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Válvula de retención de pistón

June 5, 2020

¿Qué es una válvula de retención de pistón?

Una válvula de retención de pistón es un tipo de válvula que se utiliza para evitar el flujo de fluido inverso. Este tipo de válvula es mecánicamente automático y, por lo tanto, no necesita un actuador o operador de válvula. Los fabricantes de válvulas de retención de pistón diseñan esta válvula para permitir el flujo de fluido en una sola dirección. Una válvula de retención de pistón está diseñada con un amortiguador que consta de un cilindro y un pistón para proporcionar un efecto de amortiguación cuando la válvula está en funcionamiento. Hay guías en la válvula de retención tipo pistón que ayudan a mejorar la alineación adecuada de la configuración del disco y el asiento cuando el pistón se cierra. El fluido fluye a través de la válvula desde debajo del disco de la válvula. Este diseño ayuda a la velocidad de flujo y a la presión del fluido para forzar que el disco de la válvula flote sobre el asiento, lo que luego permite que el fluido pase a través de la válvula. La válvula de retención de pistón se cierra cuando el fluido intenta revertir la dirección del flujo, en la cual el disco es asistido por su peso y la gravedad. Los fabricantes de válvulas de retención de pistón producen diferentes variedades de estas válvulas para su uso en diferentes aplicaciones, como en alta y baja temperatura. Los tipos de válvulas de retención de pistón utilizados en bajas temperaturas tienen los asientos hechos de materiales blandos como caucho y plásticos. Aquellos utilizados para aplicaciones de alta temperatura tienen los asientos hechos de materiales metálicos como latón, bronce y acero.

Componentes de una válvula de retención de pistón

Cuerpo de la válvula

Esta es la parte de la válvula de retención de pistón que contiene las partes internas de la válvula. El cuerpo de la válvula está hecho de materiales fuertes como hierro dúctil, hierro fundido, acero inoxidable y acero al carbono, entre otros. El cuerpo también sirve como la barrera de presión principal para asegurar que la presión del fluido no se pierda. El cuerpo contiene los puertos de entrada y salida de la válvula donde el fluido pasa a través de la válvula al sistema de tuberías.

Tapa

Esta es la parte superior de una válvula de retención de pistón. La tapa se coloca en la parte superior del cuerpo de la válvula y los dos se conectan usando varios métodos como pernos y tuercas, roscas o soldaduras. Las conexiones de soldadura y pernos son adecuadas para su uso en aplicaciones de alta presión, ya que ofrecen un sellado hermético. La conexión enroscada implica conectar el cuerpo y la tapa a través de roscas. La conexión de soldadura garantiza un sellado muy hermético a pesar de la alta presión. Sin embargo, la conexión de soldadura hace que sea difícil abrir la válvula mientras está en el campo para inspección, limpieza o reparación.

Disco

Esta es la parte de una válvula de retención de pistón que se utiliza para abrir y cerrar la válvula.

Resorte

El resorte se utiliza para ayudar a cerrar la válvula inmediatamente cuando la presión de succión comienza a reducirse.

Asiento

Esta parte actúa como un sello entre el cuerpo de la válvula y el disco para evitar fugas de fluido.

¿Cómo funciona una válvula de retención de pistón?

Una válvula de retención de pistón funciona empleando el principio de diferencia de presión. Para abrir una válvula de retención de pistón, la presión del fluido debe ser mayor que la presión de salida. En este caso, la energía de presión del fluido se vuelve lo suficientemente alta como para levantar el disco de la válvula del asiento de la válvula. Cuando el disco se mueve hacia arriba, deja espacio para que el fluido pase a través de la válvula. El fluido sigue fluyendo a través de la válvula de retención de pistón hasta que en un momento dado, la presión de succión disminuye. En ese instante, el fluido comienza a revertir la dirección del flujo desde el lado de salida hacia el lado de succión debido a la baja presión de entrada. Sin embargo, los fabricantes de válvulas de retención de pistón diseñan estas válvulas con alta sensibilidad a la presión para que la válvula se cierre inmediatamente antes de que comience a fluir un fluido significativo hacia atrás. La inversión del fluido hacia atrás causa daños en equipos como calderas o bombas. También puede causar pérdidas debido a una contaminación innecesaria. Por lo tanto, el uso de válvulas de retención de pistón es inevitable en ciertas aplicaciones industriales.

Tipos de válvulas de retención de pistón

Válvula de retención de pistón en forma de Z

Esta es una válvula de retención de pistón que tiene una partición en forma de Z dentro de la válvula. La forma de Z es donde se monta el asiento de la válvula. Esta es una de las válvulas de retención de pistón más famosas y simples. Los fabricantes de válvulas de retención de pistón hacen el asiento con un arreglo horizontal. Este tipo de diseño permite que el disco se mueva perpendicular al eje de la tubería. La válvula de retención de pistón en forma de Z es más fácil de mantener, instalar y limpiar.

Válvula de retención de pistón cargada en Y

Esta es una válvula de retención de pistón en la que el disco y el eje horizontal están en un ángulo de alrededor de 45 grados. Este diseño hace posible inspeccionar y limpiar la válvula sin desconectarla del sistema de tuberías. El principio de funcionamiento de este tipo de válvula de retención de pistón es el mismo que el de la válvula de retención de pistón en forma de Z. La única diferencia es que en el tipo cargado en Y, el pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo en un ángulo de alrededor de 45 grados. La válvula de retención de pistón cargada en Y es pesada y ocupa más espacio para su instalación.

Válvula de retención de pistón con extremo bridado

Esta es una válvula de retención de pistón que se conecta a la tubería usando pernos y tuercas. Los fabricantes de válvulas de retención de pistón diseñan estas válvulas con extremos bridados que tienen agujeros. Además, el extremo de la tubería que se conectará a la válvula de retención de pistón tipo pistón tiene un extremo bridado con agujeros para permitir una conexión efectiva entre la tubería y la válvula. Se utiliza una junta entre la válvula de retención de pistón y la tubería para mejorar una conexión hermética libre de fugas de fluido. Hay tres tipos de caras de brida que son tipo anillo, cara elevada y cara plana. El tipo de brida de tipo anillo se utiliza en válvulas de retención de pistón tipo pistón destinadas a su uso en aplicaciones de alta presión. La mayoría de las válvulas de retención de pistón están diseñadas con extremos bridados. Este diseño es fácil de instalar y hace que la válvula de retención de pistón sea fácil de quitar del sistema de tuberías para su reparación y mantenimiento o reemplazo. Las válvulas de retención de pistón con extremo bridado utilizan varios pernos y tuercas para conectarla a la tubería, lo que significa que necesitan menos torque para apretar en comparación con otros tipos de válvulas. Debido a los varios pernos y tuercas utilizados, estas válvulas tienen una conexión hermética con la tubería que las hace libres de fugas de fluido. Las válvulas de retención de pistón con extremo bridado son más pesadas debido a los pernos, tuercas y extremos bridados en comparación con otros tipos de válvulas de retención de pistón.

Válvula de retención de pistón con extremo roscado

Esta es una válvula de retención de pistón que se conecta a la tubería mediante roscas. Los fabricantes de válvulas de retención de pistón diseñan este tipo de válvula con roscas macho o hembra. Una válvula de retención de pistón que tiene roscas macho se conecta a una tubería que tiene roscas hembra. Las válvulas de pistón con extremo roscado son en su mayoría pequeñas en comparación con el tipo de extremo bridado. Los fabricantes de válvulas de retención de pistón diseñan estas válvulas para su uso en aplicaciones de baja y media presión. Estas válvulas son fáciles y rápidas de instalar y ensamblar.

Válvula de retención de pistón con extremo soldado

Esta es una válvula de retención de pistón que se conecta a la tubería mediante el método de soldadura. Tanto la válvula como la tubería están hechas de material compatible para ayudar a mejorar la alta resistencia después de que se sueldan juntas. Las válvulas de retención de pistón con extremo soldado son adecuadas para su uso en aplicaciones de alta presión. Esto se debe a que el método de soldadura proporciona un sellado muy hermético y porque la válvula y la tubería se convierten en una unidad después de la soldadura, no es posible experimentar fugas de fluido. Sin embargo, no es posible abrir la válvula de retención de pistón para inspección, reparación y limpieza mientras está en el campo. Los fabricantes de válvulas de retención de pistón diseñan estas válvulas para su uso en aplicaciones que no necesitan reparación y mantenimiento frecuentes y o donde el medio a controlar es peligroso, como ácidos y o combustibles como el petróleo y el gas. Las válvulas de retención de pistón con extremo soldado son más ligeras en peso en comparación con los tipos de extremo bridado. Estas válvulas pueden ser de diferentes tamaños, desde pequeñas hasta grandes, dependiendo de dónde se vayan a usar.

Aplicaciones de válvulas de retención de pistón

  • Las válvulas de retención de pistón se utilizan en las industrias del petróleo y el gas.
  • Las válvulas de retención de pistón se utilizan en el suministro de agua dulce.
  • Se utilizan en plantas de tratamiento de aguas residuales.
  • Se utilizan en el control de agua de alimentación en plantas generadoras de energía a vapor.
  • Estas válvulas se utilizan en la fabricación de productos farmacéuticos.
  • Se utilizan en la fabricación de productos químicos.
  • Las válvulas de retención de pistón se utilizan en el procesamiento de alimentos y bebidas.
  • Estas válvulas se utilizan en sistemas de aire acondicionado para evitar el flujo inverso de medios de enfriamiento.

Ventajas de las válvulas de retención de pistón

  • Las válvulas de retención de pistón son duraderas ya que pueden usarse durante un largo período sin necesidad de ser reemplazadas. Además, estas válvulas son reparables, lo que las hace adecuadas para su uso después de ser reparadas cuando se descomponen.
  • Las válvulas de retención de pistón son versátiles porque pueden utilizarse en diferentes aplicaciones industriales.
  • Estas válvulas no permiten el flujo de fluido en dirección inversa, lo que ayuda a prevenir la contaminación del fluido, así como a prevenir daños en equipos de tuberías como calderas y bombas.
  • Las válvulas de retención de pistón son automáticas, lo que libera al propietario del costo adicional de contratar un operador de válvulas o incluir un actuador de válvulas.
  • Estas válvulas son adecuadas para su uso en aplicaciones de alta presión y alta temperatura.
  • Estas válvulas tienen una caída de presión baja que mejora la eficiencia de bombeo, lo que ahorra energía.
  • Las válvulas de retención de pistón operan rápidamente con cero fugas de fluido.
  • Estas válvulas pueden mantener los niveles de presión requeridos a través del sistema de tuberías.
  • Son fáciles de instalar, reparar y mantener.

Desventajas de las válvulas de retención de pistón

  • Las válvulas de retención de pistón permiten el flujo de fluido en una dirección solamente.
  • Estas válvulas no son adecuadas para su uso en aplicaciones de flujo de fluido de pulsación.
  • Estas válvulas tienden a producir problemas de martillo de agua.

Solución de problemas de una válvula de retención de pistón

Fuga de fluido desde la conexión válvula-tubería

  • La conexión que son pernos o tornillos está suelta. Apriete la conexión.
  • Junta desgastada. Reemplace la junta.
  • Anillos O dañados o desgastados. Reemplace los anillos O.

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

  • La válvula se ha instalado en la dirección incorrecta. Retire la válvula del sistema de tuberías y conéctela según las instrucciones del fabricante de la válvula de retención de pistón.
  • La tubería que conecta la válvula de retención de pistón está bloqueada. Verifique la tubería en busca de obstrucciones y elimine cualquier material extraño que bloquee el flujo de fluido.

Fuga de fluido cuando la válvula está completamente cerrada

  • Hay partículas sólidas alojadas en la válvula de retención de pistón. Limpie la válvula de las partículas sólidas que causan obstrucciones.
  • Los anillos O están dañados. Reemplace los anillos O.
  • El asiento de la válvula está dañado. Reemplace el asiento de la válvula o la válvula.

Resumen

Una válvula de retención de pistón es una válvula utilizada para evitar el flujo de fluido inverso. Una válvula de retención de pistón opera automáticamente utilizando el principio de diferencia de presión. Utilizando este principio, la válvula de retención de pistón se abre cuando la presión de succión es mayor que la presión de salida. La alta presión resulta en una energía de alta presión utilizada para abrir la válvula. Si la presión de succión se vuelve menor que la presión de salida o cuando la bomba se detiene, el fluido intenta fluir hacia atrás, pero la válvula se cierra inmediatamente. Como tal, este tipo de válvula no necesita un actuador de válvulas o un operador de válvulas. Hay varios tipos de válvulas de retención de pistón que incluyen válvulas de retención de pistón en forma de Z, válvulas de retención de pistón cargadas en Y, válvulas de retención de pistón con extremo bridado, válvulas de retención de pistón con extremo roscado y válvulas de retención de pistón con extremo soldado. Las aplicaciones de estas válvulas incluyen industrias del petróleo y gas, productos farmacéuticos, producción química, procesamiento de alimentos y bebidas, suministro de agua, aire acondicionado y aplicaciones de generación de energía a vapor, entre otras. Las ventajas de usar válvulas de retención de pistón son durabilidad, versatilidad, sin flujo de fluido inverso, operación automática, capacidad para mantener la presión, caída de presión baja y no tienen fugas de fluido. Sin embargo, las válvulas de retención de pistón permiten el flujo de fluido en una dirección solamente y son propensas a problemas de martillo de agua.

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