As válvulas de retenção são encontradas em quase todas as aplicações industriais, atuando como válvulas unidirecionais ou de retenção. As válvulas de retenção são dispositivos simples que desempenham uma função vital, evitando fluxos reversos, evitando danos e garantindo operações eficientes. Diferentes tipos de válvulas de retenção são projetados para uma aplicação específica.
Princípio de funcionamento das válvulas de retenção
Como já foi dito, uma válvula de retenção opera segundo o princípio da pressão diferencial. Para que uma válvula de retenção abra, ela deve atingir uma pressão mínima a montante conhecida como pressão de abertura. Dependendo do projeto e tamanho da válvula de retenção, a pressão de abertura muda. Quando a pressão a montante atinge a pressão de abertura, a válvula abre, permitindo a entrada do fluido. A contrapressão é gerada quando a pressão a montante cai abaixo da pressão de craqueamento e o fluxo tenta se mover da saída para a entrada. Neste ponto, a válvula de retenção fecha e o fluxo é interrompido. O mecanismo de fechamento de uma válvula de retenção varia dependendo do projeto e do tipo da válvula. A pressão da mola ou da gravidade normalmente auxilia no processo de fechamento.
Como a válvula de retenção funciona apenas em uma direção, os fabricantes fornecem uma seta no corpo da válvula indicando a direção do fluxo.
Tipos de válvulas de retenção
Os tipos de válvula de retenção ZECO podem ser divididos nos seguintes designs:
Válvulas de retenção oscilantes
Uma válvula de retenção oscilante básica consiste em um corpo de válvula, um castelo e um disco conectado a uma dobradiça. O disco se afasta da sede da válvula para permitir o fluxo na direção direta e retorna à sede da válvula quando o fluxo a montante é interrompido para evitar o refluxo.
O disco em uma válvula de retenção do tipo oscilante não é guiado quando abre ou fecha totalmente. Muitos designs de discos e assentos estão disponíveis para atender aos requisitos de diferentes aplicações. A válvula permite fluxo total e desobstruído e fecha automaticamente conforme a pressão diminui. Essas válvulas estão totalmente fechadas quando o fluxo chega a zero para evitar refluxo. A turbulência e a queda de pressão na válvula são muito baixas.
Códigos e padrões da indústria
- Projeto da válvula: BS 1868 / API 6D
- Teste de pressão: BS 6755-I
- Cara a cara: ANSI B 16.10
- Perfuração de flange: Tabela ANSI B 16.5 / BS 10 / DIN / IS / JIS Std.
- Extremidade de solda de topo: ANSI B 16.25
- Cara a cara: ANSI B 16.10
- Extremidade de solda de soquete: ANSI B 16.11
- Extremidade parafusada: ANSI B 1.20.1(BSP/NPT)
Válvulas de retenção wafer
A válvula de retenção tipo Wafer tem dimensões face a face curtas e baixo peso, permitindo uma instalação simples com economia de espaço entre os flanges acompanhantes.
As válvulas são adequadas para montagem entre pescoços soldados ou flanges complementares do tipo slip-on de diferentes padrões.
Eles são especialmente desenvolvidos para aplicações onde uma baixa perda de pressão é essencial. A abertura e o fechamento da válvula ocorrerão com uma diferença de pressão extremamente baixa sobre o disco da válvula.
A combinação do eixo do disco excêntrico com a sede do disco garante um fechamento positivo do meio de retorno. As válvulas de retenção Wafer estão se tornando o tipo preferido de válvula de retenção para a maioria das aplicações devido ao seu design compacto e custo relativamente baixo.
Válvula de retenção de elevação/válvula de retenção de pistão
O design da sede de uma válvula lift-check é semelhante ao de uma válvula globo. O disco geralmente tem a forma de um pistão ou de uma esfera.
As válvulas de retenção de elevação são particularmente adequadas para serviços de alta pressão com alta velocidade de fluxo. Nas válvulas de retenção de elevação, o disco é guiado com precisão e se encaixa perfeitamente no amortecedor. As válvulas de retenção de elevação são adequadas para instalação em tubulações horizontais ou verticais com fluxo ascendente.
Fluxo para elevação As válvulas de retenção devem sempre entrar abaixo da sede. À medida que o fluxo entra, o pistão ou esfera é elevado dentro das guias a partir da sede pela pressão do fluxo ascendente. Quando o fluxo para ou inverte, o pistão ou esfera é forçado na sede da válvula pelo refluxo e pela gravidade.
Válvulas de retenção de esfera
As válvulas de retenção de esfera são simples e comumente usadas em bombas pequenas e sistemas de baixa altura manométrica. As válvulas de retenção de esfera envolvem um tampão esférico com mola ou flutuante para fechar em pressões abaixo da pressão de abertura. A sede de vedação é cônica para guiar a esfera para dentro da sede e criar uma vedação positiva. No entanto, estas válvulas podem desgastar-se facilmente devido ao uso prolongado e requerem manutenção frequente.
Válvulas de retenção de disco inclinável
A válvula de retenção de disco inclinável tem aparência semelhante a uma válvula borboleta excêntrica. O corpo da válvula tem flange duplo e comprimento curto. O disco é colocado através de um eixo posicionado excentricamente a partir da linha central do corpo nos eixos horizontal e vertical.
A dupla excentricidade do eixo faz com que a seção inferior do disco ocupe uma área maior no trajeto do fluxo. Consequentemente, o disco começa a abrir a taxas de fluxo muito baixas. Portanto, a válvula de retenção de disco inclinável é comumente usada em sistemas de bombeamento com baixas vazões e para fluxos pulsantes.
Durante a reversão do fluxo, o disco fecha devido à gravidade. A parte superior do disco acima da linha central do eixo empurra contra o fluxo, agindo assim como um freio hidráulico que amortece o disco quando ele retorna à posição fechada. As válvulas de disco inclinável podem ser fornecidas com alavancas e pesos opcionais para ajustar as características de fechamento da válvula. Como tal, as válvulas de retenção de disco inclinável são adequadas para reduzir o risco de golpes de aríete.
Válvula de retenção borboleta
Uma válvula de retenção borboleta é uma válvula de retenção de placa dupla, válvula de retenção de disco dobrável, válvula de retenção de disco duplo ou válvula de retenção de disco dividido. Como o nome sugere, duas metades do disco se movem em direção à linha central com o fluxo direto e, com o fluxo reverso, as duas metades se abrem e repousam na sede para fechar o fluxo.
Esses tipos de válvulas de retenção são bons para sistemas de líquidos de baixa pressão, bem como para sistemas de tubulação de gás. A sua construção leve e compacta torna-o uma escolha preferível quando o espaço e a conveniência são importantes. Além disso, é 80 a 90% mais leve que a válvula de retenção convencional de corpo inteiro e o custo de instalação e manutenção é menor que outros tipos.
Válvula de retenção de diafragma
As válvulas de retenção de diafragma consistem em diafragmas flexíveis de borracha ou discos autocentrantes para evitar refluxo. Quando a pressão de entrada aumenta, o diafragma se abre e o fluxo começa. Existem dois tipos de válvulas de retenção de diafragma;
- Válvula normalmente aberta flutuante
- Válvula Flexível Normalmente Fechada Fixa
No caso de válvulas de diafragma normalmente abertas, nenhuma pressão de abertura é necessária, pois o diafragma elastomérico autocentrado é flutuante. No entanto, eles precisam de contrapressão para fechar a válvula. Por outro lado, as válvulas normalmente fechadas necessitam de uma certa pressão de entrada para superar a elasticidade do diafragma fixo.
Válvula de retenção de parada
Uma válvula de retenção de parada consiste em duas válvulas embutidas em um corpo. Pode atuar como uma válvula globo para fins de isolamento ou regulação. Novamente, pode atuar como uma válvula de retenção para evitar refluxo. Ao contrário de outras válvulas de retenção, a válvula de retenção Stop possui um mecanismo de controle externo adicional na direção perpendicular ou angular. As válvulas Stop Check são populares em serviços de vapor, como usinas de energia, circulação de caldeiras, geradores de vapor, resfriamento de turbinas e sistemas de segurança.