibles con la aplicación. A continuación se comentan algunas de estas especificaciones.
Materiales de las válvulas antirretorno
Estos son los tipos de materiales de las válvulas de retención que hay que tener en cuenta.
PVC (cloruro de polivinilo)
Las válvulas de retención fabricadas con material de PVC son insensibles a la corrosión. Pueden utilizarse con fluidos corrosivos como ácidos y otros productos químicos cáusticos. Sin embargo, pueden resultar dañadas por hidrocarburos aromáticos y clorados.
Polipropileno
Las válvulas de retención de polipropileno también son insensibles a fluidos corrosivos como ácidos y bases inorgánicos. Tienen una temperatura máxima de unos 80 grados y encuentran aplicaciones en sistemas de agua y productos alimentarios.
Latón
Estas válvulas de retención encuentran aplicaciones en sistemas que utilizan aire, agua, aceite y combustible. Son más susceptibles a los fluidos corrosivos que los otros tipos de materiales. Se utilizan sobre todo en aplicaciones de baja presión y sistemas pequeños.
Acero inoxidable
Estas válvulas son resistentes a fluidos corrosivos y condiciones de baja temperatura. También ofrecen una buena estructura y tienen una construcción sólida. Sin embargo, son una opción menos económica que los tipos de material de PVC y latón.
Diseño de válvulas antirretorno
La válvula de retención tiene varios tipos y diseños, y algunos tipos son más adecuados para determinadas aplicaciones que otros. A continuación se enumeran algunos diseños de válvulas antirretorno:
- Válvulas de retención oscilantes: Estas válvulas son muy comunes y fáciles de conseguir. Tienen un bajo coste y producen bajas pérdidas de presión cuando están abiertas.
- Válvulas antirretorno de elevación: Son sencillas, automáticas y rentables, pero a largo plazo pueden tener costes energéticos elevados.
- Válvulas de retención en línea con muelle: Estas válvulas tienen una baja presión de rotura debido a la gran superficie del elemento de cierre.
Otros diseños de válvulas de retención tienen características que las hacen adecuadas para operaciones específicas.
Normas para válvulas antirretorno
A la hora de comprar una válvula antirretorno, deben respetarse las normas aplicables. Estas son algunas normas que se siguen durante el diseño de tuberías:
Normas API
- API Spec 6D, API Std 594
Normas ASME
- B16.34
Normas AWWA
- C508, C510
Normas BSI
- 1868, 1873, 2080, 5152, 5153, 5154, 5160, 5352
Normas del SMS
- SP-42, SP-61, SP-71, SP-80, SP-84
Tamaño de la válvula de retención
Las válvulas de retención dependen de la presión del fluido en la entrada para abrirse o cerrarse. Por lo tanto, saber cuánto se abren las válvulas para permitir el flujo de fluido a través de la tubería es esencial para que funcionen eficazmente. Los tamaños de las válvulas de retención informan de la capacidad espacial de la válvula y de si es compatible con las tuberías.
La consideración más importante a la hora de seleccionar el tamaño de una válvula de retención es su aplicación. La operación a la que se destina la válvula de retención determina el tamaño utilizado. Para calcular el tamaño de la válvula es necesario conocer la viscosidad del material, la presión, la temperatura y el caudal; con estas características de caudal, se puede personalizar un tamaño de válvula para la aplicación.
Una operación en la que se utilice un tamaño de válvula de retención incorrecto puede provocar mayores pérdidas de presión, un caudal inestable y una menor vida útil de la válvula.
Presión de trabajo de la válvula de retención
La presión nominal de la válvula de retención varía en función del fabricante. Algunos valores comunes son:
- Agua, aceite y gas (WOG): Se trata de una clasificación de presión para válvulas a temperatura ambiente.
- Presión de trabajo en frío (CWP): Esta presión nominal para válvulas entre -20 y -100F.
- Presión nominal (PN): Esta es una clasificación PSI que algunos fabricantes incluyen.
Conclusión
En este post se ha tratado todo lo que necesita saber sobre la válvula antirretorno, incluida su función, piezas, requisitos de instalación y mantenimiento, y lo que debe tener en cuenta antes de comprar una válvula antirretorno industrial.
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