¿Qué es una válvula antirretorno?
Una válvula antirretorno es un tipo de válvula que permite el flujo de fluido en una dirección. El flujo de fluido se permite sólo en la dirección de avance y cada vez que el fluido intenta retroceder la válvula se cierra. La apertura o el cierre de la válvula depende de la diferencia de presión entre los puertos de entrada y salida de la válvula. Los fabricantes de válvulas antirretorno diseñan este tipo de válvulas sin actuador ni volante, ya que funcionan automáticamente permitiendo el flujo de fluido hacia delante y bloqueando el flujo de fluido hacia atrás. Al impedir el flujo inverso del fluido, se evita la contaminación del mismo, como en las aplicaciones de alimentos y agua. Esta válvula también evita que se dañen las bombas y las calderas, lo que podría ocurrir si hay fluido inverso. Las válvulas de clapeta antirretorno pueden utilizarse tanto a bajas como a altas temperaturas, así como en medios corrosivos y no corrosivos. El ámbito de aplicación depende en gran medida del material utilizado para construir la válvula, principalmente las piezas internas.
Figura: Válvula antirretorno de clapeta.
Componentes de una válvula antirretorno
Cuerpo
Se trata de una parte externa de una válvula de clapeta antirretorno que se utiliza para alojar las partes internas de la válvula. Los fabricantes de válvulas antirretorno diseñan el cuerpo con materiales resistentes, como hierro dúctil, acero inoxidable y hierro dúctil, entre otros, para que el cuerpo de la válvula sea fuerte y pueda soportar la presión del fluido. La alta resistencia del cuerpo también está pensada para que la válvula sea segura contra los impactos de objetos que caen, así como contra las altas temperaturas. El cuerpo contiene los orificios de una válvula de clapeta antirretorno.
Capó/cubierta
Se trata de otra parte de una válvula antirretorno que se coloca encima del cuerpo para proteger las partes internas. El cuerpo y la tapa se conectan mediante diferentes elementos como pernos, roscas, soldadura o junta de presión. Esto ayuda a garantizar que no haya fugas que puedan causar pérdidas de presión o daños al medio ambiente. Tanto el cuerpo como la tapa están fabricados con el mismo material metálico para aumentar su resistencia.
Disco
Es el componente de una válvula antirretorno que se utiliza para evitar la inversión del flujo de fluido. El disco funciona en apoyo del muelle. Sin embargo, algunos fabricantes de válvulas antirretorno no utilizan el muelle y la válvula depende del reflujo para evitar el flujo inverso del fluido.
Asiento
Se trata de un componente colocado en el interior del cuerpo de la válvula para evitar fugas entre el cuerpo y el disco cuando la válvula se cierra. El asiento proporciona la superficie de asiento en la que descansa el disco para evitar el flujo inverso del fluido.
Primavera
Esta pieza se utiliza para apoyar al disco en el cierre de la válvula inmediatamente después de la reducción de la presión de succión o cuando se apaga la bomba. Los fabricantes de válvulas antirretorno diseñan el muelle con una fuerza proporcional a la succión para asegurar que el fluido sea capaz de abrir la válvula. Si el muelle tiene una resistencia muy alta, es posible que el fluido no pueda abrir el disco.
Junta
Es una de las partes de una válvula antirretorno que se utiliza para evitar la fuga de fluidos. Se coloca entre las superficies de contacto del cuerpo de la válvula y el bonete y el cuerpo y la tubería. Las juntas están hechas de diferentes materiales que determinan el área de aplicación de la válvula antirretorno.
Figura: Componentes de una válvula antirretorno de clapeta.
¿Cómo funciona una válvula antirretorno?
El principio de funcionamiento de una válvula antirretorno depende del diferencial de presión. La válvula se abre cuando la presión del fluido aguas arriba supera la presión del fluido aguas abajo. Esta presión proporciona la fuerza que actúa sobre el disco de la válvula para forzar la aleta del disco hacia delante. De este modo, se crea un espacio libre que permite que el fluido fluya a través de la válvula de clapeta antirretorno. Una vez que el disco se abre, el fluido sigue fluyendo hacia adelante hasta que la bomba se apaga o cuando hay un flujo de fluido inverso. El disco es forzado a cerrar la válvula por un resorte de la válvula cuando la presión de succión se reduce o cuando hay flujo inverso. Esto evita el reflujo del fluido, previniendo así la contaminación del fluido aguas arriba, así como el daño a los equipos del sistema de tuberías como calderas o bombas.
Figura: Funcionamiento de una válvula de clapeta antirretorno.
Tipos de válvulas antirretorno
Válvula antirretorno recta
Como su nombre indica, esta válvula antirretorno está diseñada de forma que el fluido fluye directamente a través de la válvula. Se trata de una válvula diseñada con un disco circular. El disco se agita sobre un pasador de bisagra para abrir y cerrar el flujo de fluido. Los fabricantes de válvulas antirretorno diseñan esta válvula de tal manera que cuando el fluido fluye hacia arriba, fuerza el disco hacia arriba dejando espacio para el flujo de fluido. Esta válvula sin muelle se cierra cuando la presión se reduce y el disco vuelve a su posición de asiento por el retroceso del fluido. En el cuerpo hay un anillo de asiento en el que encaja el disco cuando se cierra impidiendo el flujo inverso del fluido. Los fabricantes de válvulas antirretorno diseñan la válvula con la superficie de asiento orientada en un ligero ángulo para que el disco se abra incluso a niveles de baja presión. Esto también ayuda a proporcionar un sello hermético y a reducir el choque cuando el disco se cierra.
Figura: Válvula de clapeta antirretorno recta.
Válvula antirretorno wafer
Se trata de una válvula de clapeta antirretorno diseñada con placas que sirven para abrir y cerrar el flujo de fluido. Existen dos tipos de esta válvula que son la de placa simple y la de placa doble. La característica común de estos dos tipos es que tienen cuerpos delgados. La válvula antirretorno de placa única utiliza una placa. El plato que sirve de disco de la válvula está articulado por un lado y está libre por el otro. El fluido que fluye a través de la válvula actúa sobre el extremo libre de la placa forzándola a batir hacia arriba y abriendo así el flujo de fluido. La válvula antirretorno de doble plato utiliza dos platos conocidos como medios discos. Los discos/placas pivotan sobre un poste montado en el centro de la válvula. El poste central se conoce como el pasador de la bisagra. Los resortes se utilizan para mantener los platos/discos en una posición cerrada contra los asientos de la válvula y el cuerpo. Esto impide que los platos giren libremente a menos que sean forzados por el fluido que fluye hacia adelante. Una vez que la presión de succión se reduce o hay reflujo, los platos son forzados a volver a la posición de asiento por los resortes de la válvula.
Figura: Válvula antirretorno wafer (tipo de placa simple a la izquierda y tipo de placa doble a la derecha).
Válvula antirretorno de cuerpo dividido
Se trata de una válvula de clapeta antirretorno que está diseñada con dos piezas del cuerpo. Las dos piezas del cuerpo se conectan mediante pernos y tuercas. El método de atornillado crea un sello hermético que hace que estas válvulas sean adecuadas para su uso en aplicaciones de alta presión. Los fabricantes de válvulas antirretorno diseñan esta válvula de forma que el disco esté orientado en un determinado ángulo. Este diseño ayuda a reducir la pérdida de presión y hace que el disco se cierre sin golpear.
Figura: Válvula antirretorno de cuerpo partido.
Factores que hay que tener en cuenta a la hora de seleccionar/comprar válvulas antirretorno
Tipo de medio de comunicación
Los fabricantes de válvulas antirretorno diseñan válvulas para su uso en diferentes aplicaciones. Sin embargo, cada válvula está pensada para ser utilizada para un determinado fluido(s). Algunas de las válvulas están pensadas para fluidos de baja viscosidad, mientras que otras están pensadas para fluidos de alta viscosidad. Otras válvulas antirretorno se utilizan para medios corrosivos, como los ácidos, mientras que otras están pensadas para su uso en fluidos no corrosivos. El uso de la válvula de acuerdo con las instrucciones del fabricante de la válvula antirretorno aumenta su vida útil.
Velocidad y presión del flujo
Los fabricantes de válvulas antirretorno diseñan cada válvula para su uso en un determinado rango de velocidad del fluido. El uso de la válvula para una velocidad muy alta hace que la válvula castañetee o haga mucho ruido. Asimismo, los fabricantes de válvulas de retención diseñan estas válvulas para su uso en determinados rangos de presión. Utilizar la válvula para una presión muy alta de la recomendada puede hacer que la válvula pierda fluido, lo que puede causar contaminación ambiental u otras pérdidas. Además, si la presión del fluido es baja, puede que no sea posible abrir el disco de la válvula. En conclusión, es muy importante utilizar la válvula para la velocidad y la presión indicadas por el fabricante de la válvula antirretorno.
Temperatura
Los fabricantes de válvulas antirretorno diseñan diferentes válvulas con diferentes valores de temperaturas de funcionamiento. Algunas válvulas están fabricadas con asientos blandos, es decir, asientos hechos de materiales plásticos o de goma. Estos materiales se recomiendan para su uso a temperaturas inferiores a 60o C. Otros asientos están hechos de materiales metálicos que son muy resistentes a las altas temperaturas y se recomiendan para su uso por encima de 60o C de temperaturas. El uso de la válvula contra el rango de temperaturas indicado por el fabricante de la válvula antirretorno puede dañar la válvula o hacer que el fluido reaccione químicamente con el material de la válvula.
Aplicaciones de las válvulas antirretorno
Ventajas de las válvulas antirretorno
Desventajas de las válvulas antirretorno
Solución de problemas de las válvulas antirretorno
Fuga de fluidos externos
Fuga de fluidos internos
La válvula no se abre
La válvula hace mucho ruido o vibraciones
Resumen
Una válvula antirretorno es un tipo de válvula que se utiliza para evitar la inversión del flujo de fluido. Estas válvulas no tienen mecanismos de control como actuadores o volantes, ya que funcionan automáticamente utilizando la diferencia de presión entre la entrada y la salida. La válvula se abre cuando la presión del fluido es alta para proporcionar una fuerza que actúa sobre el disco para que se abra y permita el flujo del fluido. El disco se cierra cuando hay reflujo o cuando la bomba se apaga. Los fabricantes de válvulas antirretorno diseñan estas válvulas con materiales metálicos resistentes que las hacen adecuadas para su uso en aplicaciones de baja y alta presión, así como de alta y baja temperatura. Existen varios tipos de estas válvulas, como las válvulas antirretorno rectas, las válvulas antirretorno de disco y las válvulas antirretorno de cuerpo dividido. Antes de comprar la válvula es importante tener en cuenta algunos factores como la temperatura de funcionamiento, la velocidad y la presión del fluido y el tipo de medio. Las aplicaciones de las válvulas antirretorno incluyen productos químicos, alimentos y bebidas, suministro de agua, petróleo y gas, papel y pulpa, y calderas de vapor, entre otras. Las ventajas de adquirir una válvula de clapeta antirretorno son el funcionamiento automático, la ausencia de lubricación, la ausencia de fugas, la alta eficacia, la versatilidad, la durabilidad, la alta resistencia, la ausencia de inversión del flujo de fluido y la rapidez de funcionamiento.
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