Válvula de retención de clapeta

¿Qué es una válvula de retención de clapeta?

Se trata de una válvula de retención que utiliza un disco basculante para abrir y cerrar el flujo de fluido. El fluido fluye desde la entrada a través del disco y sale de la válvula a través de la válvula de salida. El disco está fijado en un extremo y el otro es libre. La presión del fluido fuerza el extremo libre haciendo que el disco se abra permitiendo el flujo del fluido. Los fabricantes de válvulas de retención de clapeta emplean la fuerza de la gravedad o del muelle para cerrar la válvula cuando la presión del fluido empieza a reducirse. El plano vertical y el asiento están orientados en un ángulo de asiento de entre 0^o y 45^o grados. Las válvulas de retención de clapeta son automáticas y, por tanto, no necesitan mecanismos de control como un actuador o un volante. Los fabricantes de válvulas de retención de clapeta producen diferentes variedades de estas válvulas para diferentes niveles de presión y temperatura. Otras válvulas de retención de clapeta son adecuadas para aplicaciones corrosivas como el control del flujo de ácidos. Los materiales utilizados para fabricar la válvula determinan la mejor aplicación. Los fabricantes de válvulas de retención de clapeta proporcionan un manual de usuario sobre la instalación y la aplicación de la válvula.

Figura: Válvula de retención de clapeta.

Componentes de una válvula de retención de clapeta

Cuerpo de la válvula

El cuerpo de la válvula es una de las partes externas de una válvula de retención de clapeta. Esta parte es responsable de albergar las partes internas de la válvula. El fabricante de válvulas de retención de clapeta construye el cuerpo de la válvula utilizando materiales metálicos fuertes como el acero, el hierro dúctil y el hierro fundido. Estos materiales metálicos fuertes están destinados a ayudar a transferir su alta resistencia a la válvula de retención de clapeta para que pueda ser capaz de soportar alta presión, y la temperatura y ser resistente a los daños por impacto de la caída de objetos.

Capó de la válvula

Esta es otra parte externa de una válvula de retención de clapeta. Esta parte se coloca en la parte superior del cuerpo de la válvula. El cuerpo y el bonete se conectan mediante pernos y tuercas o tornillos para ayudar a mejorar una conexión fuerte y libre de fugas. El cuerpo y el bonete están hechos del mismo material para garantizar que una de las partes no se rompa al apretar los tornillos. El bonete también está destinado a completar el cuerpo de la válvula y a servir de barrera contra la presión.

Disco

El disco es el componente utilizado para abrir y cerrar la válvula para permitir y bloquear el flujo de fluido respectivamente. El disco tiene un extremo pivotante y el otro libre. El extremo libre es el que presiona el fluido para abrir la válvula.

Asiento

Es parte de una válvula de retención de clapeta donde el disco se asienta para cerrar la válvula. El asiento también ayuda a evitar la fuga de líquido entre el disco y el interior del cuerpo. El asiento es un componente muy importante, ya que determina la temperatura de funcionamiento de la válvula de retención de clapeta en función del material de construcción.

Primavera

Los fabricantes de válvulas de retención de clapeta también diseñan algunas de estas válvulas con muelles. El resorte se utiliza para ayudar a revertir el disco a su posición de asiento una vez que la presión del fluido de succión se reduce.

Figura: Componentes de una válvula de retención de clapeta.

¿Cómo funciona una válvula de retención de clapeta?

Una válvula de retención de clapeta emplea el principio de presión diferencial. En este caso, el disco de la válvula se abre en función del nivel de presión de aspiración. La presión de entrada debe ser alta para proporcionar la fuerza necesaria para forzar la apertura del disco. La presión de aspiración la proporciona la bomba. Una vez que la válvula se abre, el fluido sigue fluyendo a través de la válvula de retención de clapeta hasta que la presión de la bomba comienza a reducirse. En el momento en que la presión del fluido se reduce o la bomba se detiene, el disco de la válvula vuelve a la posición de asiento donde asegura que no haya flujo de fluido en sentido inverso. El flujo de fluido en sentido contrario puede causar daños en los equipos de tuberías, como bombas o calderas, así como provocar la contaminación de fluidos como el agua y las bebidas.

Figura: Funcionamiento de una válvula de retención de clapeta.

Tipos de válvulas de retención de clapeta

Válvula de retención de clapeta recta

Se trata de una válvula de retención de clapeta con un disco circular y un pasador de bisagra en el que el disco aletea para abrir y cerrar el flujo de fluido. La válvula de retención de clapeta recta se monta en orientación horizontal. El fluido fluye desde la entrada a través del disco hasta el puerto de salida hasta que la presión de succión se reduce haciendo que el disco vuelva a su posición de cierre. Los fabricantes de válvulas de retención de clapeta recta diseñan esta válvula con un anillo de asiento para ayudar a que el disco se apoye en él cuando se cierra, mejorando un sellado hermético y uniforme. La superficie de asiento está orientada en un ligero ángulo para que pueda abrirse a baja presión, crear un sello positivo y reducir el choque de la válvula cuando se cierra.

Figura: Válvula de retención de clapeta recta.

Válvula de retención de disco basculante

Se trata de una válvula de retención de clapeta diseñada con un elemento de cierre en forma de disco. Este disco se agita alrededor de un pivote entre el borde y el centro del disco. La válvula de retención de clapeta está diseñada de tal manera que el disco puede levantarse del asiento cuando la válvula se abre y puede caer en el asiento cuando se cierra. Estas válvulas funcionan muy rápido en relación con otras válvulas porque el centro de gravedad del disco tiene un recorrido corto entre los estados abierto y cerrado. Estas válvulas son más difíciles de reparar y más caras que las del tipo recto. Los fabricantes de válvulas de retención de charnela recomiendan estas válvulas para su uso en áreas donde no se pueden utilizar otras válvulas de retención de charnela.

Figura: Válvula de retención de disco basculante.

Válvula de retención de clapeta en forma de Y

Se trata de una válvula de retención de clapeta diseñada en forma de Y para facilitar el acceso y la inspección de las partes internas de la válvula sin desconectar la válvula de la tubería. A pesar de que esta válvula tiene forma de Y, el fluido fluye a través de la válvula en línea recta, de forma similar a como lo hace la válvula de retención de clapeta recta. La parte de la válvula con una abertura donde se abre la válvula para su inspección está orientada en un ángulo de unos 45^o grados con respecto al eje de la tubería. La parte superior de esta parte oblicua está conectada mediante pernos o roscas. La inspección de las partes internas de la válvula se realiza abriendo esta parte. La válvula de retención de charnela en forma de Y ocupa un espacio mayor en relación con otras válvulas.

Figura: Válvula de retención de clapeta en forma de Y.

Válvula de retención de clapeta con bridas

Se trata de una válvula de retención de clapeta fabricada con bridas en los extremos. Las bridas están destinadas a ayudar a conectar la válvula con la tubería. Las bridas están en ambos puertos de la válvula y tienen agujeros. Estas válvulas se conectan a las tuberías mediante pernos y tuercas. El extremo de la tubería que se conecta a la válvula retención con bridas debe tener una brida con agujeros. Entre las bridas de la tubería y la válvula hay una junta que se utiliza para mejorar un sello hermético libre de fugas. Los fabricantes de válvulas de retención de clapeta con bridas recomiendan estas válvulas para su uso en aplicaciones de alta presión porque sus conexiones son muy herméticas debido al número de pernos y tuercas utilizados, así como a la junta. Debido a los pernos y tuercas, así como a los extremos embridados utilizados en estas válvulas, acaban siendo pesadas en relación con otras válvulas.

Figura: Válvula de retención de clapeta con brida.

Válvula de retención de clapeta de extremo roscado

Se trata de una válvula de retención de clapeta que se conecta a la tubería mediante roscas. Los fabricantes de válvulas de retención de clapeta producen esta válvula con roscas macho o hembra. El extremo de la tubería que se va a conectar a la válvula también tiene roscas. Si la válvula de retención de clapeta de extremo roscado tiene rosca hembra, la tubería debe tener rosca macho y viceversa. Las válvulas de retención de aleta con extremo roscado son más pequeñas en tamaño en relación con los tipos de extremo con bridas. Además, estas válvulas son más ligeras que las de brida. Los fabricantes de válvulas de retención de clapeta con extremo roscado recomiendan estas válvulas para su uso en aplicaciones de media presión. Sin embargo, dependiendo de los materiales internos utilizados en piezas como el disco y el asiento, la válvula puede utilizarse tanto en aplicaciones de baja como de alta temperatura.

Figura: Válvula de retención de clapeta con extremo roscado

Aplicaciones de las válvulas de retención de clapeta

• Las válvulas de retención de charnela se utilizan en el tratamiento de aguas residuales.
• Se utilizan en los sistemas de suministro de agua dulce domésticos y comerciales.
• Las válvulas de retención de charnela se utilizan en aplicaciones de lucha contra incendios.
• Se utilizan en las plantas de procesamiento de alimentos.
• Estas válvulas se utilizan en la fabricación de diferentes tipos de productos químicos.
• Las válvulas de retención de clapeta se utilizan en aplicaciones farmacéuticas.
• Se utilizan para abrir y cerrar el flujo de fluido en las plantas de generación de energía de vapor.
• Se utilizan en los sistemas de calderas para controlar el flujo de vapor y agua de alimentación.
• Se utilizan en aplicaciones mineras.

Ventajas de las válvulas de retención de clapeta

• Las válvulas de retención de clapeta se accionan automáticamente empleando diferencias de presión para abrir y cerrar. Por ello, ayudan a reducir el coste de tener un actuador o un operador de válvulas.
• Las válvulas de retención de clapeta se utilizan en diferentes aplicaciones industriales, lo que las convierte en una de las válvulas industriales más versátiles.
• Estas válvulas son duraderas, ya que se pueden reparar para volver a utilizarlas cuando se estropean.
• Estas válvulas no tienen fugas de fluidos, por lo que son adecuadas para su uso en fluidos peligrosos como los ácidos.
• No necesitan lubricación.
• Las válvulas de retención de clapeta pueden mantener el nivel de presión requerido en sus áreas de aplicación.
• Estas válvulas tienen una baja caída de presión que ayuda a mejorar la eficacia del bombeo.
• Las válvulas de retención de clapeta se fabrican en diferentes materiales adecuados para su uso en aplicaciones de baja o alta temperatura.
• Estas válvulas funcionan más rápidamente que otras válvulas, como las de globo o las de compuerta.
• Las válvulas de retención de clapeta no permiten el flujo inverso del fluido.
• Son fáciles de instalar y reparar.

Desventajas de la válvula de retención de clapeta

• Las válvulas de retención de charnela son propensas a sufrir golpes de ariete.
• Los fabricantes de válvulas de retención de clapeta no recomiendan el uso de estas válvulas cuando hay flujo de fluido pulsante.
• Estas válvulas no pueden permitir el flujo de fluido en ambas direcciones.

Solución de problemas de las válvulas de retención de clapeta

Fuga de fluido a través de las conexiones de la válvula

• Junta dañada. Sustituya la junta.
• Juntas tóricas desgastadas. Sustituya las juntas tóricas.
• Pernos o roscas sueltas. Apriete los pernos o tornillos al nivel de par recomendado por el fabricante de la válvula de retención de la clapeta.

No hay flujo de fluido a través de la válvula de retención de la trampilla

• La tubería que alimenta la válvula de retención de la trampilla está obstruida. Compruebe la tubería y elimine los materiales que causan la obstrucción.
• La válvula de retención de la trampilla está obstruida y cerrada. Abra la válvula y elimine el material que está causando la obstrucción.
• La presión de aspiración es baja. Aumente la presión de succión.
• La válvula de aguas abajo está cerrada. Asegúrese de que la válvula aguas abajo está abierta.
• La válvula se instaló en la dirección incorrecta. Instale la válvula según el sentido del flujo indicado por el fabricante de la válvula de retención de clapeta. Esta flecha está indicada en la válvula y en el manual de usuario.

La válvula de retención de la trampilla no se cierra

• Los residuos han atascado el disco abierto. Abra la válvula y elimine el material que hace que la válvula se abra.

Resumen

La válvula de retención de clapeta es un tipo de válvula que utiliza un disco que “aletea” en un ángulo determinado para abrir y cerrar el flujo de fluido. Estas válvulas se utilizan en diferentes aplicaciones industriales sin necesidad de un actuador u operador de válvulas, ya que funcionan automáticamente utilizando la diferencia de presión. Cuando la presión de aspiración es lo suficientemente alta, obliga a abrir el extremo libre del disco de la válvula. Como el disco pivota en un extremo mediante un pasador, el extremo libre necesita una ligera fuerza para que el fluido pase a través de la válvula. Los fabricantes de válvulas de retención de clapeta producen estas válvulas para su uso en diferentes niveles de temperatura y presión. Hay válvulas pensadas para su uso en temperaturas bajas y otras para su uso en temperaturas altas. Si la válvula se utiliza de acuerdo con las instrucciones del fabricante de la válvula de retención de clapeta, dura más tiempo y tiene bajos costes de mantenimiento. Hay varios tipos de estas válvulas que incluyen la válvula de retención de aleta recta, la válvula de retención de aleta de disco basculante, la válvula de retención de aleta en forma de Y, la válvula de retención de aleta de extremo con brida y la válvula de retención de aleta de extremo roscado. Estas válvulas se utilizan en diferentes aplicaciones como el suministro de agua dulce, el tratamiento de aguas residuales, las aplicaciones alimentarias, los productos farmacéuticos, los productos químicos, la minería y los sistemas de calderas, entre otros. Las ventajas de comprar una válvula de retención de clapeta son la facilidad de instalación, la versatilidad, la durabilidad, la ausencia de fugas, el funcionamiento automático, la baja caída de presión, la ausencia de lubricación y la capacidad de mantener el nivel de presión.