Válvula de retención en Y

¿Qué es una válvula de retención en Y?

Se trata de una válvula de retención que es una modificación de una válvula de retención estándar en la que el disco/la bola de la válvula se monta en ángulo con respecto al eje de la tubería. Este ángulo del disco con respecto a la tubería crea una válvula en forma de Y. Por ello, recibió el nombre de “válvula de retención en Y”. Este tipo de válvula se utiliza para evitar la inversión del fluido en el sistema de tuberías. El flujo de fluido en sentido inverso se produce cuando la bomba se apaga o cuando hay un reflujo de fluido. Evitar el flujo de fluido en sentido inverso es muy importante, ya que ayuda a prevenir la contaminación en aplicaciones como alimentos y agua, así como a evitar daños en equipos como calderas y bombas. Los fabricantes de válvulas de retención en Y diseñan varios tipos de estas válvulas con determinadas propiedades de los materiales que las hacen adecuadas para su uso en un área de aplicación específica. La válvula en el mercado tendrá un manual de usuario del fabricante de la válvula Y-check que ilustra cómo se puede utilizar la válvula y también los parámetros de trabajo como la temperatura, la presión y la velocidad entre otros. El seguimiento de estos parámetros por parte del fabricante de la válvula Y-check ayuda a que la válvula sirva durante un largo periodo.

Figura: Válvula de retención en Y.

Componentes de la válvula de retención en Y

Cuerpo

El cuerpo de una válvula de retención en Y se utiliza para cubrir las partes internas. Los fabricantes de válvulas de retención en Y diseñan el cuerpo con materiales resistentes para garantizar una alta resistencia que pueda proteger las piezas internas contra los impactos. Además, el cuerpo se hace fuerte para que pueda soportar niveles de alta presión en el fluido que fluye. El fabricante de la válvula de retención en Y hace el cuerpo con los puertos de entrada y salida de la válvula donde el fluido entra y sale de la válvula respectivamente.

Capó

Es un componente de una válvula de retención en Y que se coloca encima del cuerpo de la válvula. La tapa está hecha del mismo material que el cuerpo para aumentar su resistencia. La conexión entre el bonete y el cuerpo puede realizarse mediante el uso de pernos, roscas o soldadura. Cada uno de estos métodos de conexión tiene sus ventajas y desventajas.

Disco

Es la parte responsable de abrir y cerrar el flujo de fluido. El disco se abre cuando la presión de succión es alta y se cierra una vez que esta presión se reduce o hay reflujo.

Asiento

Se trata de un componente de una válvula de retención en Y en el que se apoya el disco/la bola al cerrar la válvula. El asiento se monta entre el interior del cuerpo y el disco para evitar fugas cuando la válvula impide el flujo inverso.

Primavera

Es un componente de una válvula de retención en Y que se utiliza para ayudar al disco o la bola de la válvula a volver a la posición de cierre una vez que la bomba se apaga o cuando se produce una caída de presión. Los fabricantes de válvulas de retención en Y diseñan el muelle de la válvula con una fuerza directamente proporcional a la presión de trabajo de la válvula para que el disco pueda abrirse con facilidad.

Figura: Componentes de una válvula de retención en Y.

¿Cómo funciona una válvula de retención en Y?

Una válvula de retención en Y permite el flujo de fluido utilizando la diferencia de presión. La diferencia de presión se obtiene al tener una presión de succión mayor que la presión de salida. Con esta diferencia de presión positiva, el fluido puede crear una fuerza que actúa sobre el disco/la bola de la válvula para tirar de él hacia el bonete de la válvula. Esto ayuda a que el fluido cree un camino libre por el que fluye a través de la válvula de retención en Y. Con una presión de aspiración elevada, el disco/la bola de la válvula permanece abierto hasta el momento en que la bomba se detiene o cuando la presión del fluido se reduce. En ese momento, el muelle de la válvula se alivia y comienza a revertir forzando el disco a la posición de asiento. Mientras el disco/la bola está en su posición de asiento, impide que el fluido fluya hacia atrás. Otros fabricantes de válvulas de retención en Y diseñan la válvula sin el muelle. En este tipo de válvulas, el disco es forzado ba ck al asiento de la válvula por gravedad o por retroceso.

Tipos de válvulas de retención en Y

Válvula de retención en Y accionada por resorte

Se trata de una válvula de retención en Y que utiliza un componente de muelle para abrir y cerrar el flujo de fluido. Los fabricantes de válvulas de retención en Y orientan el muelle de la válvula en ángulo con respecto a la tubería. Este tipo de válvula retención en Y se abre cuando la alta presión del fluido de entrada actúa sobre el disco de la válvula comprimiendo el muelle para que se mueva hacia arriba a lo largo del bonete de la válvula dejando un camino libre para el flujo del fluido. Este tipo de válvula puede instalarse en posición vertical u horizontal y funcionar sin atascarse.

Figura: Válvula de retención en Y accionada por muelle.

Válvula de retención en Y de accionamiento por bola

Se trata de una válvula de retención en Y en la que el componente de cierre que impide el flujo inverso del fluido es una bola. Este tipo de válvula puede estar asistida por un muelle o puede funcionar sin el muelle de la válvula. Las válvulas con muelle pueden instalarse en posición vertical u horizontal sin atascarse. Las válvulas sin muelle pueden cerrarse utilizando la fuerza de retroceso o de gravedad. La bola se mueve a lo largo del bonete de la válvula para abrirla. La bola comienza a moverse hacia abajo hasta el asiento de la válvula cuando la presión de entrada se reduce. Los fabricantes de válvulas de retención en Y accionadas por bola diseñan la bola a partir de varios materiales que ayudan a trabajar en diferentes tipos de medios. Algunas bolas están revestidas con materiales resistentes para evitar el desgaste por abrasión y poder soportar altas temperaturas. Estas válvulas de retención en Y accionadas por bola pueden utilizarse en aplicaciones con lodos, así como en aplicaciones de vapor.

Figura: Válvula de retención en Y accionada por bola.

Válvula de retención en Y de plástico

Se trata de un tipo especial de válvula de retención en Y que está fabricada totalmente de plástico. Los fabricantes de válvulas de retención en Y diseñan estas válvulas para utilizarlas sólo a bajas temperaturas, por debajo de 60^o C. Las válvulas de retención en Y de plástico son muy buenas cuando se trata de medios corrosivos. Esto se debe a que los materiales plásticos son mucho más resistentes a la corrosión que sus homólogos metálicos. Los materiales plásticos también son más baratos que los metálicos, lo que hace que estas válvulas sean más económicas. Las válvulas de retención en Y de plástico están hechas de materiales como el cloruro de polivinilo y el propileno, entre otros. Las válvulas de retención en Y de plástico son más ligeras que las metálicas debido a la baja densidad de los plásticos. Sin embargo, las válvulas de retención en Y de plástico son menos resistentes que las metálicas, por lo que sólo pueden utilizarse a niveles de presión bajos o moderados. Una presión muy alta puede dañar la válvula o provocar fugas de fluido a través de las conexiones.

Figura: Válvula de retención en Y de Platsic.

Válvula de retención en Y con bridas

Se trata de una válvula de retención en Y que se conecta a la tubería mediante pernos y tuercas. Los fabricantes de válvulas de retención en Y diseñan este tipo de válvula con bridas en los puertos de entrada y salida. El extremo de la tubería que se va a conectar a la válvula de retención en Y también se fabrica con un extremo embridado. Este extremo embridado tiene agujeros. Los pernos se insertan a través de estos agujeros. El fabricante de válvulas de retención en Y diseña este tipo de válvulas para su uso en aplicaciones de alta presión. El uso de varios pernos y tuercas hace que la conexión sea muy hermética y libre de fugas de fluido, por lo que se recomienda su uso en alta presión.

El fabricante de válvulas de retención en Y con bridas utiliza materiales metálicos resistentes como el acero inoxidable y la fundición dúctil para fabricar estas válvulas. También se utilizan materiales blandos para fabricar las piezas internas, como los asientos y los anillos. Sin embargo, estas válvulas con materiales blandos se recomiendan para su uso en aplicaciones de baja temperatura. A pesar de que las válvulas de retención en Y con bridas son muy resistentes y tienen un cierre hermético, son de gran tamaño y peso. El elevado peso se debe al uso de varios tornillos y tuercas y al material adicional utilizado para fabricar las bridas.

Figura: Válvula de retención en Y con bridas.

Válvula de retención en Y con extremo roscado

Es un tipo de válvula de retención en Y que se conecta a la tubería mediante roscas. Este tipo de válvula también puede tener el bonete y el cuerpo conectados mediante roscas o soldados. Los fabricantes de válvulas de retención en Y con extremo roscado producen este tipo de válvula para su uso en aplicaciones de media presión. Dependiendo del material utilizado para fabricar las piezas internas, la válvula puede utilizarse desde temperaturas bajas hasta altas, según las instrucciones del fabricante de la válvula de retención en Y. Una de las ventajas de utilizar una válvula de retención en Y de extremo roscado es que su peso es reducido y su tamaño es menor que el del tipo atornillado. Este tipo de válvula puede abrirse para su limpieza, inspección y reparación.

Figura: Válvula de retención en Y de extremo roscado.

 Aplicaciones de las válvulas de retención en Y

• Las válvulas de retención en Y se utilizan en la producción de alimentos y bebidas.
• Se utilizan en los sistemas de suministro de agua dulce.
• Se utilizan en el tratamiento de aguas residuales.
• Las válvulas de retención en Y se utilizan en las refinerías de petróleo y gas.
• Se utilizan en aplicaciones químicas y petroquímicas.
• Estas válvulas se utilizan en las centrales eléctricas de vapor.
• Se utilizan en aplicaciones de extinción de incendios.

Ventajas de las válvulas de retención en Y

• Las válvulas de retención en Y pueden inspeccionarse, limpiarse o repararse sin necesidad de retirarlas de la conexión de la tubería.
• Estas válvulas se accionan automáticamente mediante la diferencia de presión entre la entrada y la salida.
• Las válvulas de retención en Y están libres de fugas de fluido gracias a los sellos herméticos utilizados.
• Estas válvulas tienen una baja pérdida de presión, lo que contribuye a aumentar la eficacia del bombeo.
• Las válvulas de retención en Y están libres de lubricación.
• Estas válvulas mantienen la presión de trabajo mientras están en funcionamiento.
• Las válvulas de retención en Y no permiten el flujo inverso del fluido.
• Pueden utilizarse tanto en aplicaciones de baja como de alta temperatura.
• Las válvulas de retención en Y son de acción rápida al abrir o cerrar el flujo de fluido.
• Estas válvulas son versátiles ya que se utilizan en diferentes aplicaciones que van desde los medios corrosivos a los no corrosivos.

Desventajas de las válvulas de retención en Y

• Estas válvulas ocupan más espacio en comparación con otras válvulas de retención.
• Las válvulas de retención en Y sólo pueden permitir el flujo de fluido en una dirección.
• Estas válvulas no son adecuadas para su uso en flujos de fluidos pulsantes. 

Solución de problemas de las válvulas de retención en Y

Niveles de vibración o ruido elevados

• Alta velocidad del fluido. Asegúrese de que la velocidad del flujo coincide con el valor recomendado por el fabricante de la válvula de retención en Y.

Inversión del flujo de fluido

• La válvula no está completamente cerrada. Abra la válvula y compruebe si el disco/bola puede estar atascado por materiales extraños. Retire los materiales.

Fuga de líquido en la válvula

• Juntas tóricas desgastadas o dañadas. Sustituya las juntas tóricas.
• Asiento dañado/desgastado. Sustituya el asiento.
• Escombros en el interior de la válvula. Limpie los residuos.

Fuga de fluido a través de las conexiones de las válvulas

• Capó flojo. Apretar los pernos o tornillos de conexión.
• Conexión válvula-tubo floja. Apriete los pernos o tornillos.
• Junta dañada. Sustituya la junta.

Flujo de fluido cero a través de la válvula de retención en Y

• Baja presión de fluido. Aumente la presión del fluido hasta el valor requerido por el fabricante de la válvula de retención en Y para asegurarse de que hay suficiente fuerza para abrir el disco/la bola.
• Sentido de instalación erróneo. Vuelva a instalar la válvula asegurándose de que el sentido del flujo es el mismo que el indicado por la flecha del cuerpo de la válvula.
• Obstrucción de la tubería. Compruebe si la tubería que transporta el fluido a la válvula de retención en Y está obstruida. Si está bloqueada, retire el material que la bloquea.
• Válvula aguas abajo cerrada. Compruebe si la válvula de aguas abajo está abierta y, en caso contrario, ábrala.

Resumen

Una válvula de retención en Y es un tipo de válvula diseñada con el asiento de la válvula orientado en ángulo respecto al eje de la tubería. Este tipo de válvula funciona según el principio de la diferencia de presión, en el que el fluido entrante fuerza el disco/la bola de la válvula hacia arriba a lo largo del bonete. El movimiento del disco hacia arriba deja un espacio por el que el fluido fluye a través de la válvula. Las válvulas de retención en Y no se accionan manualmente ni mediante actuadores, sino que están diseñadas para abrirse y cerrarse solas. La válvula se cierra cuando la presión de aspiración se reduce o cuando la bomba se detiene. Los fabricantes de válvulas de retención en Y diseñan estas válvulas con diversos materiales. El material utilizado para fabricar la válvula es el que desactiva las condiciones y áreas de aplicación. Algunas válvulas están pensadas para aplicaciones corrosivas, de alta presión, alta temperatura y lodos, mientras que otras no. Por ello, se recomienda consultar a los expertos en válvulas o a los fabricantes para saber cuál es la mejor válvula para esa aplicación.

Los fabricantes de válvulas de retención en Y producen varios tipos de estas válvulas que incluyen válvulas de retención en Y con bridas, válvulas de retención en Y con rosca, válvulas de retención en Y de plástico, válvulas de retención en Y con resorte y válvulas de retención en Y con bola, entre otras. Las válvulas de retención en Y se utilizan en diferentes industrias como la del petróleo y el gas, la química, la alimentaria y la de tratamiento de aguas residuales, entre otras. El uso de las válvulas de retención en Y tiene ventajas como el funcionamiento automático, la no necesidad de lubricación, la ausencia de fugas, la alta eficiencia, el funcionamiento rápido, la ausencia de flujo de fluido inverso y la versatilidad.