Las válvulas antirretorno se encuentran en casi todas las aplicaciones industriales actuando como válvulas unidireccionales o antirretorno. Las válvulas antirretorno son dispositivos sencillos que desempeñan una función vital al evitar flujos inversos, prevenir daños y garantizar un funcionamiento eficaz. Los distintos tipos de válvulas antirretorno están diseñados para una aplicación específica.
Principio de funcionamiento de las válvulas antirretorno
Como ya se ha dicho, una válvula de retención funciona según el principio de la presión diferencial. Para que una válvula de retención se abra, debe alcanzar una presión mínima aguas arriba conocida como presión de rotura. Según el diseño y el tamaño de la válvula de retención, la presión de rotura varía. Cuando la presión aguas arriba alcanza la presión de rotura, la válvula se abre, permitiendo la entrada del fluido. La contrapresión se genera cuando la presión aguas arriba cae por debajo de la presión de rotura y el caudal intenta pasar de la salida a la entrada. En ese momento, la válvula de retención se cierra y el caudal se detiene. El mecanismo de cierre de una válvula de retención varía en función del diseño y el tipo de válvula. Normalmente, el muelle o la presión de gravedad ayudan en el proceso de cierre.
Como la válvula de retención sólo funciona en un sentido, los fabricantes incluyen una flecha en el cuerpo de la válvula que indica el sentido del caudal.
Tipos de válvulas antirretorno
Los tipos de válvulas de retención ZECO se pueden dividir en los siguientes diseños:
Válvulas antirretorno oscilantes
Una válvula de retención basculante básica consta de un cuerpo de válvula, un bonete y un disco conectado a una bisagra. El disco se aparta del asiento de la válvula para permitir el flujo en la dirección de avance y vuelve al asiento de la válvula cuando se detiene el flujo aguas arriba para evitar el reflujo.
El disco de una válvula de retención de tipo oscilante no está guiado cuando se abre o cierra completamente. Existen muchos diseños de disco y asiento para satisfacer los requisitos de diferentes aplicaciones. La válvula permite un flujo total y sin obstrucciones y se cierra automáticamente al disminuir la presión. Estas válvulas se cierran completamente cuando el caudal llega a cero para evitar el reflujo. La turbulencia y la caída de presión en la válvula son muy bajas.
Códigos y normas del sector
- Diseño de la válvula: BS 1868 / API 6D
- Pruebas de presión: BS 6755-I
- Cara a cara: ANSI B 16.10
- Taladrado de bridas : ANSI B 16.5 / BS 10 Table / DIN / IS / JIS Std.
- Extremo para soldar a tope: ANSI B 16.25
- Cara a cara: ANSI B 16.10
- Extremo soldado por encastre: ANSI B 16.11
- Extremo roscado: ANSI B 1.20.1(BSP/NPT)
Válvulas antirretorno wafer
La válvula de retención tipo wafer tiene unas dimensiones de cara a cara cortas y un peso reducido, lo que permite una instalación sencilla que ahorra espacio entre las bridas compañeras.
Las válvulas son adecuadas para el montaje entre bridas complementarias de cuello de soldadura o de tipo deslizante de diferentes normas.
Se han desarrollado especialmente para aplicaciones en las que es esencial una baja pérdida de presión. La apertura y el cierre de la válvula se producirán con una diferencia de presión extremadamente baja sobre el disco de la válvula.
La combinación del eje del disco excéntrico con el asiento del disco garantiza un cierre positivo de los medios de retorno. Las válvulas de retención Wafer se están convirtiendo en el tipo preferido de válvula de retención para la mayoría de las aplicaciones debido a su diseño compacto y su coste relativamente bajo.
Válvula antirretorno de elevación / Válvula antirretorno de pistón
El diseño del asiento de una válvula de retención elevable es similar al de una válvula de globo. El disco suele tener forma de pistón o de bola.
Las válvulas antirretorno de elevación son especialmente adecuadas para servicios de alta presión con gran velocidad de flujo. En las válvulas Lift Check, el disco está guiado con precisión y encaja perfectamente en el amortiguador. Las válvulas Lift Check son adecuadas para su instalación en tuberías horizontales o verticales con flujo ascendente.
Flujo a elevar Las válvulas de retención siempre deben entrar por debajo del asiento. Cuando el flujo entra, el pistón o la bola se eleva dentro de las guías desde el asiento por la presión del flujo ascendente. Cuando el flujo se detiene o se invierte, el pistón o la bola es forzado hacia el asiento de la válvula tanto por el reflujo como por la gravedad.
Válvulas antirretorno de bola
Las válvulas de retención de bola son sencillas y se suelen utilizar en bombas pequeñas y sistemas de baja altura. Las válvulas de retención de bola llevan una clapeta de bola esférica cargada por muelle o de flotación libre para cerrar a presiones inferiores a la presión de rotura. El asiento de cierre es cónico para guiar la bola dentro del asiento y crear un cierre positivo. Sin embargo, estas válvulas pueden desgastarse fácilmente debido a un uso prolongado y requieren un mantenimiento frecuente.
Válvulas antirretorno de disco basculante
La válvula de retención de disco basculante tiene un aspecto similar al de una válvula de mariposa excéntrica. El cuerpo de la válvula tiene doble brida y es de corta longitud. El disco se coloca a través de un eje situado excéntricamente respecto al eje central del cuerpo, tanto en el eje horizontal como en el vertical.
La doble excentricidad del eje hace que la sección inferior del disco ocupe una mayor superficie en el paso del caudal. En consecuencia, el disco empieza a abrirse a caudales muy bajos. Por ello, la válvula de retención de disco basculante se utiliza habitualmente en sistemas de bombeo con caudales bajos y para caudales pulsantes.
Durante la inversión del flujo, el disco se cierra por gravedad. La parte superior del disco situada por encima del eje central empuja contra el flujo, actuando así como un freno hidráulico que amortigua el disco cuando vuelve a la posición cerrada. Las válvulas de disco basculante pueden suministrarse con palancas y pesos opcionales para ajustar las características de cierre de la válvula. Como tales, las válvulas de retención de disco basculante son muy adecuadas para reducir el riesgo de golpes de ariete.
Válvula de retención de mariposa
Una válvula de retención de mariposa es una válvula de retención de doble disco, válvula de retención de disco plegable, doble disco o válvula de retención de disco partido. Como su nombre indica, dos mitades del disco se mueven hacia la línea central con el flujo de avance, y con el flujo inverso, dos mitades se abren y descansan sobre el asiento para cerrar el flujo.
Este tipo de válvulas de retención son buenas para sistemas de líquidos a baja presión, así como para sistemas de tuberías de gas. Su construcción ligera y compacta hace que sea una opción preferible cuando el espacio y la comodidad son importantes. Además, es 80 a 90% más ligera que la válvula de retención de cuerpo completo convencional, y el coste de instalación y mantenimiento es inferior al de otros tipos.
Válvula de retención de diafragma
Las válvulas antirretorno de diafragma constan de diafragmas flexibles de caucho o discos autocentrantes para impedir el reflujo. Cuando aumenta la presión de entrada, el diafragma se flexiona y se abre, iniciando el flujo. Hay dos tipos de válvulas de retención de diafragma;
- Válvula normalmente abierta de flotador libre
- Válvula de flexión fija normalmente cerrada
En el caso de las válvulas de diafragma normalmente abiertas, no se requiere presión de disparo, ya que el diafragma elastomérico autocentrante flota libremente. Sin embargo, necesitan contrapresión para cerrar la válvula. En cambio, las válvulas normalmente cerradas necesitan una cierta presión de entrada para vencer la elasticidad del diafragma fijo.
Válvula de retención de cierre
Una válvula de retención de cierre son dos válvulas integradas en un solo cuerpo. Puede actuar como válvula de globo para fines de aislamiento o regulación. También puede actuar como válvula de retención para evitar el reflujo. A diferencia de otras válvulas de retención, la válvula de retención de cierre tiene un mecanismo de control externo adicional en la dirección perpendicular o angular. Las válvulas de retención de cierre son populares en servicios de vapor como centrales eléctricas, circulación de calderas, generadores de vapor, refrigeración de turbinas y sistemas de seguridad.
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