Comprenda cómo funcionan las válvulas antirretorno y qué hacen

Una válvula antirretorno permite que el líquido y el aire fluyan en una sola dirección y evita el reflujo. Las válvulas antirretorno son soluciones económicas, efectivas y sencillas para los posibles problemas que puede causar un reflujo del medio. El reflujo puede causar problemas graves como la contaminación del medio aguas arriba, daños al equipo, ineficiencia del sistema, aumento de los costos de mantenimiento y problemas de cumplimiento normativo. Por ejemplo, una línea de alcantarillado tendrá una válvula antirretorno para asegurar que los desechos puedan salir de un sistema (por ejemplo, un sistema de plomería residencial) pero no puedan volver a entrar.

Tabla de contenidos

• ¿Cómo funciona una válvula antirretorno?
• Tipos de válvulas antirretorno
• Materiales de las válvulas antirretorno
• Criterios de selección
• Aplicaciones
• Símbolos de válvulas antirretorno
• Preguntas frecuentes

¿Cómo funciona una válvula antirretorno?

Presión de apertura

Una válvula antirretorno requiere una diferencia de presión mínima entre la entrada y la salida para abrirse, permitiendo que el medio fluya a través de ella. Esta presión mínima aguas arriba a la que se abre la válvula se denomina presión de apertura de la válvula antirretorno. La presión de apertura específica cambia según la forma constructiva y el tamaño de la válvula, así que asegúrese de que la presión del sistema pueda generar la presión de apertura de la(s) válvula(s) antirretorno elegida(s).

Cierre

Si la presión aguas arriba cae por debajo de la presión de apertura o hay contrapresión (flujo que intenta moverse de la salida a la entrada), la válvula antirretorno se cerrará. Típicamente, las válvulas antirretorno tienen una compuerta, bola, diafragma o disco presionado contra un sello para cerrar la válvula y bloquear el flujo. La gravedad o un resorte pueden ayudar en el proceso de cierre.

Orientación de la instalación

Como una válvula antirretorno solo permite el flujo en una dirección, conocer la orientación correcta de instalación es crucial. Típicamente, una flecha en la carcasa de la válvula indica la dirección del flujo. Si no hay una flecha, examine la válvula para asegurarse de que esté instalada en la dirección de flujo prevista. Si la válvula se instala al revés, el medio no puede moverse a través del sistema, y la acumulación de presión resultante puede causar daños.

Válvulas antirretorno normalmente abiertas y normalmente cerradas

Una válvula antirretorno normalmente abierta permite que el medio fluya libremente pero cierra el flujo en caso de reflujo. Una válvula antirretorno normalmente cerrada impide el flujo del medio a través de ella hasta que se acumula la presión de apertura, momento en el que la válvula se abre.

Tipos de válvulas antirretorno

Existen varios tipos de válvulas antirretorno, cada uno diseñado para adaptarse a aplicaciones específicas y optimizar el rendimiento del sistema. A continuación se presenta un resumen de los principales tipos de válvulas antirretorno:

• Válvulas antirretorno en línea con resorte: Estas válvulas utilizan un mecanismo de resorte para ayudar en el cierre. El resorte asegura una respuesta rápida a los cambios en la dirección del flujo, minimizando el riesgo de reflujo. Son compactas, se pueden instalar en cualquier orientación y son adecuadas para sistemas con bajas diferencias de presión.

• Válvulas antirretorno de clapeta: Presentan un disco con bisagra que se abre con el flujo hacia adelante, estas válvulas son simples en construcción y adecuadas para tuberías de gran diámetro. Ofrecen una resistencia mínima al flujo y una baja caída de presión cuando están completamente abiertas.

• Válvulas antirretorno de bola: Utilizando una bola esférica como mecanismo de cierre, estas válvulas son robustas y autolimpiantes. Se pueden instalar vertical u horizontalmente, con la gravedad o un resorte ayudando en el cierre.

• Válvulas antirretorno de pistón: Estas válvulas tienen un disco o pistón que se eleva verticalmente para permitir el flujo. Requieren una instalación horizontal para un rendimiento óptimo y proporcionan un asiento preciso para un sellado mejorado.
• Válvulas antirretorno tipo Y: Con una trayectoria de flujo en ángulo que se asemeja a la letra "Y", estas válvulas reducen la turbulencia y la caída de presión, ofreciendo un flujo más eficiente en comparación con los diseños de paso directo.
• Válvulas de pie: Instaladas en la entrada de una línea de succión, las válvulas de pie previenen el reflujo y mantienen el cebado de la bomba. Incluyen un filtro para retener residuos y están disponibles en varios tamaños para adaptarse a diferentes sistemas.
• Válvulas antirretorno sanitarias: Diseñadas para aplicaciones que requieren altos niveles de higiene, estas válvulas presentan superficies lisas y mínimas hendiduras para prevenir la contaminación. Se utilizan comúnmente en las industrias alimentaria, de bebidas, farmacéutica y biotecnológica.

Materiales de las válvulas antirretorno

Válvula antirretorno de acero inoxidable

Las válvulas antirretorno de acero inoxidable son reconocidas por su superior resistencia a la corrosión, al calor y a las bajas temperaturas, haciéndolas ideales para entornos exigentes. Exhiben excelentes propiedades mecánicas, incluyendo alta resistencia y durabilidad, contribuyendo a su larga vida útil. Estas válvulas son adecuadas para aplicaciones que involucran altas temperaturas y presiones, como en procesamiento industrial, plantas químicas e industrias de petróleo y gas.

Las válvulas antirretorno de acero inoxidable están disponibles en varios grados, siendo los 304 y 316 los más comunes. El acero inoxidable grado 316 ofrece una resistencia mejorada a los cloruros y otras sustancias corrosivas, haciéndolo adecuado para aplicaciones marinas y costeras.

Aunque las válvulas antirretorno de acero inoxidable proporcionan un rendimiento excepcional, pueden no ser la solución más rentable para aplicaciones que no requieren tal durabilidad o resistencia. En tales casos, materiales alternativos como PVC o latón pueden ser más económicos.

Características principales

• Resistencia a la corrosión: Excelente resistencia a una amplia gama de medios corrosivos, incluyendo ácidos, álcalis y cloruros. Consulte nuestra guía de resistencia química para obtener más información.
• Tolerancia a la temperatura: Capaz de soportar temperaturas extremas, tanto altas como bajas, desde -25 °C hasta 200 °C (-13 °F a 392 °F).
• Resistencia mecánica: Alta resistencia y durabilidad, adecuada para aplicaciones de alta presión de hasta 64 bar (928 psi).
• Versatilidad: Disponible en varios grados para satisfacer requisitos específicos de aplicación.

Aplicaciones

• Procesamiento industrial
• Plantas químicas
• Industrias de petróleo y gas
• Ambientes marinos y costeros
• Sistemas de alta temperatura y alta presión

Válvula antirretorno de PVC (Policloruro de vinilo)

Las válvulas antirretorno de PVC se utilizan frecuentemente en sistemas de riego y gestión de agua. Son resistentes a la corrosión de la mayoría de los medios corrosivos como agua de mar, ácidos, bases, soluciones de cloruro y solventes orgánicos. Sin embargo, no son inmunes a los hidrocarburos aromáticos y clorados y típicamente tienen una resistencia máxima a la temperatura de alrededor de 60 °C (140 °F).

Características principales

• Resistencia a la corrosión: Excelente resistencia a una amplia gama de medios corrosivos, incluyendo agua de mar, ácidos, bases y soluciones de cloruro.
• Tolerancia a la temperatura: Capaz de soportar temperaturas de hasta 60 °C (140°F).
• Resistencia mecánica: Resistencia adecuada para aplicaciones de baja a moderada presión.
• Versatilidad: Adecuada para una variedad de sistemas de gestión de agua y riego.

Aplicaciones

• Sistemas de riego
• Sistemas de gestión de agua
• Procesamiento químico que involucra hidrocarburos no aromáticos y no clorados
• Tratamiento de aguas residuales

Válvula antirretorno de latón

Las válvulas antirretorno de latón son excelentes para aplicaciones de aire, agua, aceite o combustible. Sin embargo, no son resistentes al agua de mar, agua purificada o agua clorada. En comparación con el acero inoxidable, el latón es menos resistente al calor y a la corrosión y se utiliza típicamente para aplicaciones de baja presión.

Características principales

• Resistencia a la corrosión: Resistencia moderada a la corrosión, pero no adecuada para agua de mar, agua purificada o agua clorada.
• Tolerancia a la temperatura: Tolerancia limitada a la temperatura, generalmente adecuada para aplicaciones de baja temperatura.
• Resistencia mecánica: Resistencia adecuada para aplicaciones de baja presión.
• Versatilidad: Adecuada para una variedad de aplicaciones que involucran aire, agua, aceite o combustible.

Aplicaciones

• Sistemas de baja presión
• Sistemas de agua doméstica
• Líneas de combustible
• Compresores de aire

Criterios de selección

Las válvulas antirretorno tienen los siguientes criterios a considerar al seleccionar una para una aplicación:

• Compatibilidad del material con el medio
• Tamaño de línea para puntos de conexión
• Requisito de presión máxima y presión de apertura
• Orientación de instalación horizontal o vertical
• Dimensiones exteriores
• Necesidades de accesibilidad para inspecciones y reparaciones
• Temperatura (externa y del medio)

Aplicaciones

Debido a cómo funcionan las válvulas antirretorno, se utilizan típicamente por una de cuatro razones diferentes en varias aplicaciones:

• Para proteger el equipo aguas abajo de daños por reflujo
• Para prevenir la contaminación debido al flujo inverso
• Para prevenir el sifonaje
• Para mantener un sello de vacío

Debido a su función, se utilizan en casi todas las industrias. Se usan en electrodomésticos comunes, como lavavajillas, lavadoras y líneas de aguas residuales. Para fines industriales, se utilizan en calderas, hornos, sistemas de gas, aplicaciones de bombeo o sistemas de vacío. También se utilizan frecuentemente como válvulas antirretorno para acuarios en líneas de agua y CO2. Además, una válvula antirretorno en miniatura es una opción popular donde el espacio es limitado, pero se requiere una operación confiable. Dos de las aplicaciones más comunes de válvulas antirretorno son para agua y aire, las cuales se discuten con más profundidad a continuación.

Válvulas antirretorno para agua

Una válvula antirretorno de agua se utiliza en numerosas aplicaciones de agua, como agua potable y aguas residuales. Estas válvulas simplemente se llaman válvulas unidireccionales de agua. Las válvulas antirretorno de plomería para aplicaciones de agua potable aseguran que ningún medio ambiental (lado de salida de la válvula) pueda entrar en el sistema con el agua potable limpia y segura y contaminarla. Para aplicaciones de aguas residuales, aseguran que las aguas residuales no puedan volver a entrar en el sistema y causar un desbordamiento o contaminación adicional. Para aplicaciones de bombeo de agua, a menudo se utiliza una válvula de pie para asegurar que no entre ningún residuo en la línea y mantener la presión interna para fines de cebado. Las válvulas antirretorno para bombas de sumidero aseguran que el agua descargada no vuelva a la bomba de sumidero por gravedad cuando la bomba está apagada.

Válvula antirretorno neumática

Una válvula antirretorno neumática, o válvula antirretorno de aire, permite el flujo de aire y evita que salga. A menudo se les llama simplemente válvulas unidireccionales de aire. La aplicación más común es para un compresor de aire. Una válvula antirretorno neumática permite al compresor mantener ciertas partes presurizadas y otras partes despresurizadas. Pueden estar ubicadas en un receptor de aire, tubería de descarga o como una válvula antirretorno de pistón en los lados de entrada y salida del compresor de pistón.

Símbolos de válvula antirretorno

El símbolo P&ID para válvulas antirretorno se muestra en la Figura 5.

Aprenda sobre otros tipos de válvulas en nuestro artículo sobre fundamentos de válvulas.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una válvula antirretorno?

Una válvula antirretorno es una válvula unidireccional que permite el paso de fluido en una dirección pero evita cualquier flujo en la dirección opuesta.

¿Cuál es el propósito de una válvula antirretorno?

El propósito principal de una válvula antirretorno en un sistema es prevenir el reflujo, que podría dañar el equipo o contaminar el medio aguas arriba.

¿Cuáles son los problemas comunes de las válvulas antirretorno?

Los problemas comunes de las válvulas antirretorno son ruido, golpe de ariete, vibración, flujo inverso, atascamiento, fugas y desgaste/daño de componentes.

¿Una válvula antirretorno detendrá el golpe de ariete?

Una válvula antirretorno puede prevenir el golpe de ariete si es de acción rápida como una válvula antirretorno accionada por resorte. Esto evita las sobrepresiones, que crean ondas de choque a través del medio.