Válvula de Compuerta vs Válvula de Retención: Comparación Clara

Principio de funcionamiento

Válvula de compuerta:
Funciona mediante energía externa (rotación manual del volante o actuador) para subir/bajar verticalmente la compuerta (tipo cuña o paralela) a través del vástago, logrando la apertura/cierre total del paso de flujo.

Controlador de el volumen:
Operación completamente automática dependiendo del diferencial de presión del fluido: el disco de la válvula se abre bajo la presión del flujo hacia adelante y se cierra automáticamente contra el flujo inverso.

Características estructurales

Válvula de compuerta:
La estructura es relativamente compleja y consta de un cuerpo de válvula, una compuerta, un vástago y un volante. Su paso de flujo directo ofrece una resistencia mínima cuando está completamente abierta, lo que la hace ideal para aplicaciones de alto caudal. Sin embargo, la fricción prolongada entre la compuerta y los sellos del asiento puede causar desgaste, lo que requiere la sustitución periódica de los componentes de sellado.

Controlador de el volumen:
El diseño es más sencillo, con componentes clave como el cuerpo de la válvula, el disco y el resorte (en algunos tipos). Las variantes comunes incluyen válvulas de retención de tipo elevación, de tipo oscilante y de tipo mariposa. Por ejemplo:
Las válvulas de retención oscilantes utilizan un disco con bisagras que gira para abrirse, siendo adecuado para instalación horizontal.
Las válvulas de retención de elevación dependen del movimiento del disco vertical, normalmente se utilizan en tuberías verticales.
Su rendimiento de sellado depende en gran medida de la presión del medio, lo que garantiza cero fugas cuando el flujo se invierte.

Posición de instalación

La válvula de compuerta puede instalarse en cualquier dirección sin restricciones y utilizarse en ambas direcciones. Se utiliza comúnmente en los siguientes casos:

• Salidas de bomba: Para corte de fluido durante mantenimiento
• Ramas de tubería: para aislar diferentes secciones
• Sistemas de alta temperatura y alta presión: como tuberías de vapor de centrales eléctricas, que soportan presiones superiores a 10 MPa.

Las válvulas de retención deben instalarse según la dirección del flujo del fluido (indicada por la flecha en el cuerpo de la válvula). Sus aplicaciones típicas incluyen:

• Salidas de bombas y compresores: para evitar daños al equipo por reflujo durante el apagado
• Puertos de descarga de contenedores: Para evitar riesgos de mezcla de materiales causados ​​por flujo inverso
• Tuberías de protección contra incendios: para garantizar el suministro de agua unidireccional y mejorar la confiabilidad del sistema

Comparación de ventajas y desventajas

Válvulas de compuerta:
Ventajas:
Pérdida de presión extremadamente baja cuando está completamente abierto
Sellado bidireccional sin restricciones de dirección de flujo
Adecuado para medios de alta presión y alta temperatura.

Desventajas:
Velocidad de apertura/cierre lenta, propenso al golpe de ariete
Las superficies de sellado se desgastan fácilmente, lo que genera altos costos de mantenimiento.
Las grandes dimensiones y la altura de apertura requieren más espacio de instalación.

Válvulas de retención:
Ventajas:
Prevención automática de reflujo con alta seguridad
Estructura sencilla y fácil mantenimiento.

Desventajas:
Puede provocar un impacto de golpe de ariete durante el flujo inverso
La apertura y el cierre frecuentes pueden dañar el disco o el resorte.

Combinación clásica de válvulas de compuerta y válvulas de retención

En las tuberías de salida de las bombas, normalmente se instala primero una válvula de retención, seguida de una válvula de aislamiento (válvula de compuerta o válvula de mariposa).

• Comodidad de mantenimiento: después de cerrar la válvula de aislamiento, la válvula de retención se puede quitar por separado para realizar mantenimiento sin drenar todo el sistema de tuberías.
• Protección contra golpes de ariete: la instalación de la válvula de retención cerca de la salida de la bomba permite una respuesta más rápida a las fluctuaciones de presión durante el apagado de la bomba, lo que reduce el impacto del golpe de ariete en la bomba.
• Confiabilidad del sistema: la ubicación de la válvula de aislamiento aguas abajo de la válvula de retención evita fallas en la válvula de retención causadas por el cierre accidental de la válvula de aislamiento.

Ajustes flexibles para escenarios especiales

• Si bien el principio de "primero la válvula de retención, luego la válvula de compuerta" es generalmente aplicable, las siguientes situaciones requieren ajustes de secuencia:
• Tuberías de vapor de alta presión: para proteger las costosas válvulas de compuerta de alta presión, se pueden instalar antes de las válvulas de retención para soportar el impacto inicial del medio.
• Sistemas de cabezales de bombas en paralelo: cada salida de bomba debe tener una válvula de compuerta dedicada para evitar el reflujo a través de las válvulas de retención durante el mantenimiento.
• Tuberías con restricciones de espacio: los diseños se pueden adaptar a los requisitos espaciales, pero deben validarse mediante cálculos hidráulicos para garantizar la seguridad.

Las válvulas de compuerta y las válvulas de retención cumplen funciones distintas, aunque a menudo colaboran. Comprender sus diferencias fundamentales, considerando la presión operativa, las características del fluido y las necesidades de mantenimiento, es esencial para construir sistemas de tuberías eficientes y confiables.

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