Válvula de Retención de Columpio - Tipos y Características
Figura 1: Válvula de retención de columpio
Las válvulas de retención de columpio utilizan un disco con bisagra que se abre con el flujo hacia adelante y se cierra contra el flujo inverso, lo que previene cualquier reflujo. Son componentes esenciales en sistemas de fluidos que operan sin energía y son válvulas unidireccionales confiables. Las válvulas de retención de columpio son rentables, están hechas de una amplia gama de materiales y tienen diferentes diseños para funcionalidades específicas. Este artículo discute el funcionamiento, aplicaciones, ventajas y desventajas de una válvula de retención de columpio.
Tabla de contenidos
- Diagrama y principio de operación de la válvula de retención de columpio
- Tipos de válvulas de retención de columpio
- Materiales
- Instalación de la válvula de retención de columpio
- Ventajas y desventajas
- Aplicaciones de las válvulas de retención de columpio
- Símbolo de la válvula de retención de columpio
- Comparación con otros tipos de válvulas de retención
- Preguntas frecuentes
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Diagrama y principio de operación de la válvula de retención de columpio
Una válvula de retención de columpio en línea tiene un disco (Figura 2 etiquetado B) que puede girar sobre una bisagra (Figura 2 etiquetada A). Cuando está cerrada, el disco descansa sobre el sello de la válvula (Figura 2 etiquetada C), que está en el lado de entrada de la válvula. Cuando la presión del medio que fluye hacia la válvula es mayor que la presión de apertura de la válvula, el disco se levanta, 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 bloquear cualquier reflujo que pueda ocurrir. Para una comprensión completa de las válvulas de retención, lea nuestra guía sobre válvulas de retención.
Figura 2: Diagrama de la válvula de retención de columpio que muestra sus componentes: bisagra (A), disco (B) y sello (C).
Tipos de válvulas de retención de columpio
Existen varios tipos de válvulas de retención de columpio, cada una con sus propias ventajas y desventajas.
Válvula de retención de columpio tipo wafer
Una válvula de retención de columpio tipo wafer tiene una distancia muy corta entre caras (la distancia entre la entrada y la salida). La corta distancia entre caras hace que sea menos probable que se obstruya la válvula. Por lo tanto, las válvulas de retención de columpio tipo wafer son ideales para espacios de instalación pequeños y medios viscosos y de lodo.
Figura 3: Válvula de retención de columpio tipo wafer
Válvula de retención de columpio de disco inclinado
Las válvulas de retención de columpio de disco inclinado utilizan un disco que descansa en la posición cerrada en un ángulo en lugar de verticalmente. El disco flota en el medio que fluye. Este diseño tiene dos beneficios significativos:
- La válvula se cierra más rápido y reduce el efecto del golpe de ariete, que es más frecuente entre las válvulas de retención de columpio convencionales porque se cierran de golpe.
- La válvula puede abrirse a presiones de flujo muy bajas.
Válvula de retención de columpio tipo Y
Las válvulas de retención de columpio tipo Y son adecuadas para aplicaciones similares a las válvulas de retención de columpio en línea. La apertura adicional forma la forma de Y, permitiendo al usuario investigar el interior de la válvula sin retirarla del sistema.
Figura 4: Válvula de retención de columpio tipo Y
Materiales
Cuerpo de la válvula
- Acero inoxidable: Las válvulas de retención de columpio 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 en agua salada; para tales entornos, se recomienda acero inoxidable 316 debido a su mayor resistencia a la corrosión inducida por cloruros. Estas válvulas operan típicamente de manera efectiva dentro de un rango de temperatura de -20 a 200 °C.
- Latón: Las válvulas de latón son adecuadas para aplicaciones de alta temperatura y alta presión y son más rentables que las válvulas de acero inoxidable. Operan efectivamente dentro de un rango de temperatura de aproximadamente 0 a 90 °C.
Asiento de la válvula
- Teflón (PTFE): Los asientos de teflón tienen un bajo coeficiente de fricción y son resistentes a los productos químicos. Estos asientos tienen un rango de temperatura de trabajo de -260 °C a 260 °C.
- NBR: Los asientos de NBR son resistentes al aceite y tienen alta resistencia a la abrasión. Estos sellos tienen un rango de temperatura de trabajo de -35 °C a 120 °C.
- Metal: Los asientos metálicos, aunque ofrecen alta resistencia a la temperatura y presión, son más propensos a fugas en comparación con los asientos de goma y pueden necesitar protección contra la corrosión en entornos específicos. El rango de temperatura exacto depende del metal específico utilizado.
Lea nuestra guía de resistencia química para aprender más sobre las propiedades químicas de diferentes materiales.
Instalación de la válvula de retención de columpio
Una válvula de retención de columpio se instala típicamente horizontalmente. Si una válvula de retención de columpio se instala en una tubería vertical donde el flujo es hacia arriba contra la gravedad, el disco puede golpear contra el asiento cuando el flujo se detiene, lo que podría llevar a un golpe de ariete. Si el flujo es hacia abajo, como en el caso de las líneas de suministro de calderas y aplicaciones mineras con espacio limitado, la válvula de retención de columpio siempre estará abierta y, por lo tanto, no cumplirá su función. Por lo tanto, las válvulas de retención de columpio no se prefieren en tuberías verticales y se instalan horizontalmente en la mayoría de los casos.
Los pasos generales para instalar una válvula de retención de columpio son:
- Asegúrese de que no haya material extraño dentro de la válvula, por ejemplo, material de embalaje.
- Empuje el disco lejos del asiento para asegurarse de que funcione correctamente.
- Alinee la válvula en la posición correcta orientando la flecha en la dirección del flujo.
- Instale la válvula de retención de columpio. Para conexiones de extremo roscado, atornille los extremos de la válvula en la tubería. Comience atornillando la válvula en ambos extremos de la tubería hasta que esté ajustada a mano. Luego, use una llave para apretar aún más la válvula media vuelta. Un apriete adicional puede dañar la válvula. Preste 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 ocurrir un cruce de roscas y dañar la rosca.
Después de instalar la válvula, haga pasar el medio a través de ella para asegurarse de que fluya en la dirección correcta. Además, asegúrese de que no haya fugas.
Ventajas y desventajas
Ventajas
- El conjunto de bisagra y disco está protegido del flujo, reduciendo las posibilidades de que medios viscosos o de lodo se adhieran a él y obstruyan el cierre de la válvula.
- Las válvulas de retención de columpio están disponibles en tamaños grandes. Típicamente, los tamaños de conexión están disponibles desde 1/2 hasta 4 pulgadas (12.7 a 101.6 mm).
Desventajas
- Las válvulas de retención de columpio no son adecuadas para inversiones de flujo frecuentes y flujo pulsante.
- Las válvulas de retención de columpio son generalmente propensas a problemas de golpe de ariete.
- El cierre de la válvula de retención de columpio es típicamente más lento que el de otras válvulas de retención (por ejemplo, válvulas de retención de elevación y de resorte).
- Menos adecuadas para flujo vertical.
Aplicaciones de las válvulas de retención de columpio
- Industrias del petróleo y químicas: Las válvulas de retención de columpio se instalan comúnmente en tuberías para procesos de petróleo y químicos. Son efectivas en la gestión de medios de proceso limpios, asegurando un flujo suave y confiable en estas aplicaciones críticas.
- Plantas de energía y refinerías: Estas válvulas se emplean frecuentemente en plantas de energía y refinerías para prevenir el flujo inadecuado de gases, lo que podría llevar a fugas peligrosas o incendios. Su capacidad para manejar grandes flujos predecibles las hace ideales para estos entornos de alto riesgo.
- Transmisión de gas: En la industria del gas natural, las válvulas de retención de columpio se utilizan extensamente en procesos de limpieza, distribución y compresión. Ayudan a mantener la integridad de las tuberías de gas al prevenir el reflujo y asegurar una operación segura.
- Suministro de agua y tratamiento de aguas residuales: Las válvulas de retención de columpio son la opción más común en sistemas de suministro de agua y bombeo de aguas residuales. Son efectivas en la prevención del reflujo y son menos propensas a obstruirse, aunque pueden requerir limpieza ocasional si se acumulan sólidos con el tiempo.
- Sistemas de transporte de lodo: Aunque generalmente no se recomiendan las válvulas de retención de columpio para medios con partículas sólidas o alta viscosidad, todavía se utilizan en sistemas de transporte de lodo donde la obstrucción es menos preocupante. Su diseño permite un fácil mantenimiento y limpieza sin retirar la válvula del sistema.
- Aplicaciones de baja presión: Las válvulas de retención de columpio convencionales no son adecuadas para aplicaciones de baja presión, pero las válvulas de retención de columpio inclinadas pueden usarse en estos escenarios. Ofrecen una solución para aplicaciones de bajo riesgo donde se acepta una cantidad mínima de reflujo.
Símbolo de la válvula de retención de columpio
El símbolo de la válvula de retención de columpio incluye una línea, arco o semicírculo para representar el movimiento oscilante del disco de la válvula, que permite el flujo en una dirección y previene el reflujo. A menudo presenta una flecha para indicar la dirección del flujo permitido.
Figura 5: Símbolo de la válvula de retención de columpio
Comparación con otros tipos de válvulas de retención
Válvula de retención de bola vs válvula de retención de columpio
Las válvulas de retención de bola y las válvulas de retención de columpio son ambas rentables y comúnmente utilizadas en aplicaciones de agua y aguas residuales y son adecuadas para medios viscosos. Las válvulas de retención de bola utilizan una bola esférica para bloquear el flujo inverso y son típicamente más compactas y adecuadas para aplicaciones de bajo flujo. Las válvulas de retención de columpio son más adecuadas para tasas de flujo más altas y tamaños de tubería más grandes. Lea nuestro artículo sobre válvulas de retención de bola para una comparación exhaustiva entre los tipos de válvulas de retención de bola y de columpio.
Válvula de retención de resorte vs válvula de retención de columpio
El resorte en una válvula de retención de resorte es el componente principal que controla la presión de apertura y el 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 la válvula se cierra completamente. Aparte de la construcción, las principales diferencias entre ambos tipos de válvulas se enumeran a continuación:
- Una válvula de retención de resorte es ideal para reducir ruidos fuertes que ocurren cuando una válvula de retención de columpio se cierra rápidamente. Las válvulas de retención de resorte también se llaman válvulas de retención "silenciosas" y son potencialmente resistentes al golpe de ariete. Las válvulas de retención de columpio son propensas a problemas de golpe de ariete.
- Como el resorte controla el cierre, una válvula de retención 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 válvVálvulas de retención de columpio vs válvulas de retención de resorte.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el propósito de una válvula de retención de columpio?
Una válvula de retención de columpio 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 de retención de columpio o de resorte?
Las válvulas de retención de columpio son más rentables que las válvulas de retención de resorte. Sin embargo, la instalación de válvulas de retención de resorte es posible en más orientaciones.
¿Dónde debería instalarse una válvula de retención de columpio?
Una válvula de retención de columpio debería instalarse donde el reflujo pueda contaminar el medio o dañar partes del sistema.
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