Válvula de retención silenciosa

¿Qué es una válvula de retención silenciosa?

Una válvula antirretorno silenciosa es una válvula que se utiliza para evitar el flujo inverso del fluido. Además, esta válvula ayuda a prevenir los problemas de golpes de ariete y sus efectos relacionados. Un golpe de ariete es una onda de choque de alta presión que se produce cuando el flujo de fluido se detiene bruscamente debido al cierre del disco de la válvula o a la parada de la bomba. El golpe de ariete es peligroso porque provoca una gran tensión en el sistema de tuberías que podría causar daños estructurales en el mismo. Por ello, los fabricantes de válvulas de retención silenciosas diseñan estas válvulas para ayudar a eliminar los problemas de golpes de ariete. Cuando la bomba se apaga o cuando la presión del fluido se reduce, la válvula tiene una acción de resorte que ayuda a controlar el cierre del disco antes de que el fluido se invierta. Este diseño ayuda a garantizar que la válvula no se cierre de golpe y, por lo tanto, elimina el golpe de ariete y la inversión del flujo de fluido.

Figura: Válvula de retención silenciosa.

Componentes de una válvula de retención silenciosa

Cuerpo

Es la parte de una válvula de retención silenciosa que alberga todas las piezas internas. El cuerpo suele ser muy resistente, ya que sirve de barrera principal contra la presión y protege las piezas internas contra los daños por impacto. Para asegurarse de que el cuerpo es fuerte, los fabricantes de válvulas de retención silenciosas utilizan materiales metálicos fuertes para hacer el cuerpo. Estos materiales incluyen acero inoxidable, acero al carbono, hierro dúctil y hierro fundido, entre otros materiales metálicos. El cuerpo de la válvula también contiene los puertos de la válvula por donde el fluido fluye a través de la válvula mientras viene de la tubería. El cuerpo también contiene roscas u orificios para conectarlo a la tubería mediante tornillos o pernos y tuercas.

Disco

Forma parte de una válvula de retención silenciosa que se encarga de abrir y cerrar el flujo de fluido en función del nivel de presión.

Primavera

Se utiliza un muelle para ayudar a devolver el disco a la posición de asiento después de que la presión del fluido se reduzca. El muelle emplea sus propiedades de compresión para ayudar al disco a abrir el flujo de fluido.

Asiento

Es un componente dentro del cuerpo de una válvula de retención silenciosa que entra en contacto con el disco de la válvula al intentar restringir el flujo de fluido. El asiento sirve de sello para evitar la fuga de fluido entre el disco y el cuerpo de la válvula.

Junta

Es un componente de una válvula de retención silenciosa que se coloca entre la válvula y la tubería para evitar la fuga de fluido a través de la conexión. La junta se mantiene en su lugar por la presión creada cuando la válvula y la tubería se conectan mediante tornillos o pernos. Hay diferentes tipos de juntas utilizadas en las válvulas de retención silenciosas que incluyen acero, durómetros y elastómeros.

Figura: Componentes de una válvula de retención silenciosa.

¿Cómo funciona una válvula de retención silenciosa?

Una válvula de retención silenciosa funciona según el principio de la presión diferencial. En este caso, la válvula se abre si la presión aguas arriba es mayor que la presión aguas abajo. La válvula se cierra cuando la presión aguas abajo es mayor que la presión aguas arriba. Por lo tanto, para que una válvula de retención silenciosa se abra, la presión de aspiración es lo suficientemente alta como para proporcionar energía de presión. La energía de presión del fluido que fluye proporciona la fuerza utilizada para comprimir el resorte de la válvula. La compresión del muelle de la válvula obliga al disco de la válvula a abrirse permitiendo el flujo del fluido. El fluido sigue fluyendo mientras la válvula está abierta y la presión se mantiene alta. Cuando la presión se reduce, el muelle de la válvula utiliza su energía potencial para volver a su longitud y, en ese caso, obliga al disco de la válvula a cerrarse. En el caso de una válvula de retención silenciosa, el flujo de fluido comienza a cerrarse inmediatamente después de que la presión de succión comienza a reducirse. Así, la válvula comienza a cerrarse lentamente, lo que ayuda a eliminar el problema del golpe de ariete. Las válvulas de retención silenciosas no dependen de la fuerza gravitacional para cerrarse como las válvulas de retención de elevación. La apertura de esta válvula depende del nivel de presión de succión de la bomba, mientras que el cierre de la válvula depende de la fuerza de compresión y, por tanto, de la energía potencial asociada al muelle comprimido. Como tal, una válvula de retención silenciosa puede instalarse en dirección vertical u horizontal, ya que cualquier orientación no afectará a su principio de funcionamiento.

Figura: Funcionamiento de una válvula de retención silenciosa en estado de apertura y cierre.

Tipos de válvulas de retención silenciosas

Válvula de retención silenciosa con bridas

Se trata de una válvula de retención silenciosa que está diseñada con bridas para conectarse al sistema de tuberías. Las bridas están montadas en ambos extremos y tienen agujeros. Los agujeros se utilizan para sujetar los pernos que se utilizan para conectar la válvula y la tubería. Los fabricantes de válvulas de retención silenciosas con extremos embridados recomiendan estas válvulas para su uso en aplicaciones de alta presión. Esta propiedad se ve reforzada por el cierre hermético que se crea al conectar la válvula y la tubería mediante pernos y tuercas. Además, se coloca una junta entre los dos extremos embridados para ayudar a mejorar el cierre hermético a pesar de la alta presión. Las válvulas antirretorno silenciosas con bridas son fáciles de montar, desmontar e instalar. Estas válvulas son muy resistentes y pueden utilizarse a altas y bajas temperaturas, dependiendo del material de las piezas internas. Sin embargo, las válvulas antirretorno silenciosas con bridas son más pesadas, caras y grandes en comparación con otros tipos de válvulas.

Figura: Válvula de retención silenciosa con bridas.

Válvula de retención silenciosa de extremo roscado

Se trata de una válvula de retención silenciosa que se conecta a la tubería mediante roscas. La tubería que se va a conectar a la válvula también tiene roscas en los extremos. Las roscas pueden ser macho o hembra. Cuando el fabricante de la válvula retención silenciosa produce la válvula con rosca macho, la tubería que se va a conectar a la válvula tiene que tener rosca hembra y viceversa. Las válvulas antirretorno silenciosas con extremos roscados ocupan menos espacio en comparación con los tipos con bridas. Además, estas válvulas son más ligeras y baratas que las de brida. Sin embargo, los fabricantes de válvulas antirretorno silenciosas de extremo roscado recomiendan su uso en aplicaciones de baja y media presión. Estas válvulas pueden utilizarse tanto a bajas como a altas temperaturas en función de los materiales de construcción.

Figura: Válvula de retención silenciosa de extremo roscado.

Válvula de retención silenciosa de plástico

Se trata de una válvula de retención silenciosa fabricada con materiales plásticos como el propileno (PP) y el cloruro de polivinilo (PVC). Los fabricantes de válvulas de retención silenciosas diseñan estas válvulas para su uso en aplicaciones de baja temperatura y baja presión. Esto se debe a que los materiales plásticos no pueden soportar altas temperaturas debido a su bajo punto de fusión. Sin embargo, los materiales plásticos son más baratos que los metálicos y esto hace que las válvulas de retención silenciosas de plástico sean más baratas que las de materiales metálicos. Estas válvulas tienen una buena resistencia que las ayuda a evitar daños por impacto de objetos que caen. Además, los materiales plásticos tienen una baja densidad que ayuda a reducir el peso de la válvula. Las válvulas antirretorno silenciosas de plástico funcionan según el mismo principio de diferencia de presión, por lo que la válvula se abre cuando la presión de succión es alta y se cierra cuando la presión de succión empieza a reducirse, lo que garantiza que la válvula no sufra un golpe de ariete.

Figura: Válvula de retención silenciosa de plástico.

Válvula de retención silenciosa fundida

Se trata de una válvula de retención silenciosa que se fabrica mediante el método de fundición. Este método ayuda a hacer diferentes tipos de válvulas de retención silenciosas a diferencia de otros métodos como la forja. Esto se debe a que todos los materiales utilizados para fabricar válvulas pueden utilizarse para producir válvulas mediante el método de fundición. El método de fundición de válvulas implica calentar las materias primas a altas temperaturas hasta que el material se funde. Los materiales fundidos se vierten en un molde para dar tiempo a que se enfríen y se solidifiquen, donde se fabrica la válvula de retención silenciosa de la forma y el tamaño requeridos. La válvula también se somete a pruebas no destructivas para garantizar que no tiene defectos que puedan causar un mal funcionamiento y una fuga de fluido mientras está en funcionamiento. Las válvulas de retención silenciosas fundidas son más baratas de fabricar que las forjadas porque la mano de obra es menor.

Válvula de retención silenciosa forjada

Se trata de una válvula de retención silenciosa que se fabrica mediante el método de forjado. Algunos de los materiales utilizados para fabricar válvulas de retención silenciosas forjadas son el acero inoxidable y la fundición dúctil. El material utilizado para fabricar estas válvulas debe tener cierto grado de ductilidad para garantizar que el material no se rompa mientras se trabaja en él. El proceso de forjado implica calentar el material para facilitar su conformación. A continuación, el material se lleva a máquinas de prensado mecánico para darle la forma y el tamaño requeridos a la válvula. Estas válvulas son muy resistentes para su uso en aplicaciones de alta presión y alta temperatura. Sin embargo, los fabricantes de válvulas de retención silenciosas utilizan mucha mano de obra para fabricarlas, lo que las hace bastante caras en comparación con otras válvulas.

Aplicaciones de las válvulas de retención silenciosas

• Las válvulas antirretorno silenciosas se utilizan en aplicaciones de tratamiento y suministro de agua.
• Estas válvulas se utilizan en los sistemas de refinería y transmisión de petróleo y gas.
• Se utilizan en las industrias de procesamiento químico.
• Las válvulas antirretorno silenciosas se utilizan en las centrales eléctricas de vapor.
• Estas válvulas se utilizan en aplicaciones farmacéuticas.
• Se utilizan en las industrias del papel y la pasta de papel.
• Las válvulas de retención silenciosas se utilizan en aplicaciones de investigación o de prueba.

Ventajas de las válvulas de retención silenciosas

• Las válvulas de retención silenciosas pueden instalarse en orientación vertical u horizontal, ya que no dependen de la gravedad para abrirse o cerrarse.
• Las válvulas de retención silenciosas son automáticas.
• Estas válvulas están libres de fugas de líquido.
• Las válvulas de retención silenciosas están libres de golpes de ariete, vibraciones y problemas de sobretensión.
• Pueden mantener la presión de trabajo.
• Tienen una baja caída de presión, a diferencia de otras válvulas.
• Las válvulas de retención silenciosas son versátiles, ya que pueden utilizarse en diferentes sectores.
• Son duraderas, ya que se pueden reparar cuando se estropean.
• Son fáciles de instalar, montar y reparar.

Desventajas de las válvulas de retención silenciosas

• Estas válvulas no pueden funcionar en aplicaciones con flujo de fluido de pulsaciones.
• Las válvulas de retención silenciosas no pueden permitir el flujo de fluido en ambas direcciones.

Solución de problemas de la válvula de retención silenciosa

La válvula de retención silenciosa vibra o parpadea

• El fluido se mueve a gran velocidad. Asegúrese de que el caudal es el recomendado por el fabricante de la válvula de retención silenciosa.

Válvula de retención silenciosa que pierde líquido

• Los materiales extraños están obstruyendo la válvula. Abra la válvula y elimine los materiales extraños.
• El asiento de la válvula está dañado. Sustituya el asiento de la válvula.
• La junta de la válvula está desgastada o dañada. Sustituya la junta.
• Conexión floja entre la válvula y la tubería. Apriete los elementos de conexión que son pernos y tuercas o tornillos al par recomendado por el fabricante de la válvula de retención silenciosa.

Ningún fluido fluye a través de la válvula de retención silenciosa

• La válvula fue instalada en la dirección equivocada. Vuelva a instalar la válvula según el sentido del flujo indicado por el fabricante de la válvula de retención silenciosa.

Resumen

Las válvulas antirretorno silenciosas son válvulas que se utilizan para evitar el flujo inverso de fluidos y, al mismo tiempo, impedir que se produzcan golpes de ariete. Estas válvulas funcionan automáticamente sin el uso de un mecanismo de control de la válvula. Los fabricantes de válvulas antirretorno silenciosas producen diferentes variedades de estas válvulas para su uso en diferentes aplicaciones que van desde la corrosión, la baja y la alta presión, y las temperaturas. A diferencia de otras válvulas de retención, las válvulas de retención silenciosas son más conocidas por proteger el sistema de tuberías de los daños, ya que el mecanismo de funcionamiento es tal que la válvula se cierra lentamente, lo que ayuda a evitar las vibraciones y los golpes de ariete. La válvula está diseñada con un muelle que ayuda a cerrar la válvula inmediatamente después de que la presión de succión empiece a reducirse o cuando la presión de la bomba empiece a reducirse. La válvula antirretorno silenciosa se abre cuando la presión de succión es mayor que la presión de salida. Cada vez que el fluido intenta volver a fluir, el disco de la válvula, ayudado por el muelle, se cierra restringiendo el flujo inverso del fluido. Los fabricantes de válvulas antirretorno silenciosas producen varios tipos de válvulas, como válvulas antirretorno silenciosas de extremo roscado, válvulas antirretorno silenciosas de extremo embridado, válvulas antirretorno silenciosas de plástico, válvulas antirretorno silenciosas forjadas y válvulas antirretorno silenciosas fundidas, entre otras. Estas válvulas se utilizan en diferentes industrias como el suministro y tratamiento de agua, petróleo y gas, productos químicos, farmacéuticos, alimentos y bebidas, plantas de energía de vapor y aplicaciones mineras, entre otras. Las ventajas de utilizar una válvula de retención silenciosa son la versatilidad, la larga durabilidad, la ausencia de fugas de fluido, la automatización, la ausencia de golpes de ariete, la baja caída de presión y la capacidad de mantener la presión de trabajo.