¿Qué es una válvula de retención y cómo funciona?

Figura 1: Válvula de retención

Una válvula de retención permite que el líquido y el aire fluyan en una sola dirección. El propósito principal de una válvula de retención es prevenir el reflujo en el sistema. Las válvulas de retención son soluciones económicas, efectivas y fáciles para el problema potencial del reflujo. El reflujo puede causar un problema si el flujo está contaminado porque puede contaminar los medios aguas arriba. 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.

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Cómo funciona una válvula de retención

Presión de apertura

Una válvula de retención requiere una presión diferencial 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 llama presión de apertura de la válvula de retención. La presión de apertura específica cambia según el diseño 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) de retención 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 de retención unidireccional se cerrará. Típicamente, las válvulas de retención 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 unidireccional solo permite el flujo en una dirección, conocer la orientación correcta de instalación es crucial. Típicamente, una flecha en la carcasa de la válvula (Figura 3) 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 de retención normalmente abiertas y normalmente cerradas

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

Tipos de válvulas de retención

Las válvulas de retención operan de manera diferente dependiendo de su diseño. La válvula de retención más común es una válvula de retención en línea con resorte.

Válvula de retención en línea con resorte

Las válvulas de retención en línea con resorte son comunes, fáciles de entender y tienen un diseño simple. La Figura 2 muestra una válvula de retención en línea con resorte en las posiciones abierta y cerrada. Las flechas indican la dirección del flujo. Cuando el flujo entra en el puerto de entrada de la válvula, debe tener suficiente presión (fuerza) para superar la presión de apertura y la fuerza del resorte. La presión empuja el disco (Figura 2 etiquetado B), abriendo el orificio y permitiendo el flujo a través de la válvula. Cuando la presión de entrada ya no es lo suficientemente alta, o hay suficiente contrapresión, la contrapresión y el resorte (Figura 2 etiquetado C) empujan el disco contra el orificio y sellan la válvula. El resorte y la corta distancia de recorrido del disco permiten un tiempo de reacción rápido para el cierre. El diseño de la válvula de retención con resorte también previene las sobrepresiones en la línea, evitando el golpe de ariete.

Los tipos comunes de válvulas de retención en línea con resorte también se llaman:

válvulas de retención de boquilla
válvulas de retención de pistón
válvulas de retención axiales
válvulas de retención de exceso de flujo
válvulas de retención silenciosas o quietas
válvulas de retención anti-golpe de ariete

Válvula de retención en línea con resorte abierta (izquierda) y cerrada (derecha). Los componentes de trabajo son el cuerpo de la válvula (A), disco (B), resorte (C) y guía (D).

Figura 2: Válvula de retención en línea con resorte abierta (izquierda) y cerrada (derecha). Los componentes de trabajo son el cuerpo de la válvula (A), disco (B), resorte (C) y guía (D).

Válvula de retención en Y con resorte

Las válvulas de retención en Y con resorte funcionan de manera similar a las válvulas de retención en línea con resorte. La diferencia es que el resorte y el disco móvil están posicionados en un ángulo. Esto crea una forma de 'y', de ahí el nombre de la válvula. Funciona de la misma manera que una válvula en línea, pero como los componentes móviles están en un ángulo, pueden ser inspeccionados y reparados mientras la válvula está conectada al sistema. Estas válvulas son más grandes y ocupan más espacio dentro del sistema.

Figura 3: Válvula de retención en Y

Válvula de retención de bola

Una válvula de retención de bola utiliza una bola flotante libre o cargada por resorte que descansa sobre el asiento de sellado para cerrar el orificio. El asiento de sellado normalmente tiene forma cónica para guiar la bola hacia el asiento y crear un sello positivo, deteniendo así el flujo inverso. Cuando la presión del fluido en el lado de entrada supera la presión de apertura, la bola se desaloja de su asiento, lo que permite el flujo. Cuando la presión de entrada no supera la presión de apertura, o hay contrapresión, la bola se cerrará con la contrapresión o mediante el resorte, cerrando efectivamente el orificio. Las válvulas de retención de bola de doble unión permiten una fácil extracción y reemplazo de las bolas, eliminando la necesidad de comprar una nueva válvula. Lea nuestro artículo sobre válvulas de retención de bola para obtener más información.

Figura 4: Válvula de retención de bola cargada por resorte en posición abierta permitiendo el flujo (A), y en posición cerrada evitando el reflujo (B)

Válvula de retención de clapeta

Las válvulas de retención de clapeta también se conocen como válvulas de retención de 'disco basculante' o 'aleta'. Tienen un disco en una bisagra (o muñón) que se abre con la presión de entrada. El disco se cierra cuando la presión de entrada disminuye o si hay reflujo. Si no hay un resorte para ayudar en el cierre, es importante considerar la orientación del montaje para asegurar que el disco se cierre por gravedad. La Figura 5 muestra un ejemplo de una válvula de retención de clapeta. Lea nuestro artículo sobre válvulas de retención de clapeta para obtener más información.

Figura 5: Válvula de retención de clapeta. Bonete atornillado (A), bisagra o muñón (B), cuerpo de la válvula (C), disco (D), sello (E)

Válvula de pie

Una válvula de pie es una válvula de retención combinada con un filtro en el lado de entrada. El filtro evita que los escombros que podrían obstruir o dañar algo aguas abajo entren en la válvula de retención. Esta válvula se instala al final de una sección de tubería ya que su entrada no tiene un punto de conexión. Los tipos comunes de válvulas de retención incluidas en una válvula de pie son de resorte en línea o una válvula de retención de bola en línea. Típicamente se instalan al final de una línea de succión de bomba de un pozo de agua, tanque de combustible o cualquier otra aplicación donde la línea de succión está situada por debajo de la bomba. Pueden mantener las bombas cebadas, evitar que el líquido se sifone de vuelta y mantener los escombros fuera de la línea. La Figura 6 muestra un ejemplo de una válvula de pie.

Figura 6: Válvula de pie

Materiales de las válvulas de retención

Válvula de retención de acero inoxidable

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

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

Características clave

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

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Válvulas De Retención (check) De Acero Inoxidable

Válvula de retención de PVC (Cloruro de Polivinilo)

Las válvulas de retención de PVC se utilizan frecuentemente en sistemas de riego y gestión del agua. Son resistentes a la corrosión frente a la mayoría de los medios corrosivos como el agua de mar, ácidos, bases, soluciones de cloruro y disolventes 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.

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 del agua
Procesamiento químico que involucra hidrocarburos no aromáticos y no clorados
Tratamiento de aguas residuales

Válvula de retención de latón

Las válvulas de retención 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 con 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 de retención 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 del envolvente
Necesidades de accesibilidad para inspecciones y reparaciones
Temperatura (externa y del medio)

Aplicaciones

Debido a cómo funcionan las válvulas de retención, 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 de retención para acuarios en líneas de agua y CO2. Además, una válvula de retención en miniatura es una opción popular donde el espacio es limitado, pero se requiere una operación confiable. Dos de las aplicaciones más comunes de las válvulas de retención son para agua y aire, que se discuten con más profundidad a continuación.

Válvulas de retención para agua

Una válvula de retención de agua se utiliza en numerosas aplicaciones de agua, como agua potable y aguas residuales. Estas válvulas simplemente se llaman válvulas de agua unidireccionales. Las válvulas de retención 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 de retención para bombas de sumidero aseguran que el agua descargada no vuelva a la bomba de sumidero por gravedad cuando la bomba está apagada.

Válvula de retención neumática

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

Símbolos de válvula de retención

El símbolo P&ID para las válvulas de retención se muestra en la Figura 7.

Diferentes símbolos P&ID utilizados para válvulas de retención. Apunta en la orientación que permite el flujo con una línea vertical que muestra que no permite el reflujo.

Figura 7: El símbolo P&ID de la válvula de retención apunta en la orientación que permite el flujo con una línea vertical que muestra que no permite el reflujo.

Preguntas frecuentes