Tipos de Válvulas de Retención: ¿Qué Diseño se Adapta a su Línea?

Respuesta rápida

Las válvulas de retención son válvulas automáticas unidireccionales. Los tipos principales son de oscilación, disco inclinable, disco doble, elevación, axial, diafragma, de parada y de pie. Elija según la limpieza del medio, la estabilidad del flujo, la orientación de la tubería y la velocidad de cierre. GOWIN enumera válvulas de retención de acero fundido de oscilación de 1/2 a 60 pulgadas, Clase 150 a 2500, con un cilindro amortiguador opcional.

¿Qué es una Válvula de Retención y Qué Hace Realmente?

Una válvula de retención es una válvula unidireccional que se abre cuando el flujo se mueve en la dirección prevista y se cierra cuando el flujo se detiene o se invierte. No tiene manija ni actuador. El fluido empuja el elemento de cierre para abrirlo, y un resorte o peso puede ayudar a que regrese.

Ese comportamiento automático es el punto, y también el límite. Una válvula de retención protege una bomba, un compresor, un medidor o un colector del flujo inverso. No regula el flujo, mantiene una presión establecida ni actúa como válvula de control. Si el proceso necesita un punto de ajuste, el dispositivo correcto es una válvula de control. La guía de estrangulamiento explica dónde pertenece esa función.

Las partes básicas son el cuerpo, el asiento, el elemento de cierre y una tapa. El elemento de cierre puede ser un disco, un par de semidiscos, una bola, un pistón o un diafragma. Esa forma decide cómo se comporta la válvula, por lo que los compradores comparan los tipos de válvulas de retención por el diseño del cierre en lugar de solo por el material del cuerpo.

Puede ver la familia completa en la categoría de válvulas de retención página.

¿Cuáles son los principales tipos de válvulas de retención?

Ocho diseños cubren la mayoría de los programas industriales. Difieren en la trayectoria que toma el elemento de cierre.

Oscilación. Un disco cuelga de un pasador de bisagra sobre el asiento. El flujo hacia adelante lo levanta, y cae cuando el flujo se ralentiza. El disco abierto queda fuera del orificio, por lo que la caída de presión es baja. El diseño es simple y económico, por lo que es el predeterminado para agua, vapor y servicio general. Es una mala elección donde el flujo se invierte con frecuencia, pulsa o cambia de velocidad ampliamente, porque el disco puede golpear.

Disco inclinable. El disco tiene forma de cúpula y está montado descentrado, por lo que se inclina en lugar de oscilar. El recorrido es más corto, el cierre es más rápido y el sellado es mejor a bajo flujo o flujo pulsante. Todavía necesita una línea horizontal o flujo vertical hacia arriba.

Disco doble tipo oblea. Dos discos semidobles con resorte se asientan en una bisagra común dentro de un cuerpo de oblea corto. El recorrido corto proporciona un cierre rápido y una longitud instalada compacta. Normalmente se ofrece por encima de 2 pulgadas, y tiene límites de servicio que deben verificarse para hidrógeno, líquidos calientes, vapor y servicio alternativo.

Elevación. Un disco, bola o pistón se levanta del asiento y regresa con la ayuda de un resorte o peso. El flujo cambia de dirección alrededor del asiento, por lo que la caída de presión es mayor que en una válvula de retención de oscilación. Estos diseños son adecuados para líquidos limpios y gas no condensable, y son comunes en las salidas de bombas alternativas.

Axial. Un disco con resorte viaja recto a lo largo del eje de la tubería dentro de un cuerpo aerodinámico. El cierre es muy rápido y la sobretensión es baja. Es adecuado para la descarga de compresores, pero no para compresores alternativos.

Diafragma. Un diafragma elastomérico reemplaza el asiento de metal a metal. Maneja lodos, medios viscosos y corrosivos, y servicio sanitario, y se puede instalar en cualquier posición.

Parada y retención. El cierre de elevación se combina con una función de parada manual en un cuerpo tipo globo. La válvula se puede cerrar manualmente y luego funciona como una retención al reabrirse. Aparece en servicio de calderas, alta temperatura e hidrocarburos.

Válvula de pie. Una válvula de retención en la entrada de una tubería de succión. Mantiene la bomba cebada y evita que la columna se drene hacia atrás cuando la bomba se detiene.

La tabla resume los principales tipos de válvulas de retención antes de las excepciones detalladas.

El Válvula de retención de elevación versus válvula de retención de oscilación El artículo compara las dos familias más comunes. Para el aislamiento de carrera lineal en lugar de la función de no retorno, una válvula de globo es el punto de partida habitual.

¿Qué válvula de retención maneja medios sucios o viscosos?

Los medios limpios le brindan la opción más amplia entre los tipos de válvulas de retención. Los medios sucios la reducen rápidamente.

Una válvula de retención de oscilación tolera algunos sólidos en suspensión porque el disco se levanta del camino del flujo y el asiento es una cara simple. No es una solución para lodos pesados, donde los sólidos pueden acumularse en la bisagra y mantener el disco abierto.

Una válvula de retención de bola es a menudo la mejor respuesta para medios viscosos y sólidos pequeños. La bola se aleja del asiento en lugar de deslizarse sobre una guía, por lo que es menos probable que las fibras y las partículas la atasquen. La contrapartida es una mayor caída de presión y un asiento que las partículas duras pueden dañar.

Una válvula de retención de diafragma aísla el mecanismo de los medios con un diafragma elastomérico. Eso es adecuado para lodos, productos viscosos y fluidos corrosivos, y líneas sanitarias que necesitan limpieza. El diafragma es una pieza de desgaste, por lo que el plan de mantenimiento debe incluirlo.

Una válvula de retención de pistón es el caso opuesto. Guía el cierre de cerca, lo que proporciona un comportamiento estable a alta presión pero la hace intolerante a los sólidos que pueden rayar la guía.

GOWIN enumera un cilindro amortiguador opcional en su gama de válvulas de retención de oscilación de acero fundido. El cilindro ralentiza el recorrido del disco y reduce el impacto al cerrar. Es una ayuda mecánica, no una garantía contra la sobretensión, y la necesidad de ella debe confirmarse con el flujo real y la disposición de la tubería.

¿Qué diseño se cierra lo suficientemente rápido como para proteger una bomba?

La velocidad de cierre decide si la válvula protege el sistema o lo daña.

Una válvula de retención de oscilación depende de la gravedad y el flujo inverso para cerrarse. En una línea larga con una bomba de parada rápida, el flujo inverso puede aumentar la velocidad antes de que el disco aterrice, y el pico de presión resultante viaja de regreso por la tubería. Un contrapeso o un cilindro amortiguador pueden ralentizar la última parte del recorrido y reducir el impacto. No puede eliminar la sobretensión.

Una válvula de retención de doble disco se cierra más rápido porque cada medio disco recorre un arco corto y los resortes inician el cierre tan pronto como cae el flujo hacia adelante. Eso la convierte en una opción común en la descarga de bombas en patines compactos. El mismo recorrido corto la hace menos tolerante al flujo pulsante si los resortes no se adaptan al servicio.

Una válvula de retención axial proporciona el cierre más rápido de los diseños comunes. El disco recorre una distancia recta corta y el resorte está precargado contra el flujo. Se utiliza cuando la protección contra sobretensiones es importante, como en la descarga de compresores.

Una válvula de retención de elevación con resorte se cierra rápidamente y se utiliza a menudo en las salidas de bombas reciprocantes, donde un disco de oscilación traquetearía.

Ninguno de estos diseños debe seleccionarse solo de un catálogo. El comportamiento de cierre depende de la velocidad del flujo, la longitud de la tubería, la curva de la bomba y el fluido. Una válvula sobredimensionada para el flujo funciona parcialmente abierta, traquetea y se desgasta. Los datos de dimensionamiento importan tanto como el nombre del diseño.

¿La posición de instalación cambia la elección?

Sí, y es el detalle que más a menudo se omite en un programa.

Una válvula de retención de oscilación normalmente necesita una línea horizontal o una línea vertical con flujo ascendente. En flujo vertical descendente, la gravedad mantiene el disco abierto y la válvula puede no cerrarse. Lo mismo se aplica a una válvula de retención de disco basculante.

Una válvula de retención de doble disco tipo oblea funciona bien en flujo vertical ascendente y en líneas horizontales. Su cuerpo corto facilita su ajuste entre bridas, razón por la cual aparece en los paquetes de patines. Verifique las posiciones permitidas antes de fijar la orientación en el dibujo.

Una válvula de retención de elevación sin resorte no debe instalarse en flujo vertical descendente. Con un resorte, el rango de posición se amplía, pero el resorte debe adaptarse a la presión de apertura.

Una válvula de retención axial puede funcionar en flujo vertical descendente porque el resorte, no la gravedad, devuelve el disco. Una válvula de retención de diafragma se puede montar en cualquier posición porque el diafragma es la única parte móvil.

La disposición de la tubería también importa. Una válvula de retención colocada cerca de un codo o un reductor ve un flujo perturbado, lo que puede hacer que el disco oscile. La guía habitual es permitir una carrera de tubería recta aguas arriba y aguas abajo. La distancia exacta depende del diseño y el tamaño de la línea, por lo que pertenece a la instrucción de instalación en lugar de a una regla genérica.

Donde la línea también necesita aislamiento, la categoría de válvula de mariposa y la válvula de mariposa de tipo oblea son vecinos comunes en el mismo patín.

¿Cómo especificar una válvula de retención sin comprar de más?

Comience con el servicio, luego deje que el diseño siga.

Los primeros cuatro puntos de datos son el tamaño de la línea, la clase de presión, la temperatura y el medio. Esos fijan el material del cuerpo y del asiento. Los siguientes puntos son el caudal, la caída de presión admisible y el comportamiento de cierre requerido. Solo entonces debe elegir la familia de diseño.

La sobrecompra generalmente se manifiesta de dos maneras. La primera es una clase de presión más alta de la que necesita la línea, lo que agrega espesor de pared, peso y costo sin mejorar el servicio. La segunda es una válvula demasiado grande para el flujo real. Una válvula de retención sobredimensionada funciona parcialmente abierta, traquetea y desgasta su guía. Adaptar la válvula al flujo real vale más que agregar una característica premium.

La especificación también debe fijar la conexión final, la dimensión cara a cara, la orientación de instalación y el requisito de prueba. Una válvula de retención con brida de cara elevada no se acoplará con una contra-brida de cara plana sin un adaptador, y un cuerpo de oblea necesita la longitud de perno de brida correcta. El guía de conexión final cubre las opciones comunes.

Para un proyecto que sigue un estándar de tuberías, nombre el estándar y la revisión. GOWIN enumera su gama de válvulas de retención de oscilación de acero fundido según BS 1868, ASME B16.34 y GB/T 12236. Los estándares de válvulas de retención de oscilación API 6D el artículo explica cómo los documentos de la API y la ASME dividen el trabajo, y la descripción general de la API 6D cubre el estándar de válvulas más amplio.

La selección de material merece su propia línea en la RFQ. El acero al carbono es el predeterminado para agua, petróleo y gas dentro de su rango de temperatura. Se necesita acero inoxidable o una aleación para medios corrosivos o bajas temperaturas. La guía de materiales de válvulas explica las familias principales y dónde se detiene cada una.

Finalmente, solicite la base de prueba y el paquete de certificados. Una válvula de retención se prueba para verificar la estanqueidad de la carcasa y del asiento, y la fuga aceptable depende del diseño del asiento. Indique el estándar, el medio de prueba y el límite de aceptación para que dos proveedores respondan la misma pregunta.

Conclusión

Los ocho tipos de válvulas de retención anteriores cubren la mayoría de los horarios, por lo que la decisión generalmente se reduce a la línea en lugar del catálogo.

Para una línea horizontal de agua, vapor o servicios generales con flujo constante, una válvula de retención de oscilación suele ser la solución de menor costo. válvula de retención de acero fundido El rango cubre de 1/2 a 60 pulgadas, Clase 150 a 2500 y -196 a +560 C, con extremos RF, RTJ o BW.

Válvula de retención de acero fundido

Cierre rápido y acciones flexibles del disco de la válvula.

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Para un skid compacto o la descarga de una bomba donde el espacio es limitado y el cierre rápido es importante, una válvula de retención de oblea de doble placa es el primer candidato. Confirme el límite de tamaño y servicio con el proveedor.

Para medios sucios, viscosos o corrosivos, considere una válvula de retención de bola o de diafragma en lugar de forzar un diseño de oscilación. Para servicio limpio de alta presión, una válvula de retención de pistón es la opción más estable.

Para una línea que necesita protección antirretorno y aislamiento manual, una válvula de retención de parada evita agregar una segunda válvula. Cuesta más que una válvula de retención de elevación simple, por lo que el ahorro debe provenir de la válvula eliminada y el ensamblaje más corto.

Si la línea se beneficia de una familia diferente, la categoría de válvula de bola o la válvula de bola flotante cubren la función de aislamiento. La categoría de válvula de compuerta, la válvula de compuerta API 600 y la categoría de válvula de globo cubren las principales alternativas de aislamiento y estrangulamiento.

Una válvula de retención es un pequeño elemento de línea que puede detener una bomba, un compresor o toda una cabecera. Dedique tiempo a los datos de servicio, no al folleto.

Envíe el medio de servicio, el tamaño, la presión, la temperatura y el dibujo relevante para una cotización.