Una válvula de retención de disco es un tipo de válvula que utiliza un componente de disco para abrir y cerrar el fluido asegurando que ningún fluido pueda fluir en dirección inversa. Este tipo de válvula funciona basándose en la diferencia de presión, en la que la presión de entrada debe ser lo suficientemente alta para proporcionar la energía necesaria para abrir la válvula. Los fabricantes de válvulas de retención de disco emplean diferentes ideas para diseñar y fabricar estas válvulas para su uso en diferentes aplicaciones con el objetivo principal de evitar el flujo inverso del fluido. El fluido en un sistema de tuberías tiende a fluir hacia atrás cuando la bomba se apaga o cuando la presión de succión se reduce. El fluido que fluye hacia atrás puede contaminar, por ejemplo, el agua dulce destinada al consumo humano. Además, el flujo de fluido en dirección inversa puede causar daños en otros dispositivos de bombeo como bombas o calderas. Por eso, una válvula de retención de disco, aunque utiliza una tecnología sencilla, sirve para evitar pérdidas en diferentes aplicaciones. Hay diferentes materiales utilizados para fabricar estas válvulas y las propiedades de estos materiales dictan la presión y la temperatura de funcionamiento. Normalmente, los fabricantes de válvulas de retención de disco proporcionan un manual de usuario con instrucciones sobre la instalación, la reparación y las condiciones de funcionamiento.
Figura: Válvula de retención de disco.
Una válvula de retención de disco funciona en función de la presión de succión. Cuando la presión de aspiración es alta, se necesita la energía suficiente para forzar la apertura del disco. Cuando el disco se abre, el fluido sigue fluyendo hasta el momento en que la presión de entrada comienza a reducirse o cuando la bomba se apaga. Cuando la presión de aspiración se reduce, el fluido cambia la dirección del flujo hacia el puerto de entrada de la válvula. Si las válvulas no se cierran, el fluido puede volver a fluir hacia el sistema de tuberías o hacia el tanque de almacenamiento o la caldera, lo que puede provocar contaminación o daños. Para cerrar el flujo de fluido, los fabricantes de válvulas de retención de disco diseñan estas válvulas de manera que tengan una alta sensibilidad a los cambios de presión. Esto hace que el disco de la válvula cierre la válvula impidiendo el flujo inverso del fluido.
Figura: Funcionamiento de una válvula de retención de disco.
Se trata de un tipo de válvula de retención de disco que emplea un muelle para ayudar a revertir el disco a la posición de asiento cuando la válvula se cierra. Este tipo de válvula tiene la ventaja de que puede instalarse en orientación vertical u horizontal porque no depende de la fuerza gravitatoria para cerrarse. El muelle utilizado se diseña con una fuerza proporcional a la presión esperada del fluido. Si el muelle es muy fuerte necesitaría mucha presión para abrirse. El funcionamiento de esta válvula de retención de disco es tal que la presión del fluido de aspiración obliga al muelle a comprimirse mientras abre la válvula. A continuación, el disco se mantiene abierto utilizando la presión del flujo de fluido hasta que la presión se reduce. En este momento, el muelle se estira para mantener su longitud. Esto hace que el disco de la válvula vuelva a su posición de asiento, lo que ayuda a impedir que el fluido fluya hacia atrás debido a la baja presión de succión. Dos tipos de válvulas de retención de disco con muelle son las válvulas de retención de disco con muelle en línea y las válvulas de retención de disco con muelle en forma de Y. La diferencia entre estas dos es que la que está en línea tiene el muelle de la válvula colineal al eje de la tubería, mientras que el tipo en forma de Y tiene el muelle de la válvula orientado en un ángulo de unos 45o grados con respecto al eje de la tubería. La válvula de retención de disco con muelle en forma de Y ocupa más espacio que la del tipo en línea. La válvula de retención de disco con muelle en forma de Y también facilita la inspección, la limpieza y la reparación, ya que se puede abrir sin desconectarla de la tubería.
Figura: Válvula de retención de disco con resorte en línea y válvula de retención de disco con resorte en forma de Y.
Se trata de una válvula de retención de disco en la que el fluido fluye a través de la válvula desde la parte inferior del disco. Al igual que otras válvulas de retención de disco, esta válvula emplea una alta presión aguas arriba para levantar el disco de su asiento, dejando espacio para el flujo de fluido. Cuando la presión aguas arriba se reduce o la bomba se apaga, la válvula emplea la fuerza gravitacional o el resorte para bajar el disco a su posición de asiento, lo que impide el flujo inverso del fluido. Los fabricantes de válvulas de retención de disco diseñan estas válvulas con una corta distancia de recorrido para alcanzar su posición de apertura total. Los fabricantes de válvulas de retención de disco suelen utilizar un recorrido guiado para garantizar que el disco quede exactamente en la superficie de asiento y evitar así cualquier fuga. Sin embargo, las guías suelen ser propensas a la acumulación de suciedad, lo que reduce la eficacia de la válvula o provoca daños en el asiento de la misma. La suciedad también puede hacer que el disco de la válvula se atasque al abrirse permitiendo el flujo inverso del fluido. Las válvulas de retención de disco elevable se instalan en orientación vertical aprovechando la fuerza gravitatoria al cerrarse.
Figura: Válvula de retención de disco elevable.
Una válvula de retención de disco wafer es una válvula de retención diseñada con una longitud de salida corta. Esta válvula utiliza dos medios discos también conocidos como placas. Los platos pivotan sobre un poste central que es un pasador de bisagra. Los medios discos se mantienen en su posición mediante muelles. Los resortes también están montados en el pasador de bisagra. La presión del fluido abre la válvula forzando los muelles a través de los platos, lo que hace que el plato se abra permitiendo el paso del fluido. Los fabricantes de válvulas de retención de disco pretenden que esta válvula se abra en función de la presión del fluido. Así, el grado de apertura de la placa es directamente proporcional a la presión del fluido y al volumen del mismo, es decir, cuanto más fluido haya, más se abrirán las placas. Una de las ventajas de utilizar una válvula retención de disco wafer es que su tamaño es reducido, lo que ayuda a reducir su peso.
Figura: Válvula de retención de disco wafer.
Se trata de un tipo especial de válvula de retención de disco que se utiliza para evitar el golpe de ariete y la inversión del flujo de fluido. El golpe de ariete es un fenómeno que se produce cuando una válvula de retención de disco se cierra bruscamente. El golpe de ariete puede causar enormes pérdidas, ya que puede perjudicar la integridad estructural de las tuberías y otros accesorios de fontanería. Los fabricantes de válvulas de retención de disco silenciosas utilizan un mecanismo que permite que el disco comience a cerrarse en cuanto detecta una reducción de la presión de succión. Las válvulas de retención silenciosas emplean un muelle en línea para ayudar al disco a volver a su posición de asiento. Como estas válvulas utilizan un muelle para cerrarse, pueden instalarse en orientación vertical u horizontal, ya que no dependen de la gravedad para cerrarse.
Figura: Válvula de retención de disco silencioso.
Esto está relacionado con el caudal del fluido y los niveles de presión. Para que el disco de la válvula funcione bien, tiene que transmitir el caudal indicado por el fabricante de la válvula de retención de disco. Si el caudal es muy alto, puede hacer que la válvula vibre y haga mucho ruido. Si la presión de funcionamiento es inferior a la presión nominal de la válvula, es posible que el fluido no pueda abrir la válvula de retención de disco. Además, el exceso de presión del fluido es peligroso, ya que puede provocar fugas de fluido a través de la conexión válvula-tubería o de las conexiones bonete-cuerpo de la válvula.
Los fabricantes de válvulas de retención de disco producen diferentes variedades de estas válvulas para su uso en diferentes fluidos. Hay válvulas destinadas a utilizarse en fluidos de baja viscosidad y otras destinadas a utilizarse en fluidos de alta viscosidad. Otras válvulas de retención de disco están pensadas para su uso en medios corrosivos, como los ácidos, en los que si no se utilizan adecuadamente pueden dañar la válvula a los pocos días de su uso. Por lo tanto, es necesario conocer el tipo de medio antes de comprar la válvula para que el fabricante o proveedor de válvulas de retención de disco pueda saber cuál es la mejor válvula específica para esa aplicación.
La temperatura de funcionamiento de una válvula de retención de disco depende del material utilizado para construirla. Algunas válvulas tienen el disco o el asiento hecho de materiales blandos como el caucho y el plástico, mientras que otras están hechas de materiales metálicos como el acero. Las válvulas de retención de disco con asiento blando no deben utilizarse a temperaturas superiores a 60o C, ya que no pueden soportar el calor térmico por encima de esta temperatura. Las válvulas de retención de disco con asiento metálico funcionan bien a temperaturas inferiores o superiores a 60o C porque no pueden ser dañadas por el calor térmico. Sin embargo, si la temperatura supera los 200o C, es importante consultar a un fabricante de válvulas de retención de disco para que le aconseje la mejor válvula de retención de disco con asiento metálico. Esto se debe a que a temperaturas superiores a 200o C algunos materiales metálicos reaccionan y pueden resultar dañados.
Aplicaciones de las válvulas de retención de disco
Ventajas de las válvulas de retención de disco
Desventajas de las válvulas de retención de disco
Solución de problemas de la válvula de retención de disco
Resumen
La válvula de retención de disco es un tipo de válvula que utiliza un componente de disco para evitar la inversión del flujo de fluido. La válvula funciona abriendo el disco de la válvula cuando hay una determinada presión de succión y se cierra cuando la presión de succión se reduce o la bomba se apaga. Los fabricantes de válvulas de retención de disco diseñan estas válvulas con una alta sensibilidad a los cambios de presión, lo que hace que se cierren inmediatamente después de la reducción de la presión. Las válvulas de retención de disco funcionan automáticamente, por lo que no necesitan un volante o un actuador para su funcionamiento. Algunas de las válvulas de retención de disco se cierran utilizando la fuerza gravitacional, mientras que otras utilizan el concepto de mecanismo de resorte o una combinación de resorte y gravedad. Hay diferentes tipos de estas válvulas que incluyen las válvulas de retención de disco silenciosas, las válvulas de retención de resorte, las válvulas de retención de disco de oblea y las válvulas de retención de disco de elevación, entre otras. Los factores que hay que tener en cuenta antes de comprar una válvula de retención de disco son el tipo de medio, la temperatura de funcionamiento y el caudal, y la presión. Las válvulas de retención de disco se utilizan en muchas aplicaciones, entre ellas la industria química, farmacéutica, alimentaria, de tratamiento de aguas residuales, de calderas y minera, entre otras. Las ventajas de utilizar una válvula de retención de disco son su gran durabilidad, versatilidad, alta eficiencia, capacidad de mantener la presión, ausencia de flujo de fluido inverso, ausencia de fugas, ausencia de lubricación y funcionamiento automático, entre otras.
¿Cuáles son los principales componentes de una válvula de control?
Válvulas de bola con asientos metálicos frente a válvulas con asientos blandos
¿Cuáles son las Mejores Válvulas para Aplicaciones de Lodo?
Comprendiendo las Diferencias entre las Válvulas de Doble Bloqueo y Sangrado (DBB) y Doble Aislamiento con Sangrado (DIB)
Tipos de Válvulas Utilizadas en la Industria Química
