Descripción general de las válvulas antirretorno de resorte
Figura 1: Válvula antirretorno de resorte
Las válvulas antirretorno de resorte previenen el reflujo y aseguran un flujo unidireccional. Estas válvulas se caracterizan por su mecanismo simple pero eficaz y su versatilidad, y pueden instalarse en cualquier orientación. Están disponibles con varias conexiones finales para adaptarse a diferentes aplicaciones. Se utilizan comúnmente en sistemas de HVAC, sistemas de rociadores y bombas de sumidero, donde la prevención de reflujo es crítica. A pesar de su mayor costo en comparación con otras válvulas antirretorno, su fiabilidad y capacidades de control de ruido las convierten en una opción preferida en muchas aplicaciones de bajo riesgo.
Tabla de contenidos
- Componentes de la válvula antirretorno de resorte
- ¿Cómo funciona una válvula antirretorno de resorte?
- Pautas de instalación
- Materiales
- Criterios de selección
- Ventajas y desventajas
- Aplicaciones
- Preguntas frecuentes
Componentes de la válvula antirretorno de resorte
La carcasa de una válvula antirretorno de resorte (Figura 2 etiquetada A) protege los componentes internos del entorno. El disco (Figura 2 etiquetada B) se abre y cierra para permitir o impedir el flujo a través de la válvula. El resorte (Figura 3 etiquetada C) controla la presión de apertura de la válvula y la cierra. Finalmente, la guía (Figura 2 etiquetada D) mantiene el disco correctamente alineado para asegurar un sello completo cuando está cerrado.
Figura 2: Componentes de la válvula antirretorno de resorte: cuerpo (A), disco (B), resorte (C) y guía (D). Cuando el medio fluye en la dirección del flujo de la válvula (izquierda), la presión del flujo abre la válvula. Cuando la presión cae lo suficiente, o hay reflujo (derecha), el resorte cierra la válvula.
¿Cómo funciona una válvula antirretorno de resorte?
El funcionamiento de una válvula antirretorno de resorte es sencillo. En condiciones de flujo normal, el fluido empuja contra un disco o émbolo dentro de la válvula. Esta fuerza supera la tensión del resorte, haciendo que la válvula se abra y permitiendo que el fluido pase. El resorte está calibrado para proporcionar la fuerza justa para cerrar la válvula cuando el flujo se detiene, pero no tanta que impida que la válvula se abra en condiciones de flujo normal. La tensión del resorte a menudo se puede ajustar para adaptarse a diferentes aplicaciones.
La presión mínima requerida para superar la fuerza del resorte y abrir la válvula se conoce como presión de apertura, que es un parámetro crítico en el diseño y la aplicación de la válvula. Cuando el flujo de fluido se detiene o intenta revertirse, el resorte empuja el disco o émbolo de vuelta a su asiento, cerrando la válvula y evitando cualquier reflujo de fluido.
Caída de presión
La caída de presión de una válvula antirretorno de resorte es la reducción de presión a medida que el fluido pasa a través de ella. Una caída menor significa menos resistencia al flujo, haciendo que el sistema sea más eficiente. En una válvula antirretorno de resorte, un tamaño de válvula más grande reduce la caída de presión al proporcionar un paso más grande para el fluido, lo que disminuye la resistencia al flujo, mientras que un caudal más bajo reduce la caída de presión al disminuir la velocidad y 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 antirretorno de resorte
Como se ve en la Figura 3, el símbolo de la válvula antirretorno de resorte tiene una Y horizontal que se abre hacia 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 antirretorno es asistida por resorte.
Figura 3: Símbolo P&ID de la válvula antirretorno de resorte
Pautas de instalación
Considere la orientación de la válvula y las conexiones finales al instalar una válvula antirretorno asistida por resorte. En primer lugar, la válvula debe instalarse en la dirección correcta para que el medio pueda fluir a través de ella. Típicamente, se estampa una flecha en el cuerpo de la válvula para mostrar la dirección del flujo de la válvula.
Una ventaja principal de las válvulas antirretorno de resorte es que pueden instalarse en cualquier orientación. Esto significa que la instalación vertical de la válvula antirretorno de resorte es posible, ya sea que la dirección del flujo esté hacia abajo o hacia arriba, porque el resorte puede mantener la válvula cerrada contra la fuerza de la gravedad.
Tipos de conexiones finales
Las aplicaciones específicas requieren ciertas conexiones finales. Las válvulas antirretorno de resorte son altamente versátiles y tienen muchos tipos diferentes de conexiones finales (Ver Tabla 1).
Tabla 1: Conexiones finales y sus pautas de instalación
| Conexión final | Descripción | Pautas de instalación | Factores que afectan la instalación |
|---|---|---|---|
| Conexiones roscadas | Versátiles con roscas internas (NPT, BSP, BSPP-G, BSPT-Rp, métrica) y externas | Adecuadas para aplicaciones de baja (latón) y alta presión (acero inoxidable) | Elección de material basada en la presión; compatibilidad del tipo de rosca |
| Conexiones bridadas | Usan juntas entre la válvula y las bridas de tubería; ideales para válvulas grandes | Fácil desmontaje para mantenimiento; excelente sellado | Calidad de la junta; alineación de la brida y par de apriete de los pernos |
| Anillo de compresión | Sello a prueba de fugas sin soldadura; aplicaciones de presión media | Permite fácil desmontaje y reensamblaje | Alineación y apriete adecuados; compatibilidad de materiales |
| Conexiones de manguito para cementar | Sello permanente a prueba de fugas; usado en sistemas plásticos de baja presión | Asegurar tiempo de curado adecuado para el pegamento; instalación permanente | Tipo de pegamento y condiciones de curado; compatibilidad de materiales |
| Conexiones de conector de manguera | Para conexiones de manguera flexible; presión baja a media | Adecuadas para sistemas que requieren desconexión frecuente | Material y tamaño de la manguera; clasificación de presión |
| Conexiones push-in | Instalación rápida sin herramientas; aplicaciones de baja presión | Comunes en sistemas neumáticos; asegurar ajuste adecuado | Tamaño y material del tubo; clasificación de presión |
| Conexiones de anillo cortante | Sello confiable para aplicaciones de alta presión; usado en hidráulica | Asegurar instalación adecuada del anillo cortante para conexión a prueba de fugas | Técnica de montaje adecuada; clasificación de presión y compatibilidad de materiales |
| Conexiones Victaulic | Sistema de acoplamiento ranurado para montaje/desmontaje rápido. | Adecuado para varios materiales; usado en protección contra incendios, industrial y comercial. | Alineación de la ranura; condición de la junta; límites de presión y temperatura. |
Materiales
El material adecuado para una válvula antirretorno de resorte depende del medio, la temperatura y la presión del sistema. Para obtener más información sobre las resistencias químicas de los materiales, lea nuestra guía de resistencia química.
Cuerpo de la válvula
- Acero inoxidable: Soporta altas temperaturas de hasta 815°C (1500°F) y presiones superiores a 138 bar (2000 psi). Ideal para aplicaciones industriales exigentes.
- Latón: Adecuado para condiciones moderadas, soportando temperaturas de hasta 204°C (400°F) y presiones alrededor de 41 bar (600 psi). Común en sistemas de fontanería y HVAC.
- Latón, niquelado: Ofrece clasificaciones de temperatura y presión similares al latón regular pero con mayor resistencia a la corrosión.
- Latón rojo: Maneja temperaturas de hasta 260°C (500°F) y presiones alrededor de 41 bar (600 psi). Utilizado en sistemas de suministro de agua por su resistencia a la corrosión.
- Polipropileno (PP): Mejor para temperaturas más bajas de hasta 82°C (180°F) y presiones de hasta 10 bar (150 psi). Ideal para aplicaciones de tratamiento químico y de agua.
- Acero: Soporta altas presiones superiores a 207 bar (3000 psi) y temperaturas de hasta 427°C (800°F). Utilizado en entornos industriales.
-
Plástico: Las válvulas antirretorno de resorte de plástico vienen en una variedad de materiales diferentes:
- Polipropileno: Mejor para temperaturas más bajas de hasta 82°C (180°F) y presiones de hasta 10 bar (150 psi). Ideal para aplicaciones de tratamiento químico y de agua.
- PVC (cloruro de polivinilo): Las válvulas antirretorno de resorte de PVC son adecuadas para temperaturas de hasta 60°C (140°F) y presiones alrededor de 10 bar (150 psi). Comúnmente utilizadas en fontanería residencial y comercial debido a su rentabilidad y resistencia química.
- PA (poliamida/nylon): Puede manejar temperaturas de hasta 120°C (248°F) y presiones alrededor de 20 bar (290 psi). Conocida por su resistencia y resistencia a la abrasión, haciéndola adecuada para aplicaciones industriales.
Sello de la válvula
- 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.
- Metal: Alta resistencia, durabilidad y resistencia a la temperatura. Puede fabricarse con varios metales, incluyendo acero inoxidable, cobre y aluminio.
Criterios de selección
Hay varias variables a considerar al elegir la válvula antirretorno de resorte más adecuada para una aplicación:
- Medio: Elija una válvula antirretorno de resorte hecha del material que mejor se adapte a las propiedades del medio y al presupuesto.
- Temperatura del sistema: La temperatura es un factor crítico al usar válvulas antirretorno de PVC. Sin embargo, al usar válvulas antirretorno de metal, concéntrese en las limitaciones de temperatura del sello de goma.
- Presión del sistema: Asegúrese de que la presión del sistema superará la presión de apertura de la válvula y podrá abrirla completamente.
- Velocidad de cierre: El ajuste del resorte afecta la rapidez con la que se cierra la válvula. Si la válvula se cierra demasiado rápido, puede producirse un golpe de ariete.
Ventajas y desventajas
Ventajas
- Versatilidad: Con los ajustes de resorte correctos, las válvulas antirretorno de resorte pueden instalarse en cualquier orientación. Las válvulas antirretorno de resorte funcionan bien en ubicaciones de tuberías verticales. Estas válvulas 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 antirretorno de resorte son más propensas a encajar en el sistema sin necesidad de reorganizar las configuraciones de las tuberías.
- Control de ruido: Si se produce un golpe de ariete, las válvulas antirretorno de resorte son más capaces de disminuir cualquier ruido disruptivo. Se consideran válvulas antirretorno silenciosas.
- Sellado: Con el apoyo del resorte, las válvulas antirretorno pueden sellar completamente sin reflujo.
Desventajas
Las válvulas antirretorno de resorte son típicamente más caras que otras válvulas antirretorno (por ejemplo, válvulas de retención de clapeta) y tienen una menor capacidad de flujo. Aprenda más en nuestro artículo Válvulas de retención de clapeta vs Válvulas antirretorno de resorte.
Aplicaciones
Las válvulas antirretorno de resorte son adecuadas para aplicaciones de bajo riesgo que requieren cero reflujo. Por ejemplo:
- Sistemas HVAC
- Sistemas de rociadores
- Bombas de sumidero
Las aplicaciones de alto riesgo que requieren cero reflujo, por ejemplo, los sistemas de agua potable que se conectan a fuentes de agua públicas, requieren dispositivos anti-retorno.
Preguntas frecuentes
¿Qué es una válvula antirretorno de resorte?
Una válvula antirretorno de resorte tiene un resorte que aplica presión y sella el disco de la válvula. Permite el flujo de medios en una dirección y evita el reflujo.
¿Cuál es la diferencia entre una válvula de retención de clapeta y una válvula antirretorno de resorte?
Una válvula antirretorno de resorte utiliza un resorte para forzar el cierre de la válvula. Una válvula de retención de clapeta tiene una aleta que permite el paso del flujo pero vuelve a su posición original cuando se detiene.
¿Cuánta presión se necesita para abrir una válvula antirretorno de resorte?
Se necesitan de 0,07 a 0,3 bar para superar la presión de apertura de la válvula.
¿Es mejor una válvula de retención de clapeta o una válvula antirretorno de resorte?
Las válvulas antirretorno de resorte son más versátiles que las válvulas de retención de clapeta y tienen mejores propiedades de sellado. Sin embargo, las válvulas antirretorno de resorte cuestan más que las válvulas de retención de clapeta.
¿Se puede instalar una válvula antirretorno de resorte horizontalmente?
Sí, una válvula antirretorno 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.
