Una válvula de retención accionada por resorte detiene el reflujo mediante un disco asistido por resorte que se cierra antes de que el flujo se invierta. Esta es la principal diferencia con una válvula de retención de clapeta. Las válvulas de retención de clapeta esperan a que el flujo inverso empuje el disco para cerrarse. Los diseños accionados por resorte se cierran tan pronto como disminuye la velocidad del flujo. Esta diferencia temporal es lo que provoca el golpe de ariete en un diseño y lo evita en el otro.
¿Qué es una válvula de retención accionada por resorte?
Una válvula de retención con resorte es una válvula unidireccional con un resorte comprimido que mantiene el disco contra el asiento cuando no hay flujo hacia adelante. La presión hacia adelante vence la fuerza del resorte y abre la válvula. Cuando el flujo hacia adelante cae por debajo de la presión de apertura, el resorte empuja el disco de vuelta contra el asiento antes de que se pueda generar un flujo inverso.
La presión de apertura es la presión mínima aguas arriba necesaria para abrir la válvula contra el resorte. La mayoría de las aplicaciones industriales operan entre 0,5 y 5 PSI. Una presión de apertura baja es adecuada para sistemas de bajo caudal. Una presión alta es adecuada para sistemas donde la contrapresión es significativa y se requiere un cierre hermético con un caudal casi nulo.
Cómo funciona el mecanismo de resorte
El resorte se encuentra entre el disco y el cuerpo de la válvula aguas abajo. En posición cerrada, el resorte mantiene el disco contra el asiento. Cuando la presión de avance supera la presión de apertura, el disco se eleva y el fluido fluye a través del espacio que lo rodea. Si la bomba se detiene o la presión de avance disminuye, el resorte comienza a cerrar el disco antes de que la columna de flujo se invierta.
Ese es el punto. El cierre por resorte se produce antes de la inversión del flujo, no a causa de ella. Un disco de retención oscilante permanece abierto hasta que el flujo inverso lo cierra físicamente. Para entonces, el pico de presión ya se está formando. El disco accionado por resorte ya se está cerrando mientras el flujo hacia adelante aún se desacelera. El pico de presión no tiene espacio para desarrollarse.
La rigidez del resorte es importante. Un resorte más rígido se cierra más rápido, genera mayor presión de apertura, mayor resistencia al flujo y mayor caída de presión. Un resorte más blando se cierra más lentamente, genera menor presión de apertura y menor caída de presión. La rigidez adecuada del resorte depende de la velocidad del flujo, la caída de presión aceptable y el riesgo de golpe de ariete que el sistema puede tolerar.
Válvula de retención con resorte vs. válvula de retención basculante: válvula de retención sin golpe vs. válvula de retención con resorte
No es slam La comparación entre la válvula de retención de resorte y la válvula de retención de resorte es la que utilizan los ingenieros al decidir entre los dos diseños para una aplicación específica.
La tabla que aparece a continuación muestra dónde encaja cada tipo en función de los factores que influyen en la decisión de selección.
| Factor | Válvula de retención accionada por resorte | Válvula de retención oscilante |
| Mecanismo de cierre | Asistido por resorte, se cierra antes de invertir el sentido de giro. | Dependencia de la gravedad y del flujo inverso |
| Riesgo de golpe de ariete | Bajo | Más arriba, el disco golpea en flujo inverso. |
| Caída de presión | Mayor debido a la resistencia del resorte | Trayectoria de flujo inferior y sin obstrucciones |
| Orientación de instalación | Cualquier orientación | Horizontal o vertical específico solamente |
| Mantenimiento | Se necesita una inspección periódica de primavera. | Más sencillo, con menos componentes. |
| Lo mejor para | Descarga de la bomba, líneas verticales, flujo pulsante | Caudal alto y bajo riesgo de golpe de ariete en posición horizontal. |
El diseño del resorte reduce significativamente el golpe de ariete en la mayoría de las aplicaciones. La eliminación total depende de factores del sistema que van más allá de la válvula. La longitud de la tubería, la velocidad del flujo y la frecuencia de parada de la bomba influyen en este efecto. La válvula cierra el disco de forma proactiva. El diseño del sistema determina si esto es suficiente.
Reducción de ruido y golpe de ariete
El golpe de ariete es el aumento repentino de presión que se produce cuando una columna de fluido en movimiento se detiene o invierte su dirección bruscamente. La válvula de retención oscilante permanece abierta hasta que el flujo se invierte. Entonces, se cierra de golpe. Este golpe crea una onda de presión que se propaga por la tubería como ruido y genera tensión mecánica en cada conexión y junta del sistema.
La supresión del golpe de ariete es la razón por la que se utilizan diseños con resorte en las líneas de descarga de bombas, las tuberías verticales y los sistemas donde los ciclos de arranque y parada de la bomba son frecuentes. En los sistemas de climatización y de edificios, donde el ruido se propaga a través de las tuberías hacia los espacios ocupados, la diferencia entre un cierre brusco y uno silencioso puede generar quejas operativas.
¿Cuál es la diferencia entre una válvula de retención silenciosa y una válvula de retención de clapeta estándar?
Una válvula de retención silenciosa utiliza un cierre asistido por resorte para cerrar el disco antes de que el flujo se invierta. Una válvula de retención de clapeta estándar depende de la gravedad y la presión del flujo inverso para cerrar el disco. La válvula de retención silenciosa elimina el golpe del disco y el aumento repentino de presión que lo acompaña. El diseño de clapeta es más simple y tiene una menor caída de presión, pero genera ruido y golpe de ariete al cerrarse. Para sistemas donde tanto el ruido como el golpe de ariete son un problema, el diseño con resorte es la especificación correcta.
Aplicaciones
Las válvulas de retención accionadas por resorte se utilizan siempre que se requiere tanto la prevención del flujo inverso como el control del golpe de ariete al mismo tiempo.
Las líneas de descarga de las bombas son su principal aplicación. Cada vez que una bomba centrífuga se detiene, la columna de flujo se desacelera e intenta retroceder a través del impulsor. El cierre con resorte evita este retroceso. Protege la bomba de la rotación inversa. Protege las tuberías de los picos de presión.
Las tuberías verticales requieren asistencia de resorte, ya que las válvulas de retención de clapeta dependen de la gravedad y no pueden funcionar correctamente en flujo vertical descendente. El resorte proporciona la fuerza de cierre independientemente de la orientación, razón por la cual los diseños con resorte son la especificación estándar para aplicaciones de tuberías verticales ascendentes.
Los circuitos de agua fría y agua caliente de los sistemas de climatización utilizan válvulas antirretorno silenciosas para evitar el flujo por termosifón cuando las bombas están apagadas y para eliminar el ruido en edificios donde el sonido del sistema mecánico es una queja operativa real.
Los sistemas de inyección de productos químicos utilizan válvulas de retención de pistón accionadas por resorte para evitar que el fluido del proceso entre en las líneas de la bomba dosificadora. La presión de apertura establece un umbral definido por debajo del cual la válvula permanece cerrada independientemente de las fluctuaciones de presión aguas abajo.
CTGV fabrica válvulas de retención de paso total y válvulas de retención de elevación de acero inoxidable Fabricadas conforme a las normas API 6D, API 594 y ASME B16.34. Para sistemas que requieren cierre asistido por resorte, la gama de válvulas de retención de elevación de CTGV abarca cierres de disco guiados con opciones de sellado metal-metal o blando, desde la clase ANSI 150 hasta la 4500. Contáctenos y reciba una recomendación técnica en 2 horas.
Clase de presión: CLASE 150-CLASE 2500 (PN10-PN420)
Preguntas frecuentes
¿Para qué se utiliza una válvula de retención accionada por resorte?
Evita el reflujo en las líneas de descarga de bombas, tuberías verticales, circuitos de climatización y sistemas de inyección de productos químicos. El resorte cierra el disco antes de que el flujo se invierta, protegiendo las bombas de la rotación inversa y evitando el golpe de ariete, que se produciría cuando las válvulas de retención convencionales se cierran de golpe.
¿Cómo funciona una válvula accionada por resorte?
La presión de avance vence la fuerza del resorte y abre el disco. Cuando el flujo de avance cae por debajo de la presión de apertura, el resorte cierra el disco antes de que se genere el flujo inverso. El cierre se produce antes de la inversión, no a causa de ella. Esta diferencia temporal elimina el aumento repentino de presión.
¿Cuándo se debe utilizar una válvula de retención?
Utilice una válvula de retención siempre que el reflujo pueda dañar el equipo, contaminar el fluido aguas arriba o crear un riesgo para la seguridad. Entre las causas más comunes se incluyen las líneas de descarga de la bomba, las tuberías verticales, los sistemas de múltiples zonas de presión y cualquier lugar donde el flujo inverso provoque golpes de ariete o rotación inversa de la bomba.
¿Cuál es el uso más común de una válvula accionada por resorte?
Protección contra descarga de la bomba. El resorte cierra el disco a medida que la bomba desacelera, evitando el flujo inverso a través del impulsor y el aumento repentino de presión que se produce cuando un disco de retención oscilante se cierra de golpe contra una columna de fluido en sentido inverso.
