¿Qué es una válvula de retención en Y?
Se trata de una válvula antirretorno que es una modificación de una válvula antirretorno estándar en la que el disco/la bola de la válvula se monta en ángulo con respecto al eje de la tubería. Este ángulo del disco respecto a la tubería crea una válvula en forma de Y. Como tal, recibió el nombre de "válvula de retención en Y". Este tipo de válvula se utiliza para evitar que el fluido se invierta en el sistema de tuberías. El flujo de fluido en sentido inverso se produce cuando la bomba se apaga o cuando se produce un reflujo de fluido. Evitar el flujo de fluido en sentido inverso es muy importante, ya que ayuda a prevenir la contaminación en aplicaciones como alimentos y agua, así como a evitar daños en equipos como calderas y bombas. Los fabricantes de válvulas de retención en Y diseñan varios tipos de estas válvulas con determinadas propiedades de material que las hacen adecuadas para su uso en un área de aplicación específica. Las válvulas del mercado incluyen un manual de instrucciones del fabricante en el que se explica cómo utilizar la válvula y los parámetros de funcionamiento, como la temperatura, la presión y la velocidad, entre otros. Siguiendo dichos parámetros del fabricante de válvulas de retención ayuda a que la válvula sirva durante mucho tiempo.
Figura: Válvula de retención en Y.
Componentes de la válvula de retención en Y
Cuerpo
El cuerpo de una válvula de retención en Y se utiliza para cubrir las piezas internas. Los fabricantes de válvulas de retención en Y diseñan el cuerpo con materiales resistentes para garantizar una alta resistencia que pueda proteger las piezas internas contra los impactos. Además, el cuerpo se hace fuerte para que pueda soportar altos niveles de presión en el fluido que fluye. Los fabricantes de válvulas de retención en Y fabrican el cuerpo con los puertos de entrada y salida de la válvula, por donde el fluido entra y sale de la válvula respectivamente.
Capó
Es un componente de una válvula de retención en Y que se coloca encima del cuerpo de la válvula. La tapa está hecha del mismo material que el cuerpo para aumentar su resistencia. La conexión entre el bonete y el cuerpo puede realizarse mediante pernos, roscas o soldadura. Cada uno de estos métodos de conexión tiene sus ventajas e inconvenientes.
Disco
Es la pieza encargada de abrir y cerrar el paso del fluido. El disco se abre cuando la presión de aspiración es alta y se cierra una vez que esta presión se reduce o se produce reflujo.
Asiento
Es un componente de una válvula de retención en Y en el que se apoya el disco/la bola al cerrar la válvula. El asiento está montado entre el interior del cuerpo y el disco para evitar fugas cuando la válvula impide el flujo inverso.
Primavera
Es un componente de una válvula de retención en Y que se utiliza para ayudar al disco o bola de la válvula a volver a la posición de cierre una vez que la bomba se apaga o cuando se produce una caída de presión. Los fabricantes de válvulas de retención en Y diseñan el muelle de la válvula con una fuerza directamente proporcional a la presión de trabajo de la válvula para que el disco pueda abrirse con facilidad.
Figura: Componentes de una válvula de retención en Y.
¿Cómo funciona una válvula de retención en Y?
Una válvula de retención en Y permite el paso de fluidos utilizando la diferencia de presión. La diferencia de presión se obtiene teniendo una presión de aspiración mayor que la presión de salida. Con tal diferencia de presión positiva, el fluido puede crear una fuerza que actúa sobre el disco/la bola de la válvula para tirar de él hacia arriba, hacia el bonete de la válvula. Esto ayuda a que el fluido cree una trayectoria libre por la que fluye a través del válvula antirretorno. Con una presión de aspiración elevada, el disco/la bola de la válvula permanece abierto hasta el momento en que se detiene la bomba o cuando se reduce la presión del fluido. En ese momento, el muelle de la válvula se alivia y empieza a revertir forzando al disco a la posición de asiento. Mientras el disco/la bola está en su posición de asiento, impide que el fluido fluya hacia atrás. Otros fabricantes de válvulas de retención en Y diseñan la válvula sin muelle. En estas válvulas, el disco es forzado a volver al asiento de la válvula por gravedad o por reflujo.
Tipos de válvulas de retención en Y
Válvula de retención en Y accionada por muelle
Se trata de una válvula de retención en Y que utiliza un componente de muelle para abrir y cerrar el paso del fluido. Los fabricantes de válvulas de retención en Y orientan el muelle de la válvula en ángulo respecto a la tubería. Este tipo de válvula de retención en Y se abre cuando la alta presión del fluido de entrada actúa sobre el disco de la válvula comprimiendo el muelle para que se mueva hacia arriba a lo largo del bonete de la válvula dejando un paso libre para el flujo del fluido. Este tipo de válvula puede instalarse en posición vertical u horizontal y funcionar sin calarse.
Figura: Válvula de retención en Y accionada por muelle.
Válvula de retención en Y accionada por bola
Se trata de una válvula de retención en Y en la que el componente de cierre que impide el flujo inverso del fluido es una bola. Este tipo de válvula puede estar asistida por un muelle o puede funcionar sin el muelle de la válvula. Las válvulas con muelle pueden instalarse en posición vertical u horizontal sin atascarse. Las válvulas sin muelle pueden cerrarse por contraflujo o por gravedad. La bola se mueve a lo largo del bonete de la válvula para abrirla. La bola empieza a moverse hacia abajo hasta el asiento de la válvula cuando se reduce la presión de entrada. Los fabricantes de válvulas de retención en Y accionadas por bola diseñan la bola a partir de diversos materiales que ayudan a trabajar en diferentes tipos de medios. Algunas bolas están recubiertas de materiales resistentes para evitar el desgaste abrasivo y soportar altas temperaturas. Estas válvulas de retención en Y accionadas por bola pueden utilizarse en aplicaciones con lodos, así como en aplicaciones de vapor.
Figura: Válvula de retención en Y accionada por bola.
Válvula de retención en Y de plástico
Se trata de un tipo especial de válvula de retención en Y fabricada totalmente en plástico. Los fabricantes de válvulas de retención en Y las diseñan para su uso exclusivo a bajas temperaturas, inferiores a 60 °C. oC. Las válvulas de retención en Y de plástico son muy buenas cuando se trata de medios corrosivos. Esto se debe a que los materiales plásticos son mucho más resistentes a la corrosión que los metálicos. Los materiales plásticos también son más baratos que los metálicos, lo que hace que estas válvulas sean más económicas. Las válvulas de retención en Y de plástico están fabricadas con materiales como el cloruro de polivinilo y el propileno, entre otros. Las válvulas de retención en Y de plástico son más ligeras que las metálicas debido a la baja densidad de los plásticos. Sin embargo, las válvulas de retención en Y de plástico son menos resistentes que las metálicas, por lo que sólo pueden utilizarse a niveles de presión bajos o moderados. Una presión muy alta puede dañar la válvula o provocar fugas de fluido a través de las conexiones.
Figura: Válvula de retención en Y plástica.
Válvula de retención en Y con bridas
Se trata de una válvula de retención en Y que se conecta a la tubería mediante pernos y tuercas. Los fabricantes de válvulas de retención en Y diseñan este tipo de válvula con bridas en los puertos de entrada y salida. El extremo de la tubería que se va a conectar a la válvula de retención en Y también se fabrica con un extremo embridado. Este extremo embridado tiene agujeros. Los pernos se insertan a través de estos orificios. El fabricante de válvulas de retención en Y diseña este tipo de válvula para su uso en aplicaciones de alta presión. El uso de varios pernos y tuercas hace que la conexión sea muy estanca y libre de fugas de fluido, por lo que se recomienda para su uso en alta presión.
Los fabricantes de válvulas de retención en Y con bridas utilizan materiales metálicos resistentes como el acero inoxidable y la fundición dúctil para fabricar estas válvulas. También se utilizan materiales blandos para fabricar piezas internas como asientos y anillos. Sin embargo, estas válvulas con materiales blandos se recomiendan para su uso en aplicaciones de baja temperatura. A pesar de que las válvulas de retención en Y con bridas son muy resistentes y tienen un cierre hermético, son de gran tamaño y peso. El elevado peso se debe al uso de varios tornillos y tuercas y al material adicional utilizado para fabricar las bridas.
Figura: Válvula de retención en Y con bridas.
Válvula de retención en Y de extremo roscado
Se trata de un tipo de válvula de retención en Y que se conecta a la tubería mediante roscas. Este tipo de válvula también puede tener el bonete y el cuerpo conectados mediante roscas o soldados. Los fabricantes de válvulas de retención en Y de extremo roscado producen este tipo de válvula para su uso en aplicaciones de presión media. Dependiendo del material utilizado para fabricar las piezas internas, la válvula se puede utilizar desde temperaturas bajas hasta altas, según las instrucciones del fabricante de la válvula de retención en Y. Una ventaja de utilizar una válvula de retención en Y de extremo roscado es que es ligera de peso y de menor tamaño en relación con el tipo atornillado. Este tipo de válvula puede abrirse para su limpieza, inspección y reparación.
Figura: Válvula de retención en Y de extremo roscado.
Aplicaciones de las válvulas de retención en Y
- Las válvulas de retención en Y se utilizan en la producción de alimentos y bebidas.
- Se utilizan en los sistemas de abastecimiento de agua dulce.
- Se utilizan en el tratamiento de aguas residuales.
- Las válvulas de retención en Y se utilizan en refinerías de petróleo y gas.
- Se utilizan en aplicaciones químicas y petroquímicas.
- Estas válvulas se utilizan en centrales eléctricas de vapor.
- Se utilizan en aplicaciones de lucha contra incendios.
Ventajas de las válvulas de retención en Y
- Las válvulas de retención en Y pueden inspeccionarse, limpiarse o repararse sin necesidad de retirarlas de la conexión de la tubería.
- Estas válvulas se accionan automáticamente mediante la diferencia de presión entre la entrada y la salida.
- Las válvulas de retención en Y no tienen fugas de fluido gracias a las juntas estancas utilizadas.
- Estas válvulas tienen una baja pérdida de presión, lo que contribuye a aumentar la eficacia del bombeo.
- Las válvulas de retención en Y no necesitan lubricación.
- Estas válvulas mantienen la presión de trabajo mientras están en funcionamiento.
- Las válvulas de retención en Y no permiten el flujo inverso del fluido.
- Pueden utilizarse tanto a bajas como a altas temperaturas.
- Las válvulas de retención en Y actúan rápidamente al abrir o cerrar el paso del fluido.
- Estas válvulas son versátiles, ya que se utilizan en diferentes aplicaciones, desde medios corrosivos a no corrosivos.
Desventajas de las válvulas de retención en Y
- Estas válvulas ocupan más espacio que otras válvulas antirretorno.
- Las válvulas de retención en Y sólo pueden permitir el paso del fluido en una dirección.
- Estas válvulas no son adecuadas para su uso en flujos de fluidos pulsantes.
Resolución de problemas de las válvulas de retención en Y
Niveles elevados de vibración o ruido
- Alta velocidad del fluido. Asegúrese de que la velocidad del caudal coincide con el valor recomendado por el fabricante de la válvula de retención en Y.
Inversión del flujo de fluido
- La válvula no está completamente cerrada. Abra la válvula y compruebe si el disco/bola puede estar atascado por materiales extraños. Retire los materiales.
Fuga de líquido en la válvula
- Juntas tóricas desgastadas/dañadas. Sustituya las juntas tóricas.
- Asiento dañado/desgastado. Sustituya el asiento.
- Residuos en el interior de la válvula. Limpie los residuos.
Fuga de fluido a través de las conexiones de las válvulas
- Capó flojo. Apriete los pernos o tornillos de conexión.
- Conexión válvula-tubo floja. Apriete los pernos o tornillos.
- Junta dañada. Sustituya la junta.
Flujo de fluido cero a través de la válvula de retención en Y
- Baja presión de fluido. Aumente la presión del fluido hasta el valor requerido por el fabricante de la válvula de retención en Y para asegurarse de que hay fuerza suficiente para abrir el disco/la bola.
- Sentido de instalación incorrecto. Vuelva a instalar la válvula asegurándose de que el sentido del caudal coincide con el indicado por la flecha del cuerpo de la válvula.
- Obstrucción de la tubería. Compruebe si la tubería que transporta el fluido a la válvula de retención en Y está obstruida. Si está obstruida, retire el material que la bloquea.
- Válvula aguas abajo cerrada. Compruebe si la válvula aguas abajo está abierta y, en caso contrario, ábrala.
Resumen
Una válvula de retención en Y es un tipo de válvula diseñada con el asiento de la válvula orientado en ángulo respecto al eje de la tubería. Este tipo de válvula funciona según el principio de la diferencia de presión, en el que el fluido entrante fuerza el disco/la bola de la válvula hacia arriba a lo largo del bonete. El desplazamiento del disco hacia arriba deja un espacio por el que el fluido pasa a través de la válvula. Las válvulas de retención en Y no se accionan manualmente ni mediante actuadores, sino que están diseñadas para abrirse y cerrarse solas. La válvula se cierra cuando se reduce la presión de aspiración o cuando se detiene la bomba. Los fabricantes de válvulas de retención en Y diseñan estas válvulas con diversos materiales. Es el material utilizado para fabricar la válvula el que desactiva las condiciones y áreas de aplicación. Algunas válvulas están pensadas para aplicaciones corrosivas, de alta presión, alta temperatura y lodos, mientras que otras no. Por ello, se recomienda consultar a los expertos en válvulas o a los fabricantes para saber cuál es la mejor válvula para esa aplicación.
Los fabricantes de válvulas de retención en Y producen varios tipos de estas válvulas, como válvulas de retención en Y con bridas, válvulas de retención en Y con rosca, válvulas de retención en Y de plástico, válvulas de retención en Y accionadas por resorte y válvulas de retención en Y accionadas por bola, entre otras. Las válvulas Y-check se utilizan en diferentes industrias como la del petróleo y el gas, la química, la alimentaria y la de tratamiento de aguas residuales, entre otras. El uso de válvulas de retención en Y tiene ventajas como el funcionamiento automático, no necesitan lubricación, no tienen fugas, son muy eficaces, funcionan con rapidez, no invierten el flujo del fluido y son versátiles.
