Válvula antirretorno de clapeta - Tipos y características

Figura 1: Una válvula antirretorno de clapeta de latón

Una válvula antirretorno de clapeta evita el reflujo al abrirse con el flujo hacia adelante y cerrarse cuando hay flujo inverso. Las válvulas antirretorno de clapeta son particularmente adecuadas para controlar altos caudales horizontales. Se utilizan en operaciones de petróleo y gas, instalaciones de producción, sistemas de alcantarillado y plantas de tratamiento de aguas residuales. Este artículo analiza el funcionamiento, las aplicaciones, las ventajas y las desventajas de una válvula antirretorno de clapeta.

Tabla de contenidos

• Cómo funciona una válvula antirretorno de clapeta
• Ventajas y desventajas
• Materiales
• Instalación
• Aplicaciones de la válvula antirretorno de clapeta
• Símbolo de la válvula antirretorno de clapeta
• Válvula antirretorno de resorte vs válvula antirretorno de clapeta
• Preguntas frecuentes

Cómo funciona una válvula antirretorno de clapeta

Una válvula antirretorno de clapeta en línea presenta un disco (Figura 2, etiquetado B) que oscila sobre una bisagra (Figura 2, etiquetada A). Cuando está cerrada, el disco descansa sobre el sello de la válvula (Figura 2, etiquetado C) en el lado de entrada de la válvula.

Cuando la presión del medio que fluye hacia la válvula supera la presión de apertura de la válvula, el disco se eleva, la válvula se abre y se permite que el medio fluya a través de la válvula. Cuando la presión de entrada disminuye, la válvula se cierra para evitar cualquier reflujo descendente que pueda ocurrir.

Figura 2: Diagrama de válvula antirretorno de clapeta que muestra sus componentes: bisagra (A), disco (B) y sello (C).

Ventajas y desventajas

Ventajas

• El conjunto de bisagra y disco está protegido del flujo, reduciendo las posibilidades de que medios viscosos o lodos se adhieran a él y obstruyan el cierre de la válvula.
• Las válvulas antirretorno de clapeta están disponibles en tamaños grandes. Los tamaños de conexión están disponibles desde 1/2 hasta 4 pulgadas (12,7 a 101,6 mm) para latón y hasta 3 pulgadas para acero inoxidable.

Desventajas

• Las válvulas antirretorno de clapeta no son adecuadas para inversiones frecuentes de flujo o flujo pulsante. Se prefieren las válvulas antirretorno de resorte en estos sistemas porque son más silenciosas.
• Las válvulas antirretorno de clapeta son generalmente propensas a problemas de golpe de ariete.
  • Diseñe el sistema de tuberías para minimizar los cambios abruptos en la dirección y velocidad del flujo, que pueden contribuir al golpe de ariete.
  • Otra posible solución es instalar una válvula de alivio aguas arriba de la válvula antirretorno de clapeta, permitiéndole responder a la acumulación de presión en el sistema antes de que llegue a la válvula antirretorno.
• El cierre de la válvula antirretorno de clapeta es típicamente más lento que otras válvulas antirretorno (por ejemplo, válvulas antirretorno de elevación y de resorte).
• Menos adecuada para flujo vertical. Las válvulas antirretorno de resorte pueden instalarse verticalmente.

Materiales

Cuerpo de latón con sello de NBR

• Las válvulas antirretorno de clapeta de latón son adecuadas para aplicaciones con temperaturas y presiones moderadas. Son más rentables que las válvulas de acero inoxidable.
• Funcionan eficazmente en un rango de temperatura de aproximadamente 0 a 90 °C (32 a 194 °F).
• Los asientos de NBR son resistentes al aceite y tienen alta resistencia a la abrasión.

Acero inoxidable con sello metálico

• Las válvulas antirretorno de clapeta de acero inoxidable son duraderas y resistentes a la corrosión y al óxido, lo que las hace adecuadas para muchas aplicaciones. Sin embargo, pueden no ser rentables para sistemas con bajas presiones o temperaturas.
• Aunque generalmente son resistentes a la corrosión, no todos los grados de acero inoxidable son adecuados para aplicaciones con agua salada. Se recomienda el acero inoxidable 316 para tales entornos debido a su mayor resistencia a la corrosión inducida por cloruros.
• Estas válvulas funcionan eficazmente en un rango de temperatura de -20 a 200 °C (-4 a 392 °F).
• Aunque ofrecen alta resistencia a la temperatura y la presión, los asientos metálicos son más propensos a las fugas que los asientos de goma. Pueden necesitar protección contra la corrosión en entornos específicos.

Lea nuestra guía de resistencia química para obtener más información sobre las propiedades químicas de diferentes materiales.

Instalación

Una válvula antirretorno de clapeta se instala típicamente en posición horizontal. Puede instalarse en tuberías verticales si la dirección del flujo es ascendente, pero el disco puede golpear contra el asiento cuando el flujo se detiene, lo que potencialmente puede provocar un golpe de ariete. Si el flujo es descendente, como en el caso de las líneas de suministro de calderas y aplicaciones mineras con espacio limitado, la válvula antirretorno de clapeta permanecerá siempre abierta y no cumplirá su función prevista.

Los pasos generales de instalación son:

1. Asegurarse de que no haya material extraño dentro de la válvula, por ejemplo, material de embalaje.
2. Empujar el disco lejos del asiento para asegurarse de que funciona correctamente.
3. Alinear la válvula correctamente orientando la flecha en la dirección del flujo.
4. Instalar la válvula antirretorno de clapeta.
   1. Para conexiones de extremo roscadas, comenzar atornillando la válvula en ambos extremos de la tubería hasta que esté apretada a mano. Luego, usar una llave para apretar la válvula media vuelta más. Un apriete adicional puede dañar la válvula.
   2. Prestar mucha atención a la rosca al comenzar a atornillar la válvula. Si la rosca de la válvula y la rosca de la tubería no se alinean correctamente, puede producirse un cruce de roscas y dañar las roscas.
5. Después de instalar la válvula, hacer circular el medio a través de ella para asegurarse de que fluye en la dirección correcta. También, asegurarse de que no haya fugas.

Aplicaciones de la válvula antirretorno de clapeta

• Industrias petrolera y química: Estas válvulas se instalan comúnmente en tuberías para procesos petroleros y químicos. Gestionan eficazmente medios de proceso limpios, asegurando un flujo suave y fiable en estas aplicaciones críticas.
• Suministro de agua y tratamiento de aguas residuales: Las válvulas antirretorno de clapeta son la opción más común en sistemas de suministro de agua y bombeo de aguas residuales. Son eficaces para prevenir el reflujo y son menos propensas a obstruirse, aunque pueden requerir una limpieza ocasional si los sólidos se acumulan con el tiempo.
• Sistemas de transporte de lodos: Aunque las válvulas antirretorno de clapeta generalmente no se recomiendan para medios con partículas sólidas o alta viscosidad, aún se utilizan en sistemas de transporte de lodos donde la obstrucción es menos preocupante. Su diseño permite un fácil mantenimiento y limpieza sin necesidad de retirar la válvula del sistema.

Símbolo de válvula antirretorno de clapeta

El símbolo de la válvula antirretorno de clapeta presenta una línea, arco o semicírculo para representar el movimiento oscilante del disco de la válvula, que permite el flujo en una dirección mientras previene el reflujo. A menudo incluye una flecha para indicar la dirección del flujo permitido.

Figura 3: Símbolo de válvula antirretorno de clapeta

Válvula antirretorno de resorte vs válvula antirretorno de clapeta

El resorte en una válvula antirretorno de resorte controla la presión de apertura y cierre de la válvula. A medida que la presión de entrada disminuye, el resorte comienza a cerrar la válvula hasta que la presión cae por debajo de la presión de apertura de la válvula, y esta se cierra completamente. Aparte de la construcción, las principales diferencias entre ambos tipos de válvulas se enumeran a continuación:

• Una válvula antirretorno de resorte es ideal para reducir los ruidos fuertes que ocurren cuando una válvula antirretorno de clapeta se cierra rápidamente.
• Las válvulas antirretorno de resorte, también llamadas válvulas antirretorno 'silenciosas', son potencialmente resistentes al golpe de ariete. Las válvulas antirretorno de clapeta son propensas a problemas de golpe de ariete.
• Como el resorte controla el cierre, una válvula antirretorno de resorte puede instalarse en cualquier orientación (vertical u horizontal) siempre que la flecha en el cuerpo de la válvula esté orientada en la dirección del flujo. Las válvulas antirretorno de clapeta se prefieren solo en tramos de tubería horizontales.
• Las válvulas antirretorno de resorte generalmente cuestan más que las válvulas antirretorno de clapeta.
• Las válvulas antirretorno de resorte tienen una capacidad de flujo menor que las válvulas antirretorno de clapeta.

Obtenga más información en nuestro artículo Válvulas antirretorno de clapeta vs válvulas antirretorno de resorte.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es el propósito de una válvula antirretorno de clapeta?

Una válvula antirretorno de clapeta permite que el medio fluya en una dirección. Cuando la presión del medio disminuye, la válvula se cierra y previene el reflujo.

¿Es mejor una válvula antirretorno de clapeta o de resorte?

Las válvulas antirretorno de clapeta son más rentables que las válvulas antirretorno de resorte. Sin embargo, la instalación de válvulas antirretorno de resorte es posible en más orientaciones.

¿Dónde debe instalarse una válvula antirretorno de clapeta?

Una válvula antirretorno de clapeta debe instalarse donde el reflujo pueda contaminar el medio o dañar partes del sistema.