Válvula de retención de cierre 

¿Qué es una válvula de retención?

Las válvulas de retención son válvulas que se utilizan como válvulas de cierre o como válvulas de retención. Este tipo de válvula se fabrica igual que una válvula antirretorno normal, pero tiene un mecanismo de control, como un volante, una palanca o un actuador. Este mecanismo de control ayuda a cerrar la válvula independientemente del nivel de presión del fluido. Las válvulas de retención de cierre están diseñadas de forma similar a las válvulas de globo con un vástago largo. La cabeza del vástago flota sobre el disco de la válvula. El disco se utiliza para abrir y cerrar la válvula para permitir y bloquear el flujo de fluido, respectivamente. El disco no está unido al vástago y actúa como una válvula de retención de elevación en la que se mueve libremente hacia arriba y hacia abajo para abrir y cerrar la válvula. Cuando el fluido intenta retroceder, el disco actúa como un pistón que se cierra rápidamente para impedir el retroceso del fluido. Si es necesario, el vástago se baja manualmente utilizando el volante o el actuador para detener la válvula y así detener el flujo de fluido. Así pues, una válvula de retención de cierre es un tipo de válvula que se utiliza para abrir y cerrar el flujo de fluido y también se utiliza como válvula de retención para impedir automáticamente el flujo de fluido en sentido inverso. La inversión del sentido de circulación del fluido puede causar muchos daños en los equipos de tuberías, como bombas o calderas, así como provocar contaminación, lo que podría ocasionar más pérdidas.

Figura: Válvula de retención de cierre.

Componentes de una válvula de retención

Cuerpo de la válvula 

Este es el componente de una parada válvula antirretorno que se utiliza para alojar las piezas internas de la válvula. Los fabricantes de válvulas de retención de tope producen el cuerpo de la válvula utilizando materiales metálicos resistentes para ayudar a la válvula a soportar altas presiones, altas temperaturas y daños por impacto de objetos que caen. Algunos de los materiales que pueden utilizarse para fabricar el cuerpo de la válvula son acero al carbono, acero inoxidable, hierro dúctil y hierro fundido, entre otros. El cuerpo de la válvula contiene los puertos de la válvula que conectan la válvula de retención de cierre a la tubería que contiene el fluido. 

Bonete de válvula 

Es la parte superior de la válvula de retención de cierre que se coloca sobre el cuerpo de la válvula. El bonete se utiliza para proteger el sellado del vástago, así como otras partes internas de la válvula. Los fabricantes de válvulas de retención de cierre conectan el bonete y el cuerpo mediante conexiones como pernos y tuercas para garantizar un sellado hermético sin fugas de fluido. 

Actuador/volante 

Es el componente de una válvula de retención de cierre que se utiliza para subir y bajar el vástago para abrir o cerrar la válvula. Algunas válvulas de retención utilizan un actuador o un volante. El actuador o volante está conectado al disco de la válvula a través del vástago. 

Vástago 

Es el componente de una válvula de retención de cierre que conecta el actuador o volante con el disco de la válvula. El vástago sirve para transmitir el par del mecanismo de mando al disco para que éste pueda abrir o cerrar el paso del fluido. Stop fabricante de válvulas de retención diseñar el vástago con roscas para que pueda girar a medida que se desplaza linealmente hacia abajo para bloquear el flujo de fluido independientemente del nivel de presión.

Disco

El disco es un componente que se utiliza para abrir o cerrar el paso del fluido. Los fabricantes de válvulas de retención de cierre diseñan el disco de forma que pueda abrirse y cerrarse cuando hay una diferencia de presión o cuando el fluido intenta retroceder. El disco también puede cerrarse independientemente del nivel de presión girando el volante para mover el vástago hacia abajo hasta que el flujo se cierre completamente. 

Asiento de válvula 

Es el componente de una válvula de retención de cierre que se utiliza para proporcionar un sello entre el disco y el cuerpo de la válvula. 

Embalaje 

La empaquetadura en una válvula de retención de cierre es un material fijado entre el bonete y el vástago para evitar fugas de fluido. 

Figura: Componentes de una válvula de retención de cierre.

¿Cómo funciona una válvula de retención? 

Como ya se ha mencionado, una válvula de retención de cierre funciona como válvula de cierre y también como válvula de retención. Cuando se utiliza como válvula de retención, funciona según el principio de la diferencia de presión. En este caso, la válvula se abre cuando la presión de aspiración es superior a la presión de salida. El fluido entrante debe tener energía de alta presión para forzar al disco de la válvula a moverse hacia arriba permitiendo el paso del fluido. Como válvula de retención, esta válvula sólo permite que el fluido fluya hacia delante, pero también cierra la válvula cada vez que el fluido intenta invertir la dirección del flujo. El fluido intenta retroceder cuando la presión de aspiración es inferior a la presión de salida o cuando la bomba está parada. Cuando la válvula de retención de cierre se utiliza como válvula de cierre, cierra el paso del fluido cuando el volante gira en el sentido de las agujas del reloj. Esta rotación hace que el vástago gire en la misma dirección mientras se mueve linealmente hacia abajo. Este movimiento descendente del vástago fuerza el disco hacia el asiento de la válvula y ayuda así a cerrar cualquier flujo de fluido hacia delante o hacia atrás. 

Figura: Funcionamiento de una válvula de retención de cierre (totalmente abierta (lado izquierdo) y totalmente cerrada lado izquierdo).

Tipos de válvulas de retención de cierre 

Válvula de retención de cierre en forma de Z 

Se trata de una válvula de retención con forma de Z en el interior de la carcasa. Es el tipo más común de válvula de retención. La válvula de retención de tope en forma de Z es de diseño sencillo y, por lo tanto, la más preferida. La partición en forma de Z en este tipo de válvula tiene el componente de asiento. Este tipo de válvula de retención tiene una disposición de asiento horizontal donde descansa el disco. Debido a este diseño, el vástago y el disco se mueven perpendicularmente al eje de la tubería, lo que provoca una caída de presión elevada. El vástago de la válvula se mueve hacia arriba y hacia abajo a través del bonete de la válvula. El bonete está unido al cuerpo mediante pernos y tuercas. Los fabricantes de válvulas de retención de cierre diseñan esta válvula de forma simétrica para facilitar su instalación, reparación y mantenimiento. 

Figura: Válvula de retención de cierre en forma de Z.

Válvula de retención de cierre en forma de Y 

Se trata de una válvula de retención de cierre en la que el vástago y el asiento están conectados en un ángulo de aproximadamente 45°.^o grados como se muestra a continuación. Este tipo de válvula de retención de cierre es una alternativa adecuada al tipo en forma de Z, ya que tiene una pérdida de presión baja. Esta válvula puede abrirse fácilmente para su inspección sin necesidad de desconectarla de la tubería. 

Figura: Válvula de retención de cierre en forma de Y.

Válvula de retención de cierre en ángulo 

Esta válvula es una modificación de la válvula de retención de tope en forma de Z. Los fabricantes de válvulas de retención de tope diseñan esta válvula de tal manera que los extremos de la válvula están orientados en un ángulo de 90°.^o grados como se muestra a continuación. Según esta válvula de retención, el flujo de fluido se produce a 90^o ángulo de un grado. Las válvulas de retención de cierre en ángulo tienen la ventaja de que se pueden utilizar como unión de tuberías para ahorrar en el codo de la tubería. 

Figura: Válvula antirretorno de cierre con patrón angular.

Válvula antirretorno de tope con bridas 

Se trata de una válvula de retención de cierre con bridas. Los fabricantes de válvulas de retención diseñan las bridas con orificios que se utilizan para alojar los pernos utilizados para conectar la válvula a la tubería. La tubería también viene con extremos embridados para ayudar a alinear y acoplar los dos, es decir, la válvula de retención de cierre y la tubería. Entre los dos extremos embridados se coloca una junta para mejorar el sellado hermético. Estas válvulas se utilizan en aplicaciones de alta presión, ya que el par de apriete de cada perno contribuye a garantizar un cierre muy hermético sin fugas de fluido. Sin embargo, estas válvulas suelen ser más pesadas que las roscadas debido a los pernos, tuercas y extremos embridados utilizados. Estas válvulas son fáciles de abrir para su limpieza, reparación y mantenimiento.

Figura: Válvula de retención de tope con bridas.

Válvula de retención de tope roscado 

Se trata de una válvula de retención de cierre que se conecta a la tubería mediante tornillos. Los puertos de la válvula de retención tienen roscas, al igual que la tubería. Si el fabricante de la válvula de retención produce la válvula con rosca hembra, la tubería debe tener rosca macho. Las válvulas de retención de extremo roscado son fáciles de instalar. Estas válvulas también pueden utilizarse en aplicaciones de alta presión. Las válvulas de retención de extremo roscado son más ligeras que las de extremo embridado. 

Figura: Válvula antirretorno de tope de extremo roscado.

Aplicaciones de la válvula de retención de cierre 

• Se utiliza en la producción de alimentos y bebidas.
• Estas válvulas se utilizan en aplicaciones farmacéuticas. 
• Se utilizan en el procesamiento químico. 
• Industrias de refinado de petróleo, aceite y gas. 
• Aplicaciones mineras. 
• Plantas de tratamiento de aguas residuales. 
• Suministro de agua dulce. 
• Centrales de vapor para controlar el flujo de vapor.

Ventajas de las válvulas antirretorno de cierre 

• Pueden utilizarse como válvulas de cierre. 
• Funcionan automáticamente cuando se utilizan como válvulas de retención. 
• Duraderas, ya que se mantienen durante mucho tiempo. Además, estas válvulas pueden repararse cuando se averían, lo que prolonga su vida útil. 
• Versátiles, ya que pueden utilizarse en diferentes aplicaciones industriales. 
• No permita el flujo inverso del fluido. 
• Estas válvulas no tienen fugas de líquido. 
• Se utiliza en aplicaciones de alta presión y alta temperatura. 
• Fácil de instalar y reparar. 
• Buena capacidad de cierre. 

Desventajas de las válvulas de retención 

• Caída de alta presión. 
• Estas válvulas permiten el paso del fluido en una sola dirección. 
• No pueden inspeccionarse mientras están en funcionamiento. 

Solución de problemas de una válvula de retención 

Embalaje a través de la fuga 

• La empaquetadura de la válvula está floja. Apriete la tuerca de la empaquetadura con el par recomendado por el fabricante de la válvula de retención de cierre. 
• La empaquetadura ha fallado. Sustituya la empaquetadura. 
• La empaquetadura no tiene suficientes anillos. Añada más anillos de empaquetadura. 

Fugas de fluido a través de las superficies de sellado 

• Superficies de sellado dañadas. Sustituya las superficies de sellado. 
• Suciedad en las superficies de sellado. Limpie la suciedad. 

Fuga a través de la conexión cuerpo-capucha

• Pernos y tuercas del bonete flojos. Apriete los pernos y las tuercas al par recomendado por el fabricante de la válvula de retención. 
• Anillo de estanqueidad o junta dañados. Sustituya el anillo metálico o la junta según sea necesario. 

El volante no gira con flexibilidad 

• La empaquetadura de la válvula está demasiado apretada. Afloje ligeramente las tuercas de la empaquetadura. 
• Suciedad en el tallo. Limpie la suciedad.
• Las roscas de la tuerca del vástago están desgastadas. Sustituya la tuerca del vástago. 

La válvula de retención no abre el paso del fluido 

• La presión de aspiración es inferior a la presión de salida. Aumente la presión de aspiración para que el fluido tenga suficiente energía de presión para abrir el disco de la válvula. 

Resumen 

Una válvula de retención de cierre es un tipo de válvula que se utiliza como válvula de cierre y también como válvula de retención. Esta válvula es similar a una válvula de globo. Esta válvula está pensada para evitar el flujo inverso del fluido cuando se utiliza como válvula antirretorno. En este caso, la válvula se abre y se cierra en función de la diferencia de presión. Cuando la presión del fluido de entrada es alta, obliga al disco a abrirse y, por tanto, el fluido pasa a través de la válvula. Cuando la presión de aspiración se reduce o cuando la bomba se detiene, el fluido intenta invertir la dirección del flujo y, por tanto, el disco de la válvula se cierra inmediatamente.

Para cerrar el paso de fluido a través de la válvula independientemente del nivel de presión, el volante se gira en el sentido de las agujas del reloj. Esto hace que el disco se mueva hacia abajo hasta que cierra completamente el paso del fluido. Tener una válvula de retención de cierre es ventajoso porque hace el trabajo de dos válvulas, es decir, como válvula de retención y como válvula de cierre.