Controlador de el volumen

Una válvula de retención de bola en posición abierta para permitir el flujo hacia adelante y en posición cerrada para bloquear el flujo inverso.

Una válvula de retención de bola es una válvula cuyo elemento de cierre, la parte móvil que bloquea el flujo, es una bola. En algunas válvulas de retención de bola, la bola está precargada con un resorte para mantenerla cerrada. En los diseños sin resorte, se requiere un flujo inverso para que la bola se desplace hacia el asiento y cree un sello hermético. La superficie interior de los asientos principales de las válvulas de retención de bola tiene una forma cónica para guiar la bola hacia el asiento y formar un sello hermético al detener el flujo inverso.

Las válvulas de retención de bola suelen ser muy pequeñas, sencillas y económicas. Se utilizan comúnmente en grifos dispensadores de minibombas de líquidos o geles, dispositivos de pulverización, algunas peras de goma para bombear aire, etc., bombas de aire manuales y otras bombas , y jeringas dispensadoras recargables. Aunque las bolas suelen ser de metal, pueden ser de otros materiales; en algunos casos especializados, de materiales altamente duraderos o inertes, como el zafiro . Las bombas de cromatografía líquida de alto rendimiento y aplicaciones similares de alta presión suelen utilizar pequeñas válvulas de retención de bola de entrada y salida con bolas de rubí (artificial) y asientos de zafiro ^{[ 6 ]} , o bien, tanto la bola como el asiento son de rubí ^{[ 7 ]} , debido a su dureza y resistencia química. Tras un uso prolongado, estas válvulas de retención pueden desgastarse o el asiento puede agrietarse, lo que requiere su sustitución. Por ello, estas válvulas se diseñan para ser reemplazables, a veces alojadas en un pequeño cuerpo de plástico ajustado a presión dentro de un racor metálico que soporta alta presión y que se enrosca en el cabezal de la bomba.

Existen válvulas de retención similares donde el disco no es una bola, sino que tiene otra forma, como un obturador accionado por un resorte. Las válvulas de retención de bola no deben confundirse con las válvulas de bola , que son un tipo diferente de válvula en la que una bola que gira sobre un pasador actúa como un rotor controlable para detener o dirigir el flujo.

Una válvula de retención de diafragma utiliza un diafragma de goma flexible posicionado para crear una válvula normalmente cerrada. La presión en el lado de entrada debe ser mayor que la presión en el lado de salida en una cierta cantidad, conocida como diferencial de presión, para que la válvula de retención se abra y permita el flujo. Una vez que cesa la presión positiva, el diafragma se flexiona automáticamente de vuelta a su posición cerrada original. ^{[ 8 ]} Este tipo se utiliza en respiradores (máscaras faciales) con válvula de exhalación .

Una válvula de retención de clapeta (o válvula de retención de disco basculante) es una válvula de retención en la que el disco, la parte móvil que bloquea el flujo, gira sobre una bisagra o muñón , ya sea sobre el asiento para bloquear el flujo inverso o fuera del asiento para permitir el flujo hacia adelante. La sección transversal de la abertura del asiento puede ser perpendicular a la línea central entre los dos puertos o estar en ángulo. Aunque las válvulas de retención de clapeta pueden venir en varios tamaños, las válvulas de retención grandes suelen ser de este tipo. Un problema común causado por las válvulas de retención de clapeta se conoce como golpe de ariete . Esto puede ocurrir cuando la válvula de retención de clapeta se cierra y el flujo se detiene bruscamente, causando un aumento repentino de presión que genera ondas de choque de alta velocidad que actúan contra las tuberías y válvulas, ejerciendo una gran tensión sobre los metales y provocando vibraciones en el sistema. Si no se detecta, el golpe de ariete puede romper bombas, válvulas y tuberías dentro del sistema. ^{[ 9 ]}

La válvula de aleta en un mecanismo de inodoro con descarga es un ejemplo de este tipo de válvula. La presión del tanque que la mantiene cerrada se vence al levantar manualmente la aleta. Luego permanece abierta hasta que el tanque se vacía y la aleta cae por gravedad. Otra variante de este mecanismo es la válvula de clapeta , utilizada en aplicaciones como sistemas de extinción de incendios y seguridad contra incendios. Una compuerta articulada solo permanece abierta en la dirección de entrada. La válvula de clapeta a menudo también tiene un resorte que mantiene la compuerta cerrada cuando no hay presión hacia adelante. Otro ejemplo es la válvula antirretorno (para sistemas de drenaje sanitario) que protege contra inundaciones causadas por el reflujo de aguas residuales. Este riesgo ocurre con mayor frecuencia en sistemas de drenaje sanitario conectados a sistemas de alcantarillado combinado y en sistemas de drenaje de aguas pluviales. Puede ser causado por lluvias intensas, deshielo o inundaciones.

La válvula de retención de mariposa es una variante de la válvula de retención de clapeta, que cuenta con dos aletas articuladas que actúan como válvulas de retención para impedir el reflujo. No debe confundirse con la válvula de mariposa del mismo nombre , que se utiliza para la regulación del caudal y no tiene función de flujo unidireccional.

Una válvula de retención es una válvula de retención con control de anulación para detener el flujo independientemente de la dirección o la presión. Además de cerrarse en respuesta al reflujo o a una presión de avance insuficiente (comportamiento normal de una válvula de retención), también puede cerrarse deliberadamente mediante un mecanismo externo, impidiendo así cualquier flujo, independientemente de la presión de avance.

Una válvula de retención de elevación es una válvula de retención en la que el disco, a veces llamado elevador , puede levantarse de su asiento por la mayor presión del fluido de entrada o aguas arriba para permitir el flujo hacia la salida o lado aguas abajo. Una guía mantiene el movimiento del disco en línea vertical, de modo que la válvula pueda volver a asentarse correctamente. Cuando la presión ya no es mayor, la gravedad o una mayor presión aguas abajo harán que el disco descienda sobre su asiento, cerrando la válvula para detener el flujo inverso.

Una válvula de retención en línea es similar a la válvula de retención de elevación. Sin embargo, esta válvula generalmente tiene un resorte que se eleva cuando hay presión en el lado de entrada de la válvula. La presión necesaria en el lado de entrada de la válvula para vencer la tensión del resorte se denomina presión de apertura. Cuando la presión que pasa a través de la válvula cae por debajo de la presión de apertura, el resorte cierra la válvula para evitar el reflujo en el proceso. ^{[ 10 ]}

Una válvula de pico de pato es una válvula de retención en la que el flujo pasa a través de un tubo flexible que sobresale hacia el lado de salida. La contrapresión colapsa este tubo, interrumpiendo el flujo.

Las válvulas neumáticas antirretorno permiten bloquear la válvula, impidiendo así el flujo en cualquier dirección. Esto puede ser útil, por ejemplo, para proteger un emplazamiento con materiales peligrosos de las inundaciones; sin embargo, también es importante evitar fugas, por ejemplo, durante el trasvase entre recipientes.

Una válvula de láminas es una válvula de retención formada por una lámina plana flexible que sella una placa de orificio. La presión de apertura es muy baja, la parte móvil tiene poca masa, lo que permite un funcionamiento rápido, la resistencia al flujo es moderada y el sellado mejora con la contrapresión. Estas válvulas se encuentran comúnmente en motores de combustión interna de dos tiempos como válvula de admisión de aire para el volumen del cárter y en compresores de aire como válvulas de admisión y escape para el o los cilindros. Aunque las válvulas de láminas se utilizan normalmente para gases en lugar de líquidos, las válvulas de control para tratamiento de agua de la marca Autotrol están diseñadas como un conjunto de válvulas de láminas que aprovechan la característica de sellado, abriendo selectivamente algunas de las láminas para establecer una vía de flujo. ^{[ 11 ]}

Una válvula de retención es un dispositivo utilizado en sistemas de calefacción y refrigeración hidrónicos para evitar el flujo pasivo no deseado por gravedad. Se trata de un tapón metálico pesado, simple, de cierre por gravedad y con elevación por flujo, diseñado para ofrecer baja resistencia al flujo, décadas de servicio continuo y autolimpieza de las partículas finas que suelen encontrarse en los sistemas hidrónicos, provenientes de las superficies de sellado. Para lograr la autolimpieza, el tapón generalmente no es cónico. Un diseño común consiste en un hueco circular en un contrapeso que se ajusta sobre una cresta estrecha en el borde de un orificio. La aplicación tolera inherentemente una tasa de fuga inversa moderada; no se requiere un sellado perfecto. La válvula de retención cuenta con un tornillo de operación que permite mantenerla abierta, a diferencia del control de una válvula de retención convencional, facilitando así el llenado del sistema y la purga de aire. ^{[ 12 ]}

Las válvulas de retención se utilizan con frecuencia en algunos tipos de bombas. Las bombas de pistón y de diafragma , como las bombas dosificadoras y las utilizadas para cromatografía, suelen emplear válvulas de retención de bola en la entrada y la salida. Estas válvulas suelen tener la apariencia de pequeños cilindros acoplados al cabezal de la bomba, en las líneas de entrada y salida. Muchos mecanismos similares, parecidos a bombas, que se utilizan para mover grandes volúmenes de fluidos, emplean válvulas de retención, como las de bola. Las bombas de alimentación o los inyectores que suministran agua a las calderas de vapor están equipados con válvulas de retención para evitar el reflujo.

Las válvulas de retención también se utilizan en las bombas que suministran agua a los toboganes acuáticos . El agua fluye hacia el tobogán a través de una tubería que también funciona como la torre que sostiene los escalones. Cuando las instalaciones con el tobogán cierran por la noche, la válvula de retención detiene el flujo de agua a través de la tubería; cuando las instalaciones reabren al día siguiente, la válvula se abre y el flujo se reanuda, dejando el tobogán listo para usarse nuevamente. ^{[ 13 ]}

Las válvulas de retención se utilizan en muchos sistemas de fluidos, como los de las plantas químicas y eléctricas , y en muchos otros procesos industriales.

Las aplicaciones típicas en la industria nuclear son los sistemas de control de agua de alimentación, líneas de descarga, agua de reposición, sistemas de procesos diversos, sistemas de N2 y sistemas de monitoreo y muestreo. ^{[ 14 ]} En la industria aeronáutica y aeroespacial, las válvulas de retención se utilizan donde hay vibraciones intensas, temperaturas extremas y fluidos corrosivos. Por ejemplo, el control del propulsor de propulsión de naves espaciales y vehículos de lanzamiento para sistemas de control de reacción (RCS) y sistemas de control de actitud (ACS) y sistemas hidráulicos de aeronaves. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

Las válvulas de retención también se utilizan con frecuencia cuando se mezclan varios gases en una misma corriente. Se instala una válvula de retención en cada una de las corrientes de gas individuales para evitar que se mezclen con las de la fuente original. Por ejemplo, si se van a mezclar un combustible y un oxidante, normalmente se utilizan válvulas de retención tanto en la fuente de combustible como en la de oxidante para garantizar que los cilindros de gas originales permanezcan puros y, por lo tanto, no inflamables.

En 2010, el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA modificó ligeramente un diseño simple de válvula de retención con la intención de almacenar muestras líquidas indicativas de vida en Marte en depósitos separados del dispositivo sin temor a contaminación cruzada. ^{[ 17 ]}

Cuando una tubería de suministro de agua potable sanitaria se conecta a un sistema insalubre, por ejemplo, a un sistema de riego de césped, un lavavajillas o una lavadora , se utiliza una válvula de retención llamada dispositivo antirretorno para evitar que el agua contaminada vuelva a entrar en el suministro de agua doméstico.

Algunos tipos de aspersores y emisores de riego por goteo incorporan pequeñas válvulas antirretorno para evitar que las tuberías se vacíen cuando se apaga el sistema.

Las válvulas antirretorno que se utilizan en los sistemas de calefacción domésticos para evitar la convección vertical, especialmente en combinación con instalaciones solares térmicas , también se denominan frenos de gravedad.

Los sistemas de recolección de agua de lluvia que están conectados a la red principal de suministro de agua de una empresa de servicios públicos pueden requerir la instalación de una o más válvulas de retención para evitar la contaminación del suministro principal con agua de lluvia.

Los gatos hidráulicos utilizan válvulas de retención de bola para generar presión en el lado de elevación del gato.

Las válvulas antirretorno se utilizan habitualmente en objetos inflables , como juguetes, colchones y embarcaciones. Esto permite inflar el objeto sin una presión de aire continua o ininterrumpida.