Válvula de retención tipo wafer

¿Qué es una válvula de retención tipo wafer?

Las válvulas de retención tipo wafer son válvulas que se utilizan para evitar la inversión del fluido en un sistema de tuberías. Estas válvulas reciben el nombre de “obleas” por su tamaño delgado y compacto, a diferencia de otras válvulas de retención. Las válvulas de retención tipo oblea son automáticas y, por tanto, no necesitan un actuador ni un operador de válvulas. Los fabricantes de válvulas de retención tipo wafer diseñan estas válvulas con un alto nivel de fiabilidad porque se utilizan en aplicaciones críticas, como en el suministro de agua dulce, donde cualquier pequeño nivel de fluido sucio que vuelva al agua dulce puede causar problemas de salud. Las válvulas de retención tipo wafer se utilizan en diferentes aplicaciones, como las de baja y alta temperatura y presión. Por ello, el tipo de materiales utilizados para construir las partes internas de la válvula determina el nivel de temperatura en el que se puede utilizar la válvula. Una válvula de retención tipo wafer fabricada con materiales blandos como el caucho y el plástico se recomienda para su uso en aplicaciones de baja temperatura por debajo de 60^o C. Las válvulas de retención tipo wafer con materiales metálicos pueden soportar altas temperaturas y, por tanto, son adecuadas para su uso en temperaturas superiores a 60^o C.

Figura: Válvula de retención tipo wafer.

Construcción y componentes de una válvula de retención tipo wafer

Los fabricantes de válvulas de retención tipo wafer diseñan estas válvulas con bridas para su conexión o con extremos soldados a tope para soldarlos a la tubería. Una válvula de retención tipo wafer tiene dos medios discos también conocidos como placas. Estos platos pivotan sobre el poste central conocido como pasador de bisagra. Los platos de la válvula de retención tipo wafer se mantienen en posición contra los asientos del cuerpo mediante el uso de resortes. Los muelles están montados en el pasador de bisagra y se les impide girar libremente mediante un pasador paralelo al pasador de bisagra. Los fabricantes de válvulas de retención tipo wafer también diseñan estas válvulas sin que los pasadores penetren en el cuerpo. La fuerza del fluido que fluye se transmite a los resortes de la válvula, lo que hace que se enrollen y, por lo tanto, que los platos se abran. El grado de apertura del plato es proporcional a la fuerza del fluido y a la resistencia del muelle. Para que los platos se cierren más rápido, se necesitan muelles más fuertes. Sin embargo, el diseño de una válvula de retención de tipo oblea significaría que con resortes más fuertes se necesitaría una alta presión del fluido para que los platos se abrieran.

Figura: Construcción y componentes de una válvula de retención tipo wafer.

Primavera

El muelle se utiliza para ayudar a cerrar la válvula inmediatamente después de que la presión del fluido se reduzca. Funciona así porque se comprime por la presión del fluido. Por lo tanto, inmediatamente después de que la presión se reduzca, el muelle intenta alargarse para alcanzar su longitud normal, lo que obliga al disco de la válvula a cerrarla.

Cuerpo de la válvula

Es la parte de una válvula de retención tipo wafer que se utiliza para contener las partes internas de la válvula. El cuerpo también está destinado a servir como barrera de presión. Como tal, el cuerpo debe estar hecho de un material resistente que resulte en una válvula libre de fugas de fluido.

Disco/placa

Es la parte de una válvula de retención tipo wafer que se utiliza para abrir y cerrar la válvula para permitir y bloquear el flujo de fluido respectivamente.

Asiento

El asiento es la parte de una válvula de retención de tipo oblea en la que se apoya el disco de la válvula para garantizar que ésta no experimente fugas de líquido.

¿Cómo funciona una válvula de retención tipo wafer?

Una válvula de retención tipo wafer depende del principio de la diferencia de presión. Este principio consiste en que la válvula se abre cuando la presión de succión es mayor que la de salida. En este caso, la energía de alta presión del fluido que fluye hacia la válvula proporciona la energía suficiente para forzar el deslizamiento del plato de la válvula hacia arriba dejando espacio para que el fluido fluya a través de la válvula. El fluido sigue fluyendo a través de la válvula de retención tipo wafer hasta que la presión de entrada se reduce. En el caso de que la presión de entrada se reduzca o cuando el fluido intente volver a fluir, el disco de la válvula es forzado por los resortes de la válvula para cerrarla inmediatamente. Esto ayuda a asegurar que la válvula de retención tipo wafer no permite que ningún fluido fluya hacia atrás en el sistema de tuberías, lo que puede causar la contaminación de fluidos como en el suministro de agua dulce o en el procesamiento de productos químicos o alimentos.

Figura: Funcionamiento de una válvula de retención tipo wafer.

Tipos de válvulas de retención tipo wafer

Válvula de retención tipo wafer forjada

Se trata de una válvula de retención de tipo oblea que se fabrica mediante el método de forjado. Las válvulas fabricadas con este método son muy resistentes y, por tanto, adecuadas para su uso en aplicaciones de alta presión y alta temperatura. La válvula retención de tipo oblea se fabrica calentando primero el material metálico a una temperatura elevada. El proceso de calentamiento hace que el material se ablande para darle forma. Una vez calentado, el material se somete a un proceso de conformación mecánica en el que se le da la forma deseada. Las válvulas de retención de tipo oblea fabricadas con este método son costosas porque el proceso requiere mucha mano de obra para producir una válvula de alta calidad. Además, no todos los materiales pueden utilizarse para fabricar válvulas de retención tipo wafer mediante el método de forjado. Por ello, las válvulas forjadas sólo son posibles con determinados materiales, a diferencia de lo que ocurre con los métodos de fundición.

Válvula de retención tipo wafer fundida

Se trata de una válvula de retención de tipo oblea que se fabrica mediante el proceso de fundición. El proceso de fundición es un método mecánico de producción de válvulas en el que el material metálico utilizado para fabricar la válvula se calienta a muy alta temperatura hasta que pasa de sólido a fundido. A continuación, el material fundido se vierte en un molde y se le da tiempo para que se solidifique y se enfríe. Una vez que el material se enfría y solidifica, se extrae del molde. Los fabricantes de válvulas de retención tipo wafer prefieren diseñar válvulas fundidas para ayudar a reducir la mano de obra que implica el método de forjado. Las válvulas de retención de tipo oblea fundidas necesitan menos mano de obra y procesos de fabricación en relación con los tipos forjados. Es posible producir más tipos de válvulas de retención tipo wafer fundidas porque se pueden utilizar muchos materiales para fabricar válvulas en comparación con el método de forjado.

Válvula de retención de plástico tipo wafer

Se trata de una válvula de retención de tipo oblea que está fabricada con material plástico. Estos materiales incluyen el cloruro de polivinilo (PVC) y el propileno (PP). Las válvulas de retención tipo wafer de plástico son adecuadas para su uso en aplicaciones de baja temperatura. Los fabricantes de válvulas de retención tipo wafer recomiendan su uso cuando la temperatura es inferior a 60^o C. Los materiales plásticos son más resistentes a la corrosión que los metálicos, por lo que son adecuados para su uso en aplicaciones ácidas. Las válvulas de retención de plástico tipo wafer son más ligeras que las metálicas porque los materiales plásticos tienen una densidad menor que los metálicos, como el acero. Además, las válvulas de retención de plástico tipo wafer son más baratas que las metálicas. Estas válvulas también son muy resistentes a los impactos y tienen una larga vida útil.

Figura: Válvula de retención de plástico tipo wafer.

Válvula de retención tipo wafer con bridas

Se trata de una válvula de retención de tipo oblea que tiene extremos de brida. Los extremos de la brida tienen agujeros. Este tipo de válvula de retención tipo wafer se conecta a la tubería mediante pernos y tuercas. La tubería también está diseñada con extremos de brida para ayudar a mejorar las superficies de acoplamiento. Los fabricantes de válvulas de retención tipo wafer recomiendan estas válvulas para su uso en aplicaciones de alta presión debido a su alta resistencia. La alta resistencia se ve reforzada por el uso de pernos y tuercas, así como por la junta colocada entre la válvula de retención tipo wafer y la tubería. Esto ayuda a garantizar que la válvula no tenga fugas de líquido. Sin embargo, comparando la válvula de retención tipo wafer con bridas y otras válvulas, este tipo de válvula es más pesada y, por lo tanto, es económica para su uso en aplicaciones de alta presión.

Figura: Válvula de retención tipo wafer con bridas.

Válvula de retención de tipo oblea con extremo soldado

Se trata de una válvula de retención de tipo oblea que se conecta a la tubería mediante el método de soldadura. Los fabricantes de válvulas de retención de tipo oblea recomiendan estas válvulas para su uso en fluidos peligrosos como ácidos y productos petrolíferos. La válvula de retención de tipo oblea garantiza la ausencia de fugas de fluido, ya que está conectada totalmente a la tubería mediante el método de soldadura, lo que garantiza que no pueda filtrarse ni una sola gota de fluido. Sin embargo, no es posible inspeccionar estas válvulas mientras están en uso porque no pueden abrirse a menos que se retire la soldadura. Estas válvulas son adecuadas para su uso cuando no se prevé la reparación o limpieza de la válvula.

Aplicaciones de las válvulas de retención tipo wafer

• Las válvulas de retención tipo wafer se utilizan en aplicaciones mineras.
• Estas válvulas se utilizan en las plantas de fabricación de productos químicos.
• Las válvulas de retención tipo wafer se utilizan en los sistemas de suministro de agua para evitar la contaminación del agua.
• Estas válvulas se utilizan en aplicaciones farmacéuticas.
• Las válvulas de retención tipo wafer se utilizan en las plantas de generación de energía de vapor para controlar el flujo de agua y vapor.
• Estas válvulas se utilizan en plantas de fabricación de alimentos y bebidas.
• Se utilizan en el transporte de petróleo y gas y en aplicaciones de refinería.

Ventajas de las válvulas de retención tipo wafer

• Las válvulas de retención tipo wafer no permiten el flujo de fluido en la dirección inversa.
• Las válvulas de retención de tipo wafer tienen una baja pérdida de presión que ayuda a mejorar la eficiencia de las tuberías y, por tanto, ahorran energía de bombeo.
• Las válvulas de retención de tipo wafer funcionan automáticamente, lo que ayuda a reducir el coste adicional de contratar a un operador de válvulas o de comprar un actuador de válvulas, algo habitual en otros tipos de válvulas como las de globo y las de compuerta.
• Estas válvulas están libres de fugas de líquido si se utilizan e inspeccionan de acuerdo con las instrucciones del fabricante de la válvula de retención tipo wafer.
• Estas válvulas pueden mantener los niveles de presión previstos.
• Estas válvulas son duraderas porque pueden utilizarse durante un largo periodo si se usan según las instrucciones dadas por el fabricante de la válvula de retención tipo wafer.
• Las válvulas de retención tipo wafer son versátiles, ya que se utilizan en diferentes aplicaciones, desde las domésticas hasta las comerciales e industriales.
• Estas válvulas pueden utilizarse en aplicaciones de baja y alta temperatura y presión.
• Estas válvulas son de tamaño reducido y peso ligero en comparación con otras válvulas de retención.

Desventajas de las válvulas de retención tipo wafer

• Las válvulas de retención tipo wafer no permiten el flujo de fluido en ambas direcciones.
• Estas válvulas no son adecuadas para su uso en aplicaciones de flujo de fluido por pulsación.

Solución de problemas de la válvula de retención tipo wafer

No hay flujo de fluido a través de la válvula de retención tipo wafer

• La tubería que alimenta la válvula está bloqueada. Compruebe si la tubería conectada a la válvula está obstruida y retire cualquier material extraño que bloquee el flujo de fluido.
• La presión de succión es baja en relación con la fuerza del resorte de la válvula. Aumente la presión de succión o utilice una válvula de retención tipo wafer con menor resistencia de resorte para facilitar la apertura del plato de la válvula.

Fuga de fluido a través de la conexión de los pernos

• Los pernos de conexión están flojos. Apriete los pernos y las tuercas al par recomendado por el fabricante de la válvula de retención tipo wafer.
• La junta está desgastada o dañada. Sustituya la junta.

Válvula de retención tipo wafer que no cierra

• El disco ha quedado atrapado muy abierto. Abra la válvula de acuerdo con el tipo de oblea compruebe las instrucciones del fabricante de la válvula y elimine cualquier material que atrape el disco abierto.
• Resortes de válvula dañados. Sustituya la válvula.

Resumen

Una válvula de retención tipo wafer es un tipo de válvula que se utiliza para evitar que el fluido en los sistemas de tuberías fluya hacia atrás. Una válvula de retención tipo wafer es automática y, por lo tanto, no necesita un actuador u operador de la válvula. Esta válvula funciona automáticamente utilizando el principio de la diferencia de presión. Según este principio, la válvula de retención tipo wafer se abre cuando la presión del fluido de succión es lo suficientemente alta como para crear energía para comprimir el resorte de la válvula y abrir el disco para el flujo del fluido. Hay varios tipos de válvulas de retención tipo wafer que incluyen válvulas de retención tipo wafer forjadas, válvulas de retención tipo wafer fundidas y válvulas de retención tipo wafer de plástico. Los fabricantes de válvulas de retención tipo wafer diseñan estas válvulas para su uso en diferentes aplicaciones como el suministro de agua, productos químicos, farmacéuticos, alimentos y bebidas, aplicaciones mineras, plantas de generación de energía de vapor, y las industrias de petróleo y gas, entre otros. Las ventajas del uso de las válvulas de retención tipo wafer incluyen la durabilidad, la versatilidad, la baja caída de presión, el funcionamiento automático, el peso ligero y el tamaño reducido, la ausencia de fugas de fluido, la capacidad de mantener la presión y la imposibilidad de invertir el flujo de fluido.