Válvula anti-retorno

O que é uma válvula anti-retorno?

Uma válvula anti-retorno também é conhecida como válvula de retenção. Esta é uma válvula que é utilizada para evitar que o fluido flua para trás em uma tubulação. Uma válvula anti-retorno também é conhecida como uma válvula de sentido único. Isto porque os fabricantes de válvulas não-retorno projetam estas válvulas de tal forma que o fluido flui em apenas uma direção. As válvulas anti-retorno funcionam com base no princípio da pressão diferencial. A partir deste princípio, e em termos de uma válvula anti-retorno, a válvula abre quando a pressão a jusante é menor do que a pressão a montante. A válvula fecha quando a pressão a jusante se torna maior do que a pressão a montante. Os fabricantes de válvulas anti-retorno projetam estas válvulas para serem automáticas. Como tal, estas válvulas funcionam independentemente, ao contrário de outras válvulas como as válvulas de gaveta, que podem precisar de um operador de válvula. Como tal, a maioria das válvulas não-retorno não possuem manopla ou haste. As válvulas anti-retorno são feitas de materiais metálicos ou plásticos. Estas válvulas são destinadas para uso em diferentes aplicações, como turbinas, fornos, caldeiras e compressores, entre outras. A escolha da válvula anti-retorno depende de certos fatores, tais como tipo de meio e níveis de pressão e temperatura. As válvulas anti-retorno são simples no projeto, baratas e pequenas no tamanho.

Figura: Válvula anti-retorno.

Termos utilizados em válvulas anti-retorno

Pressão de rachadura

A pressão de rachadura também é conhecida como pressão de abertura ou pressão de cabeça. Em uma válvula anti-retorno a pressão de rachadura é a quantidade mínima de pressão diferencial a montante entre a entrada e a saída da válvula, para a qual a válvula anti-retorno abrirá. Todas as válvulas anti-retorno são projetadas para aplicações específicas com pressão de fissuração específica.

Backpressure

Esta é a diferença de pressão entre a entrada e a saída da válvula anti-retorno.

Pressão de religação

Esta é a diferença de pressão entre a entrada e a saída quando a válvula anti-retorno está fechando e na qual não há vazamento de fluido. A pressão de religação também é conhecida como pressão de fechamento.

Como funciona uma válvula anti-retorno?

A válvula anti-retorno funciona utilizando o princípio da diferença de pressão. A pressão de fissuração é muito importante para abrir e fechar o fluxo do fluido. A válvula anti-retorno abre quando a pressão de fissuração é igual à pressão a montante e, neste ponto, o fluido começa a entrar na válvula. Quando a pressão a montante se torna menor que a pressão de rachadura, o fluido tenta fluir do lado de saída para o lado de entrada da válvula anti-retorno. Nesta situação, a válvula fecha impedindo o fluxo do fluido para trás. O processo de fechamento da válvula anti-retorno depende do projeto e do tamanho da válvula. Evitar o fluxo de fluido para trás é muito importante, especialmente nos casos em que o fluido que flui para trás tem substâncias que podem contaminar o fluido a montante ou causar outros problemas técnicos.

Figura: Funcionamento de uma válvula anti-retorno.

Tipos de válvulas anti-retorno

Válvula anti-retorno em linha com mola

Este é o tipo mais comum de válvula anti-retorno. Como o nome sugere, este tipo de válvula utiliza uma mola em linha ao fechar o fluxo do fluido. Para que o fluido entre na válvula, ele tem que ter pressão suficiente para superar a pressão de fissuração e a força da mola. Uma vez que o fluido supera a pressão de rachadura, ele força o disco a abrir o orifício da válvula. Quando o orifício se abre, o fluido começa a entrar na válvula de não-retorno. Quando a pressão de saída se torna menor que a pressão de rachadura, a pressão de rachadura e a força da mola empurram o disco para a direção oposta do orifício e fecham a válvula de não-retorno. A mola tem uma curta distância de deslocamento que acelera o tempo de fechamento. Os fabricantes de válvulas anti-retorno em linha com mola empregam um projeto que torna estas válvulas capazes de interromper as flutuações de pressão no sistema de tubulação e também impedir a ocorrência de golpes de aríete. O golpe de aríete é um fenômeno que ocorre quando há uma parada repentina de fluido no sistema de tubulação.

Figura: Válvula anti-retorno em linha com mola.

Válvula anti-retorno em forma de Y carregada por mola

Este é outro tipo de válvula anti-retorno que utiliza uma mola, mas que é carregada em um oblíquo. Os fabricantes de válvulas anti-retorno projetam esta válvula de modo que a mola e o disco da válvula sejam instalados em um determinado ângulo, como mostrado na figura abaixo. É através deste ângulo que a válvula tem uma forma em Y e, portanto, o nome de válvula anti-retorno com mola em forma de Y. Este tipo de válvula anti-retorno funciona da mesma forma que a válvula anti-retorno em linha carregada por mola. Entretanto, ao limpar e reparar a válvula anti-retorno em forma de Y, não há necessidade de removê-la do sistema de tubulação. Este tipo de válvula é pesado e sua instalação ocupa mais espaço em relação a outras válvulas.

Figura: Válvula anti-retorno em Y carregada por mola.

 Válvula anti-retorno de esfera

Esta é uma válvula anti-retorno que utiliza um elemento em forma de bola para abrir e fechar o fluxo do fluido. Para fechar a válvula, o elemento esférico viaja até o assento para atingir um alinhamento apertado da esfera. Em outros casos, os fabricantes de válvulas não-retorno de esfera projetam a válvula para usar um mecanismo de mola para ajudar a fechar a válvula. As outras válvulas que não possuem o mecanismo de mola utilizam o fluxo inverso para mover a sede da esfera para criar uma vedação do fluido. Os fabricantes de válvulas de retenção esféricas projetam estas válvulas para que possam ser usadas em aplicações que tenham sedimentos e escalas, bem como em fluidos viscosos. Este tipo de válvula anti-retorno opera silenciosamente e é adequada para uso em aplicações onde o fluido muda de fluxo rapidamente. A válvula anti-retorno de esfera utiliza sedes substituíveis e tanto a esfera quanto as sedes podem ser removidas sem a necessidade de abrir a tubulação.

Figura: Válvula anti-retorno de esfera.

Válvula anti-retorno oscilante

Esta é uma válvula anti-retorno também conhecida como uma válvula anti-retorno de disco basculante. Este tipo de válvula anti-retorno possui portas de entrada e saída e um disco. O disco abre uma vez que a pressão de entrada se torna maior do que a pressão de rachadura. Quando a pressão de entrada se torna menor do que a pressão de refluxo, o disco gira e fecha a válvula anti-retorno de giro. O ângulo entre o assento da válvula e o plano vertical é conhecido como o ângulo de assento. O ângulo de assentamento varia entre 0^o e 45^o graus. Quando o ângulo de assentamento de uma válvula anti-retorno oscilante é aumentado, o disco percorre uma distância menor. Como tal, o disco fecha a válvula mais rapidamente e reduz os problemas de golpe de aríete.

Figura: Válvula Swing-non-return.

Válvula anti-retorno de elevação

Esta é uma válvula anti-retorno que utiliza um disco para bloquear e permitir o fluxo de fluido. Os fabricantes de válvulas anti-retorno de elevação projetam estas válvulas para uso em aplicações de alta velocidade e alta pressão de fluxo de fluido. O fluido gira a 90^o graus para descarga através da saída. Quando a pressão de saída se torna menor que a pressão de rachadura, o fluido tenta fluir de volta para a seção de entrada e assim a força da gravidade ou força da mola é usada para fechar a válvula anti-retorno. Uma válvula anti-retorno de elevação pode ser instalada tanto no sentido horizontal como vertical. Entretanto, para uma válvula anti-retorno de elevação que depende da força da gravidade, ela precisa ser instalada de tal forma que o disco viaje no sentido vertical.

Figura: Válvula anti-retorno de elevação.

Válvula de bloqueio anti-retorno

Esta é uma válvula anti-retorno que é projetada similar a outras válvulas anti-retorno, mas tem mecanismos de controle externo, tais como um volante, alavanca ou atuador. Este tipo de válvula anti-retorno é similar a uma válvula globo anti-retorno, como mostrado na figura abaixo. Os fabricantes de válvulas anti-retorno projetam esta válvula com o mecanismo de controle para que ela possa ser usada para fechar a válvula apesar da pressão de fluxo do fluido. A válvula anti-retorno de bloqueio tem seu cabeçote de haste flutuando no disco. O disco não está conectado à haste e é utilizado para permitir e bloquear o fluxo do fluido. Isto ajuda a controlar o fluxo, mas no caso do fluido tentar retornar o disco se fecha rapidamente para evitar o fluxo do fluido no sentido inverso. A haste também pode ser abaixada manualmente para interromper o fluxo de fluido. Em resumo, uma válvula de retenção sem retorno é usada como outra versão de uma válvula globo para abrir e fechar o fluxo de fluido, assim como para prevenir automaticamente o fluxo de fluido para trás, o que evita danos a equipamentos como bombas e/ou caldeiras.

Figura: Válvula anti-retorno de parada.

Aplicações de uma válvula anti-retorno de parada

• As válvulas anti-retorno são usadas em sistemas de bombeamento para ajudar a evitar que o fluido flua para trás, o que pode causar danos ao sistema de bombeamento.
• As válvulas anti-retorno são utilizadas em aplicações químicas para evitar contaminações de fluidos.
• Eles são utilizados na indústria de alimentos e bebidas.
• As válvulas anti-retorno são usadas para controlar o fluxo de fluidos utilizados em usinas elétricas.
• Eles são utilizados nas indústrias de petróleo e gás.
• Eles são utilizados em águas residuais, água potável e sistemas de irrigação.
• As válvulas anti-retorno são utilizadas em aplicações de caldeira para evitar que a água quente retorne para trás. Além disso, a válvula anti-retorno é usada para impedir o fluxo de água da bomba para a caldeira.
• As válvulas anti-retorno são usadas para evitar o fluxo retrógrado de gás ou ar comprimido em compressores.

Vantagens das válvulas anti-retorno

• Válvulas anti-retorno garantem que não haja refluxo de fluido para trás.
• Impede que as bombas sejam danificadas devido ao fluxo de fluido para trás.
• As válvulas anti-retorno ajudam a evitar perdas de produção que podem ocorrer quando misturas de fluidos, como em indústrias alimentícias e químicas.
• As válvulas anti-retorno têm uma queda de pressão muito baixa.
• As válvulas anti-retorno são baratas para reparar e fazer manutenção.
• Estas válvulas podem manter a pressão necessária.
• Estas válvulas podem ser utilizadas tanto no sentido vertical como no horizontal.
• As válvulas anti-retorno são versáteis, pois podem ser usadas em diferentes aplicações industriais.
• Estas válvulas são duráveis.
• Eles não precisam de um operador de válvulas.

Desvantagens das válvulas anti-retorno

• O fluxo de fluido das válvulas anti-retorno ocorre em apenas uma direção.
• Estas válvulas não são adequadas para uso em sistemas de pulsação.
• Estas válvulas não podem ser inspecionadas quando em estado aberto ou fechado.
• Estas válvulas criam problemas de golpe de aríete no sistema.

Resolução de problemas de uma válvula anti-retorno

Válvula anti-retorno que não permite o fluxo de fluido da sucção para o lado da saída

• A pressão de sucção é menor do que a pressão de saída. Aumente o nível de pressão de sucção de acordo com as instruções do fabricante.
• A tubulação está bloqueada. Verificar se a válvula está bloqueada e remover qualquer material que bloqueie o fluxo do fluido.

A válvula anti-retorno não pára o fluxo do fluido no sentido inverso

• A válvula anti-retorno é obstruída por materiais estranhos. Fecha o fluxo do fluido e despressuriza o sistema de tubulação. Remover a válvula do sistema de tubulação e desmontar a válvula para acessar os materiais estranhos e limpá-los. Montar novamente a válvula de acordo com as instruções do fabricante da válvula anti-retorno.
• A vedação da rosca do tubo falhou e bloqueou o orifício. Substitua a vedação da rosca.

Vazamento de fluido através de conexão de válvula

• Elementos de conexão soltos como parafusos, porcas e parafusos. Aperte os parafusos de acordo com o torque recomendado pelo fabricante da válvula anti-retorno.

Vazamento através do corpo da válvula

• O corpo da válvula anti-retorno foi danificado por um objeto em queda. Conserte o corpo da válvula ou contate o fabricante da válvula anti-retorno para obter mais instruções.

Sumário

Uma válvula anti-retorno é um tipo de válvula que é utilizada para evitar que o fluxo de fluido se inverta no sistema de tubulação. Uma válvula anti-retorno também é conhecida como uma válvula unidirecional, uma vez que o fluido flui apenas em uma direção. Os fabricantes de válvulas não-retorno projetam estas válvulas de tal forma que não há necessidade de um operador de válvula, pois a válvula se fecha e se abre automaticamente. A válvula anti-retorno opera com base no princípio da pressão diferencial. Neste princípio, a válvula anti-retorno abre quando a pressão do fluido a montante é maior do que a pressão a jusante. Esta válvula fecha quando a pressão a jusante é maior do que a pressão a montante. As válvulas anti-retorno funcionam com base na pressão para abrir e fechar automaticamente, o que ajuda a evitar o fluxo de fluido para trás que pode causar danos a outros sistemas como bombas e ou contaminar o fluido na tubulação. Há vários tipos de válvulas anti-retorno que incluem válvula anti-retorno em linha com mola, válvula anti-retorno em Y com mola, válvula anti-retorno de esfera, válvula anti-retorno de balanço, válvula anti-retorno de elevação, e válvula anti-retorno de parada. As aplicações das válvulas anti-retorno incluem indústrias químicas, alimentos e bebidas, usinas elétricas, irrigação, águas residuais, aplicações em caldeiras e bombas, entre outras. As vantagens de usar uma válvula anti-retorno são baixa queda de pressão, versatilidade, durabilidade, nenhum fluxo reverso, barato de reparar, podem ser instaladas horizontal ou verticalmente, e são automáticas.