Diseño y funcionamiento por gravedad de la válvula de retención oscilante

1. La función de la válvula de retención es asegurar que el fluido fluya en una sola dirección. Las partes móviles suelen presionar contra el asiento de la válvula para formar un sello. Se debe aplicar una pequeña presión a las partes móviles para abrir la válvula. Una vez abierta, se genera energía hidráulica para abrirla o aumentar su apertura. El flujo de fluido debe detenerse antes de que la válvula se cierre. La dinámica de fluidos creada por el flujo impide que todas las válvulas se cierren. Se puede utilizar un resorte para controlar la apertura y facilitar el cierre. Algunas válvulas de retención dependen únicamente de la gravedad para proporcionar la fuerza de cierre. Las válvulas que dependen de la gravedad deben instalarse según las instrucciones del fabricante. Si se especifican tuberías horizontales, se debe modificar la pendiente de un tramo corto de tubería local. Las válvulas de retención de oscilación funcionan por gravedad. A medida que la válvula se abre, aumenta la fuerza necesaria para controlar su apertura. Si el equilibrio entre el peso del disco y las fuerzas fluidodinámicas es incorrecto, la válvula no se abrirá completamente. Un aumento del caudal puede provocar corrosión o erosión inesperadas, por lo que las válvulas accionadas por gravedad deben cumplir con las condiciones de funcionamiento. Cuando la válvula está completamente abierta, el recorrido del disco o pistón debe estar limitado por un tope. Una válvula completamente abierta, pero sin tope, es susceptible a vibraciones. Las vibraciones pueden causar un desgaste rápido de los pasadores de la cadena de amonio o del pistón. Las válvulas que utilizan resortes pueden sufrir una falla prematura de estos (debido a la fatiga). Las vibraciones también pueden ser causadas por remolinos o perturbaciones. Cuando el fluido tiene cierta viscosidad, la amortiguación del fluido puede restringir las vibraciones. Las válvulas que utilizan resortes pueden configurarse con resortes de diferente rigidez. Esto puede ser un amortiguador de vibraciones eficaz si el tope de recorrido total incluye una compresión para evitar el rebote después de un arranque rápido. 2. Los diferentes diseños de la válvula de retención sirven para desempeñar mejor su función. El diseño de la válvula de retención incluye un asiento y una placa o pistón que impide que se cierre bruscamente. La adición de material extra en el asiento crea dos zonas de compresión. Al intentar expulsar el fluido de estas zonas, se ralentiza la válvula durante el cierre repentino. Sin embargo, esto tiene un inconveniente: la mayor área de espacio libre limitado crea un entorno ideal para la acumulación de pequeñas partículas sólidas. La protección contra la fuerza de compresión durante el cierre controlado puede causar problemas adicionales debido a la acumulación de sólidos, a menos que exista una holgura suficiente para expulsarlos. Los sólidos frágiles, como el carbón, pueden triturarse con un sello estrecho. El área de compresión tiende a aumentar el ancho efectivo del asiento y reduce la capacidad de la válvula para triturar sólidos. Este efecto debe tenerse en cuenta, considerando todas las propiedades relevantes de los sólidos. Las válvulas de bola suelen tener asientos muy estrechos y pueden acumular sólidos para un cierre más eficiente. Los problemas de vibración pueden limitarse a válvulas pequeñas. A mayor tamaño de la válvula, mayor es la inercia de las partes móviles. Esta mayor inercia puede amortiguar las vibraciones y provocar un retardo en la parada tras el inicio del flujo inverso. La amortiguación del asiento de la válvula adquiere gran importancia. En todas las válvulas, debe verificarse el área del conducto de flujo y calcularse los caudales para las condiciones de diseño. El área del disco y del pistón es tan importante como el área del orificio principal. Las áreas más pequeñas del conducto son susceptibles a la corrosión y pueden sufrir desgaste por cavitación. Para funciones específicas, el cuerpo de la válvula de retención puede incluir conexiones auxiliares, como respiraderos y drenajes. Las válvulas para aplicaciones térmicas a veces incorporan una válvula de derivación para permitir que el sistema se caliente a bajos caudales.