Descripción general de las válvulas de retención cargadas por resorte

Figura 1: Válvula de retención con resorte

Las válvulas de retención cargadas por resorte previenen el reflujo, son relativamente silenciosas, minimizan el golpe de ariete y pueden instalarse horizontal o verticalmente. Este tipo de válvula de retención tiene un disco relativamente grande que se cierra por la fuerza del resorte. Las válvulas de retención cargadas por resorte se eligen sobre otros tipos de válvulas debido a su instalación versátil (vertical y horizontal), minimizan el golpe de ariete y tienen un sellado excepcional debido a la fuerza del resorte.

Ventajas

• Versatilidad: Con los ajustes de resorte correctos, las válvulas de retención con resorte pueden instalarse en cualquier orientación. Estas válvulas funcionan bien en ubicaciones de tuberías verticales. Dependen de la energía potencial del resorte para cerrar la válvula. Por lo tanto, la válvula se cierra independientemente sin esperar a que el fluido fuerce su retorno a la tubería.
• Facilidad de instalación: Debido a su versatilidad, las válvulas de retención cargadas por resorte tienen más probabilidades de ajustarse al sistema sin necesidad de reorganizar las configuraciones de las tuberías.
• Control de ruido: Si se produce un golpe de ariete, las válvulas de retención con resorte son más capaces de disminuir cualquier ruido disruptivo. Se consideran válvulas de retención silenciosas.
• Sellado: Con el apoyo del resorte, las válvulas de retención pueden sellar completamente sin reflujo.

Desventajas

Las válvulas de retención cargadas por resorte tienen una capacidad de flujo menor que las válvulas de retención de bisagra debido a que el disco de control bloquea el flujo. Las válvulas de retención de bisagra tienen una trayectoria de flujo completamente abierta. Obtenga más información en nuestro artículo válvulas de retención de bisagra vs válvulas de retención con resorte.

Tabla de contenidos

• Componentes de la válvula de retención cargada por resorte
• ¿Cómo funciona una válvula de retención con resorte?
• Pautas de instalación
• Materiales
• Criterios de selección
• Ventajas y desventajas
• Preguntas frecuentes

Componentes de la válvula de retención cargada por resorte

¿Cómo funciona una válvula de retención de resorte?

El funcionamiento de una válvula de retención cargada por resorte es sencillo. En condiciones normales de flujo, el fluido empuja contra un disco (Figura 2, etiquetado D) o émbolo dentro de la válvula. Cuando esta fuerza supera la tensión del resorte (Figura 2, etiquetado B), la válvula se abre, permitiendo el paso del fluido. El resorte está calibrado para proporcionar la fuerza justa para cerrar la válvula contra el sello (Figura 3, etiquetado C) cuando el flujo disminuye o se detiene, pero no tanta como para impedir que la válvula se abra en condiciones normales de flujo. El cuerpo de la válvula de retención (Figura 2, etiquetado A) asegura que todos los componentes descritos anteriormente estén protegidos del entorno.

Figura 2: Componentes de la válvula de retención de resorte: cuerpo (A), resorte (B), sello (C) y disco (D).

Presión de apertura

La presión de apertura es la diferencia de presión mínima requerida para vencer la fuerza del resorte y abrir ligeramente la válvula de retención. Existe un equilibrio técnico entre la presión de apertura y la eficacia del sellado de una válvula de retención de resorte. Cuanto mayor sea la fuerza del resorte, mayor será la presión de apertura y mejor el sellado. No siempre es ideal tener una alta presión de apertura, ya que algunos sistemas tienen caudales relativamente bajos.

Caída de presión

La caída de presión de una válvula de retención cargada por resorte es la reducción de presión que se produce cuando el fluido pasa a través de ella. El fluido debe rodear el disco y este cambio de dirección causa la caída de presión. Una menor caída de presión significa menos resistencia al flujo, lo que hace que el sistema sea más eficiente. En una válvula de retención cargada por resorte, un tamaño de válvula mayor reduce la caída de presión al proporcionar un paso más grande para el fluido, lo que disminuye la resistencia al flujo. Un caudal menor reduce la caída de presión al disminuir la velocidad y la resistencia del fluido. Por el contrario, una mayor tensión del resorte aumenta la caída de presión al requerir más presión para abrir la válvula.

Símbolo de la válvula de retención de resorte

Como se muestra en la Figura 3, el símbolo de la válvula de retención cargada por resorte presenta una Y horizontal que se abre en la dirección del flujo. Opuesta a la Y horizontal hay una línea horizontal con una línea en zigzag que la atraviesa. Esta línea en zigzag representa el resorte, y el círculo indica que la válvula de retención está asistida por resorte.

Figura 3: Símbolo P&ID de la válvula de retención de resorte

Directrices de instalación

• Orientación de la válvula y dirección del flujo: Asegúrese de que la válvula esté orientada correctamente para permitir que el medio fluya a través de ella. Normalmente, se estampa una flecha en el cuerpo de la válvula para indicar la dirección del flujo. Si instala la válvula en la dirección incorrecta, se detendrá el flujo adecuado.
• Conexiones de extremo: Asegúrese de que las conexiones de extremo de la válvula estén correctamente ajustadas a la tubería. Las roscas de tubería comunes son NPT (en Norteamérica), BSP y métricas. Las válvulas de retención también vienen con anillo de compresión, anillo cortante, conexión rápida y más. Consulte la Tabla 1 para obtener más información.
• Orientación de la instalación: Las válvulas de retención asistidas por resorte pueden instalarse en cualquier orientación. Sin embargo, para la instalación vertical, la gravedad afectará la presión de apertura. La columna de fluido por encima de la válvula de retención afectará la presión de apertura para la instalación de flujo ascendente.

Lea nuestro artículo sobre instalación de válvulas de retención para obtener información más detallada.

Criterios de selección

Hay varias variables a considerar al elegir la válvula de retención cargada por resorte más adecuada para una aplicación:

Material del cuerpo

• Acero inoxidable: Soporta altas temperaturas de hasta 200 °C (392 °F) y presiones de hasta 400 bar (5800 psi). Ideal para aplicaciones industriales exigentes.
• Latón: Adecuado para condiciones moderadas, soportando temperaturas de hasta 180 °C (356 °F) y presiones de hasta 25 bar (600 psi). Común en sistemas de fontanería y HVAC.
• Latón niquelado: Ofrece resistencia a temperaturas de hasta 130 °C (266 °F) y puede manejar presiones de hasta 20 bar (290 psi).
• Latón rojo: Maneja temperaturas de hasta 100 °C (212 °F) y presiones de hasta 20 bar (290 psi). Utilizado en sistemas de suministro de agua por su resistencia a la corrosión.
• Acero: Soporta temperaturas de hasta 200 °C (392 °F) y presiones de hasta 400 bar (5800 psi). Utilizado en entornos industriales.
• Plástico: Las válvulas de retención de resorte de plástico vienen en una variedad de materiales diferentes:
  • Polipropileno: Óptimo para temperaturas de hasta 80 °C (176 °F) y presiones de hasta 6 bar (87 psi). Ideal para aplicaciones químicas y de tratamiento de agua.
  • PVC (cloruro de polivinilo): Las válvulas de retención de resorte de PVC son adecuadas para temperaturas de hasta 60 °C (140 °F) y presiones alrededor de 16 bar (232 psi). Comúnmente utilizadas en fontanería residencial y comercial debido a su rentabilidad y resistencia química.
  • PA (poliamida/nylon): Puede manejar temperaturas de hasta 90 °C (194 °F) y presiones alrededor de 6 bar (87 psi). Conocido por su resistencia y resistencia a la abrasión, haciéndolo adecuado para aplicaciones industriales.

Material del sello

• EPDM (monómero de etileno propileno dieno): Excelente resistencia al calor, ozono y clima. Buena resistencia a sustancias polares y vapor. Poca resistencia a fluidos a base de petróleo.
• NBR (caucho de nitrilo butadieno): Buena resistencia a aceites, combustibles y otros productos químicos. Resistencia moderada a la temperatura. Poca resistencia al ozono y a la intemperie.
• FKM (fluoroelastómero, comúnmente conocido por la marca Viton): Excelente resistencia al calor y a los productos químicos. Buena resistencia a aceites, combustibles y una amplia gama de productos químicos. Alta estabilidad térmica.
• PTFE (Teflón, politetrafluoroetileno): Excepcional resistencia química, baja fricción y alta estabilidad térmica. Propiedades no reactivas y antiadherentes.
• FEP (etileno propileno fluorado): Similar al PTFE pero con mayor flexibilidad. Excelente resistencia química y alto rendimiento a altas temperaturas. Transparente y puede ser soldado.

Medios recomendados

A continuación se describen varios medios y sus materiales compatibles para carcasa y sello.

• Ácidos y bases diluidos: Acero inoxidable con sello de FKM
• Ácidos y bases fuertes: Acero inoxidable con sello de FKM
• Disolventes: Latón niquelado con sello de FKM
• Alcoholes: Latón con sello de NBR, Acero inoxidable con sello de EPDM o NBR
• Gases combustibles: Acero inoxidable con sello de NBR o FKM
• Agua de mar: Acero inoxidable con cualquier tipo de sello
• Agua desmineralizada: Acero inoxidable con sello de EPDM o FEP
• Aire: Latón con sello de NBR o FKM, acero inoxidable con cualquier tipo de sello excepto EPDM
• Dióxido de carbono: Acero inoxidable con cualquier tipo de sello excepto NBR
• Aceite: Latón con NBR o FKM, acero inoxidable con NBR, FKM o Teflón
• Combustible: Latón con sello de FKM, Acero inoxidable con FKM, Teflón o FEP
• Lubricante: Latón con NBR o FKM, Acero inoxidable con NBR, FKM, Teflón o FEP
• Agua: Latón, PP, PVC, PA o Acero inoxidable con cualquier tipo de sello
• Vapor: Acero inoxidable con EPDM, Teflón o FEP, o Latón rojo con Teflón

Presión máxima

Es necesario elegir una válvula de retención con una clasificación de presión lo suficientemente alta para manejar la presión de funcionamiento normal del sistema. Si la presión del sistema excede la presión de operación de la válvula, puede provocar fallos en la válvula, fugas u otros problemas. Las válvulas de retención cargadas por resorte están disponibles con presiones máximas de operación que van desde 4 hasta 40 bar (58 a 580 psi).

Temperatura

Las válvulas de retención tienen un rango de temperatura mínimo y máximo. Es necesario mantener la válvula dentro de este rango para evitar daños. Las válvulas de retención cargadas por resorte operan entre -25 y 200 °C (-13 a 392 °F).

Aprobación

Las aprobaciones de las válvulas de retención indican para qué aplicaciones una válvula cumple con los requisitos. Las válvulas de retención cargadas por resorte tienen las siguientes aprobaciones:

• Agua potable: Esta aprobación indica que la válvula de retención es adecuada para aplicaciones de agua potable.
• NSF ANSI 61:NSF ANSI 61 es otra aprobación para agua potable utilizada en los Estados Unidos.
• WRAS:WRAS establece requisitos para aplicaciones de agua en el Reino Unido.

Valor Kv

El valor Kv, o coeficiente de flujo, es una medida de la capacidad de una válvula para permitir el flujo de fluido; representa el caudal en metros cúbicos por hora (m³/h) de agua con una caída de presión de 1 bar a través de la válvula. Elegir el valor Kv correcto es esencial porque una válvula sobredimensionada con un valor Kv alto puede llevar a un control deficiente e inestabilidad, mientras que una válvula subdimensionada con un valor Kv bajo puede restringir el flujo, causando caídas de presión e ineficiencias en el sistema. Obtenga más información en nuestra calculadora Kv, que utiliza unidades métricas, o nuestra calculadora Cv, que utiliza unidades imperiales.

Características

• Pasador reforzado: Un pasador reforzado está diseñado para mejorar la durabilidad y fiabilidad de la válvula, proporcionando resistencia adicional a las partes móviles y reduciendo el riesgo de fallo mecánico.
• Dispositivo antirretorno tipo EA: Este es un dispositivo antirretorno tipo EA según la norma EN 1717, lo que significa que es adecuado para instalaciones de agua potable y agua caliente como máquinas de café y expendedoras, máquinas de hielo y hornos de vapor.
• Servicio pesado: Esto indica que la válvula está construida para soportar condiciones exigentes, como alta presión o temperatura, haciéndola adecuada para aplicaciones industriales.
• Conexión de alimentación de aire: Una conexión de alimentación de aire permite que la válvula se integre en sistemas donde se utiliza aire como medio, facilitando el flujo controlado de aire a través de la válvula.
• Alta presión: Esta característica significa que la válvula es capaz de operar bajo condiciones de alta presión, asegurando un rendimiento fiable en sistemas con niveles de presión elevados.
• Flujo hacia la rosca: El fluido entra en la válvula desde el lado opuesto a la conexión roscada.
• Flujo desde la rosca: El fluido entra en la válvula desde el lado con la conexión roscada.
• Vacío: Esta característica significa que la válvula está diseñada para operar eficazmente en sistemas donde existen condiciones de vacío, previniendo el reflujo en entornos de baja presión.
• Cierre automático: Una función de cierre automático permite que la válvula se cierre automáticamente cuando el flujo se detiene o se invierte, proporcionando una capa adicional de seguridad y previniendo flujos no deseados.

Diferencia de presión mínima

La diferencia de presión mínima es la presión de apertura de la válvula. Consulte la sección Presión de apertura arriba para obtener más información.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una válvula de retención cargada por resorte?

Una válvula de retención cargada por resorte tiene un resorte que aplica presión y sella el disco de la válvula. Permite el flujo del medio en una dirección y previene el reflujo.

¿Cuál es la diferencia entre una válvula de retención de bisagra y una válvula de retención cargada por resorte?

Una válvula de retención de resorte utiliza un resorte para forzar el cierre de la válvula. Una válvula de retención de bisagra tiene una aleta que permite el paso del flujo pero vuelve a su posición original cuando este se detiene.

¿Es mejor una válvula de retención de bisagra o de resorte?

Las válvulas de retención de resorte son más versátiles que las válvulas de retención de bisagra y tienen mejores propiedades de sellado.

¿Se puede instalar una válvula de retención de resorte horizontalmente?

Sí, una válvula de retención de resorte puede instalarse horizontal y verticalmente. Con las propiedades de resorte adecuadas, la dirección del flujo de la válvula puede orientarse en cualquier dirección.