¿Qué es una válvula de retención?
Las válvulas de retención son válvulas que se utilizan como válvulas de cierre o como válvulas de retención. Este tipo de válvula se fabrica igual que una válvula de retención normal, pero tiene un mecanismo de control como un volante, una palanca o un actuador. Este mecanismo de control ayuda a cerrar la válvula independientemente del nivel de presión del fluido. Las válvulas de retención de cierre están diseñadas de forma similar a las válvulas de globo con un vástago largo. La cabeza del vástago flota sobre el disco de la válvula. El disco se utiliza para abrir y cerrar la válvula para permitir y bloquear el flujo de fluido respectivamente. El disco no está unido al vástago y actúa como una válvula de retención de elevación en la que se mueve libremente hacia arriba y hacia abajo para abrir y cerrar la válvula. Cuando el fluido intenta retroceder, el disco actúa como un pistón donde se cierra rápidamente para impedir el retroceso del fluido. Si es necesario, el vástago se baja manualmente utilizando el volante o el actuador para detener la válvula y así parar el flujo de fluido. Por lo tanto, una válvula de retención de cierre es un tipo de válvula que se utiliza para abrir y cerrar el flujo de fluido y también se utiliza como una válvula de retención para evitar automáticamente el flujo de fluido hacia atrás. La inversión del sentido del flujo del fluido puede causar muchos daños en los equipos de tuberías, como las bombas o las calderas, así como provocar la contaminación, lo que podría dar lugar a más pérdidas.
Figura: Válvula de retención de cierre.
Componentes de una válvula de retención de cierre
Cuerpo de la válvula
Es el componente de una válvula de retención de cierre que se utiliza para albergar las partes internas de la válvula. Los fabricantes de válvulas de retención producen el cuerpo de la válvula utilizando materiales metálicos resistentes para ayudar a la válvula a soportar altas presiones, altas temperaturas y daños por impacto de objetos que caen. Algunos de los materiales que se pueden utilizar para fabricar el cuerpo de la válvula son el acero al carbono, el acero inoxidable, el hierro dúctil y la fundición, entre otros. El cuerpo de la válvula contiene los puertos de la válvula que conectan la válvula de retención con la tubería que contiene el fluido.
Capuchón de la válvula
Es la parte superior de la válvula de retención de cierre que se coloca sobre el cuerpo de la válvula. El bonete se utiliza para proteger el sellado del vástago, así como otras partes internas de la válvula. Los fabricantes de válvulas de retención conectan el bonete y el cuerpo mediante conexiones como pernos y tuercas para garantizar un sellado hermético sin fugas de líquido.
Actuador/volante
Es el componente de una válvula de retención de cierre que se utiliza para subir y bajar el vástago para abrir o cerrar la válvula. Algunas válvulas de retención utilizan un actuador o un volante. El actuador o el volante están conectados al disco de la válvula a través del vástago.
Vástago
Es el componente de una válvula de retención que conecta el actuador o el volante con el disco de la válvula. El vástago sirve para transmitir el par del mecanismo de control al disco para que éste pueda abrir o cerrar el paso del fluido. Los fabricantes de válvulas de retención diseñan el vástago con roscas para que pueda girar mientras se mueve linealmente hacia abajo para bloquear el flujo de fluido independientemente del nivel de presión.
Disco
El disco es un componente que se utiliza para abrir o cerrar el flujo de fluido. Los fabricantes de válvulas de retención diseñan el disco de manera que pueda abrirse y cerrarse cuando hay una diferencia de presión o cuando el fluido intenta fluir hacia atrás. El disco también puede cerrarse independientemente del nivel de presión, girando el volante para mover el vástago hacia abajo hasta que el flujo se cierre completamente.
Asiento de la válvula
Es el componente de una válvula de retención de cierre que se utiliza para proporcionar un sello entre el disco y el cuerpo de la válvula.
Embalaje
La empaquetadura en una válvula de retención de cierre es un material fijado entre el bonete y el vástago para evitar la fuga de fluidos.
Figura: Componentes de una válvula de retención de cierre.
¿Cómo funciona una válvula de retención?
Como se ha mencionado anteriormente, una válvula de retención de cierre funciona como válvula de cierre y también como válvula de retención. Cuando se utiliza como válvula de retención, funciona según el principio de la diferencia de presión. En este caso, la válvula se abre cuando la presión de aspiración es mayor que la de salida. El fluido entrante debe tener una energía de alta presión para forzar al disco de la válvula a moverse hacia arriba permitiendo el paso del fluido. Como válvula de retención, esta válvula sólo permite el paso del fluido hacia delante, pero también cierra la válvula cada vez que el fluido intenta invertir el sentido del flujo. El fluido intenta fluir hacia atrás cuando la presión de succión es menor que la de salida o cuando la bomba está parada. Cuando la válvula retención de cierre se utiliza como válvula de cierre, cierra el flujo de fluido cuando el volante se gira en el sentido de las agujas del reloj. Esta rotación hace que el vástago gire en la misma dirección mientras se mueve linealmente hacia abajo. Este movimiento descendente del vástago fuerza el disco hacia el asiento de la válvula y, por lo tanto, ayuda a cerrar cualquier flujo de fluido hacia adelante o hacia atrás.
Figura: Funcionamiento de una válvula de retención de cierre (totalmente abierta (lado izquierdo) y totalmente cerrada lado izquierdo).
Tipos de válvulas de retención de cierre
Válvula de retención en forma de Z
Se trata de una válvula de retención que tiene forma de Z en el interior de la carcasa de la válvula. Es el tipo más común de válvula de retención. La válvula de retención en forma de Z tiene un diseño sencillo y, por lo tanto, es la más preferida. La partición en forma de Z en este tipo de válvula tiene el componente de asiento. Este tipo de válvula de retención tiene una disposición de asiento horizontal donde descansa el disco. Debido a este diseño, el vástago y el disco se mueven perpendicularmente al eje de la tubería, lo que provoca una gran caída de presión. El vástago de la válvula se mueve hacia arriba y hacia abajo a través del bonete de la válvula. El bonete está conectado al cuerpo mediante pernos y tuercas. Los fabricantes de válvulas de retención de cierre diseñan esta válvula de forma simétrica para facilitar su instalación, reparación y mantenimiento.
Figura: Válvula de retención en forma de Z.
Válvula de retención en forma de Y
Se trata de una válvula de retención de cierre en la que el vástago y el asiento están conectados en un ángulo de unos 45o grados, como se muestra a continuación. Este tipo de válvula de retención es una alternativa adecuada al tipo en forma de Z, ya que tiene una baja pérdida de presión. Esta válvula puede abrirse fácilmente para su inspección sin necesidad de desconectar la válvula de la tubería.
Figura: Válvula de retención en forma de Y.
Válvula de retención con patrón angular
Esta válvula es una modificación de la válvula de retención en forma de Z. Los fabricantes de válvulas de retención diseñan esta válvula de manera que los extremos de la válvula están orientados en un ángulo de 90o grados, como se muestra a continuación. Según esta válvula de retención de cierre, el flujo de fluido tiene lugar en un ángulo de 90o grados. Las válvulas de retención de ángulo tienen la ventaja de que pueden utilizarse como junta de tubería para ahorrar en el codo de la misma.
Figura: Válvula de retención con patrón de ángulo.
Válvula de retención de tope con bridas
Se trata de una válvula de retención que tiene bridas. Los fabricantes de válvulas de retención diseñan las bridas con agujeros que se utilizan para alojar los pernos utilizados para conectar la válvula a la tubería. La tubería también viene con extremos embridados para ayudar a alinear y acoplar los dos, es decir, la válvula de retención de cierre y la tubería. Entre los dos extremos embridados hay una junta colocada para ayudar a mejorar el cierre hermético. Estas válvulas se utilizan en aplicaciones de alta presión, ya que el par de torsión de cada perno participa en la garantía de un sello muy apretado libre de fugas de líquido. Sin embargo, estas válvulas suelen ser más pesadas que las roscadas debido a los pernos, tuercas y extremos embridados utilizados. Estas válvulas son fáciles de abrir para su limpieza, reparación y mantenimiento.
Figura: Válvula de retención de tope con bridas.
Válvula de retención de extremo roscado
Se trata de una válvula de retención que se conecta a la tubería mediante tornillos. Los orificios de la válvula de retención tienen roscas, al igual que la tubería. Si el fabricante de la válvula de retención produce la válvula con rosca hembra, la tubería debe tener rosca macho. Las válvulas de retención de extremo roscado son fáciles de instalar. Estas válvulas también pueden utilizarse en aplicaciones de alta presión. Las válvulas de retención de extremo roscado son más ligeras que las de extremo embridado.
Figura: Válvula antirretorno de extremo roscado.
Aplicaciones de la válvula de retención de cierre
Ventajas de las válvulas de retención de cierre
Desventajas de las válvulas de retención de cierre
Solución de problemas de una válvula de retención de cierre
Embalaje a través de la fuga
Fuga de fluidos a través de las superficies de sellado
Fuga a través de la conexión cuerpo-capucha
El volante no gira con flexibilidad
La válvula de retención de cierre no abre el flujo de fluido
Resumen
Una válvula de retención de cierre es un tipo de válvula que se utiliza como válvula de cierre y también como válvula de retención. Esta válvula es similar a una válvula de globo. Esta válvula está pensada para evitar el flujo inverso de fluidos cuando se utiliza como válvula de retención. En este caso, la válvula se abre y se cierra en función de la diferencia de presión. Cuando la presión de entrada del fluido es alta, obliga al disco a abrirse y, por tanto, el fluido fluye a través de la válvula. Cuando la presión de aspiración se reduce o cuando la bomba se detiene, el fluido intenta invertir el sentido del flujo y, por tanto, el disco de la válvula se cierra inmediatamente. Para cortar el flujo de fluido a través de la válvula, independientemente del nivel de presión, el volante se gira en el sentido de las agujas del reloj. Esto hace que el disco se mueva hacia abajo hasta que cierra completamente el flujo de fluido. Tener una válvula de retención de cierre es ventajoso porque hace el trabajo de dos válvulas, es decir, como válvula de retención y como válvula de cierre. Varios tipos de esta válvula incluyen la válvula de retención en forma de Z, la válvula de retención en forma de ángulo y la válvula de retención en forma de Y, la válvula de retención de extremo con brida y la válvula de retención de extremo con rosca. Estas válvulas se utilizan en aplicaciones como petróleo y gas, tratamiento de aguas residuales, productos químicos, farmacéuticos, alimentos y bebidas, y centrales eléctricas de vapor, entre otras. Las ventajas de utilizar una válvula de retención de cierre incluyen que no se invierte el flujo de fluido, son duraderas, versátiles, no tienen fugas de fluido, son fáciles de instalar y reparar, y son muy resistentes, entre otras. s
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