Válvula de retenção - Check valve

Válvula de retenção inconel de disco basculante
Verifique o símbolo da válvula nos diagramas de tubulação e instrumentação . A seta mostra a direção do fluxo.
Válvula de retenção de elevação vertical

Uma válvula de retenção , válvula anti-retorno , válvula de refluxo , a válvula de retenção , válvula de pé , ou válvula de sentido único é uma válvula que normalmente permite que o fluido ( líquido ou gás ) para fluir através dele em apenas uma direcção.

As válvulas de retenção são válvulas de duas portas, o que significa que têm duas aberturas no corpo, uma para a entrada do fluido e outra para a saída do fluido . Existem vários tipos de válvulas de retenção usadas em uma ampla variedade de aplicações. As válvulas de retenção costumam fazer parte dos utensílios domésticos comuns. Embora estejam disponíveis em uma ampla variedade de tamanhos e custos, as válvulas de retenção geralmente são muito pequenas, simples e baratas. As válvulas de retenção funcionam automaticamente e a maioria não é controlada por uma pessoa ou qualquer controle externo; consequentemente, a maioria não tem nenhuma alavanca ou haste de válvula. Os corpos (invólucros externos) da maioria das válvulas de retenção são feitos de plástico ou metal.

Um conceito importante nas válvulas de retenção é a pressão de abertura, que é a pressão diferencial mínima a montante entre a entrada e a saída na qual a válvula irá operar. Normalmente, a válvula de retenção é projetada e, portanto, pode ser especificada para uma pressão de abertura específica.

Terminologia técnica

Pressão de ruptura  - Refere-se ao diferencial de pressão mínimo necessário entre a entrada e a saída da válvula na qual ocorre a primeira indicação de fluxo (fluxo constante de bolhas). A pressão de ruptura também é conhecida como cabeça de destravamento (pressão) ou pressão de abertura.

Pressão de vedação  - Refere-se ao diferencial de pressão entre a entrada e a saída da válvula durante o processo de fechamento da válvula de retenção, na qual não há vazamento visível. A pressão de vedação também é conhecida como pressão de vedação, cabeça de assentamento (pressão) ou pressão de fechamento.

Contrapressão  - uma pressão maior na saída de uma conexão do que na entrada ou um ponto a montante

Tipos de válvulas de retenção

Avançar através de um buraco afasta uma bola que estava bloqueando o outro lado do buraco, permitindo que o fluxo ocorresse.  O movimento da bola comprime uma mola.
O fluxo para trás empurra uma bola contra um buraco, impedindo o fluxo para fora através do buraco.  Uma mola se expande para ajudar a segurar a bola no lugar.
Uma válvula de retenção de esfera na posição aberta para permitir o fluxo direto e na posição fechada para bloquear o fluxo reverso

Uma válvula de retenção esférica é uma válvula de retenção na qual o membro de fechamento, a parte móvel para bloquear o fluxo, é uma esfera. Em algumas válvulas de retenção esféricas, a esfera é carregada por mola para ajudar a mantê-la fechada. Para os projetos sem mola, o fluxo reverso é necessário para mover a esfera em direção à sede e criar uma vedação. A superfície interna das sedes principais das válvulas de retenção de esfera são mais ou menos cônicas para guiar a esfera na sede e formar uma vedação positiva ao interromper o fluxo reverso.

As válvulas de retenção de esfera geralmente são muito pequenas, simples e baratas. Eles são comumente usados ​​em torneiras dispensadoras de minibomba de líquido ou gel, dispositivos de spray, algumas lâmpadas de borracha para bombear ar, etc., bombas de ar manuais e algumas outras bombas e seringas dispensadoras recarregáveis. Embora as bolas sejam geralmente feitas de metal, elas podem ser feitas de outros materiais; em alguns casos especializados de materiais altamente duráveis ​​ou inertes, como safira . As bombas de HPLC de alta pressão e aplicações semelhantes geralmente usam pequenas válvulas de retenção de esfera de entrada e saída com esferas de rubi (artificial) e sedes feitas de safira ou ambas esferas e sede de rubi, para dureza e resistência química. Após o uso prolongado, essas válvulas de retenção podem eventualmente se desgastar ou a sede pode apresentar uma rachadura, exigindo sua substituição. Portanto, tais válvulas são feitas para serem substituíveis, às vezes colocadas em um pequeno corpo de plástico firmemente encaixado dentro de um encaixe de metal que pode suportar alta pressão e que é aparafusado na cabeça da bomba.

Existem válvulas de retenção semelhantes nas quais o disco não é uma esfera, mas sim algum outro formato, como um gatilho energizado por uma mola. Válvulas de retenção de esfera não devem ser confundidas com válvulas de esfera , que é um tipo diferente de válvula em que uma esfera atua como um rotor controlável para parar ou direcionar o fluxo.

Uma válvula de retenção de diafragma usa um diafragma de borracha flexível posicionado para criar uma válvula normalmente fechada. A pressão no lado a montante deve ser maior do que a pressão no lado a jusante em um determinado valor, conhecido como diferencial de pressão, para que a válvula de retenção abra permitindo o fluxo. Uma vez que a pressão positiva para, o diafragma se flexiona automaticamente de volta à sua posição original fechada.

Abertura e fechamento da válvula de retenção de giro

Uma válvula de retenção de giro ou válvula de retenção de disco de inclinação é uma válvula de retenção na qual o disco, a parte móvel para bloquear o fluxo, oscila em uma dobradiça ou munhão , seja para a sede para bloquear o fluxo reverso ou para fora da sede para permitir o fluxo para frente. A seção transversal da abertura do assento pode ser perpendicular à linha central entre as duas portas ou em um ângulo. Embora as válvulas de retenção de giro possam vir em vários tamanhos, as válvulas de retenção grandes geralmente são válvulas de retenção de giro. Um problema comum causado por válvulas de retenção de giro é conhecido como martelo de água. Isso pode ocorrer quando a verificação de oscilação fecha e o fluxo para abruptamente, causando uma onda de pressão resultando em ondas de choque de alta velocidade que atuam contra a tubulação e válvulas, colocando grande tensão nos metais e vibrações no sistema. Não detectado, o golpe de aríete pode romper bombas, válvulas e tubos dentro do sistema.

A válvula de retenção em um mecanismo de descarga é um exemplo desse tipo de válvula. A pressão do tanque mantendo-o fechado é superada pela elevação manual da chapeleta. Em seguida, ele permanece aberto até que o tanque seja drenado e a palheta caia devido à gravidade. Outra variação desse mecanismo é a válvula clapper , usada em aplicações como sistemas de combate a incêndio e segurança contra incêndio. Um portão com dobradiças só permanece aberto na direção de entrada. A válvula de retenção freqüentemente também tem uma mola que mantém a comporta fechada quando não há pressão para frente. Outro exemplo é a válvula de remanso (para sistema de drenagem sanitária) que protege contra enchentes causadas pelo retorno do esgoto. Esse risco ocorre mais frequentemente em sistemas de drenagem sanitária conectados a sistemas de esgoto combinados e em sistemas de drenagem de águas pluviais. Pode ser causada por chuvas intensas, degelo ou inundação.

Uma válvula de retenção é uma válvula de retenção com controle de cancelamento para interromper o fluxo, independentemente da direção ou pressão do fluxo. Além de fechar em resposta ao refluxo ou pressão insuficiente para frente (comportamento normal da válvula de retenção), ele também pode ser fechado deliberadamente por um mecanismo externo, evitando assim qualquer fluxo, independentemente da pressão para frente.

Uma válvula de retenção de elevação é uma válvula de retenção na qual o disco, às vezes chamado de elevador , pode ser levantado de sua sede por pressão mais alta de entrada ou fluido a montante para permitir o fluxo para a saída ou lado a jusante. Uma guia mantém o movimento do disco em uma linha vertical, para que a válvula possa mais tarde se encaixar corretamente. Quando a pressão não estiver mais alta, a gravidade ou uma pressão mais alta a jusante fará com que o disco abaixe sobre sua sede, fechando a válvula para interromper o fluxo reverso.

Uma válvula de retenção em linha é uma válvula de retenção semelhante à válvula de retenção de elevação. No entanto, essa válvula geralmente tem uma mola que 'levanta' quando há pressão no lado a montante da válvula. A pressão necessária no lado a montante da válvula para superar a tensão da mola é chamada de 'pressão de abertura'. Quando a pressão que passa pela válvula fica abaixo da pressão de rachadura, a mola fecha a válvula para evitar o refluxo no processo.

Uma válvula bico de pato é uma válvula de retenção na qual o fluxo prossegue através de um tubo macio que se projeta para o lado a jusante. A contrapressão causa o colapso desse tubo, interrompendo o fluxo.

Uma válvula de retenção pneumática .

Uma válvula reed é uma válvula de retenção formada por uma folha plana flexível que veda uma placa de orifício. A pressão de fissuração é muito baixa, a parte móvel tem baixa massa permitindo uma operação rápida, a resistência ao fluxo é moderada e a vedação melhora com a contrapressão. Eles são comumente encontrados em motores de combustão interna de dois tempos como válvula de admissão de ar para o volume do cárter e em compressores de ar como válvulas de admissão e exaustão para o (s) cilindro (s). Embora as válvulas de palheta sejam normalmente usadas para gases em vez de líquidos, a marca Autotrol de válvulas de controle de tratamento de água são projetadas como um conjunto de válvulas de palheta aproveitando a característica de vedação, forçando seletivamente a abertura de algumas das palhetas para estabelecer um caminho de fluxo.

Uma verificação de fluxo é uma válvula de retenção usada em sistemas hidrônicos de aquecimento e resfriamento para evitar o fluxo de gravidade passivo indesejado. Uma verificação de fluxo é uma rolha de metal pesado fechada por gravidade e fluxo levantado simples projetada para baixa resistência de fluxo, muitas décadas de serviço contínuo e para autolimpeza de partículas finas comumente encontradas em sistemas de hidronina das superfícies de vedação. Para realizar a autolimpeza, a rolha normalmente não é cônica. Um recesso circular em um peso que se encaixa sobre uma crista estreita correspondente na borda de um orifício é um projeto comum. A aplicação tolera inerentemente uma taxa modesta de vazamento reverso, uma vedação perfeita não é necessária. Uma verificação de fluxo possui um parafuso de operação para permitir que a válvula seja mantida aberta, o oposto do controle em uma válvula de retenção, como um auxiliar para encher o sistema e para purgar o ar do sistema.

Várias válvulas de retenção podem ser conectadas em série. Por exemplo, uma válvula de retenção dupla é freqüentemente usada como um dispositivo de prevenção de refluxo para evitar que água potencialmente contaminada seja sifonada de volta para as linhas de abastecimento de água municipais . Existem também válvulas de retenção de esfera dupla nas quais existem duas combinações esfera / sede sequencialmente no mesmo corpo para garantir um fechamento hermético positivo ao bloquear o fluxo reverso; e válvulas de retenção de pistão, válvulas de retenção de wafer e válvulas de retenção de esfera e cone.

Formulários

Bombas

As válvulas de retenção nesta locomotiva a vapor estão localizadas sob a pequena tampa entre a chaminé e a cúpula principal.

Válvulas de retenção são freqüentemente usadas com alguns tipos de bombas. Bombas de pistão e de diafragma , como bombas dosadoras e bombas para cromatografia, normalmente usam válvulas de retenção de esfera de entrada e saída. Essas válvulas geralmente se parecem com pequenos cilindros presos à cabeça da bomba nas linhas de entrada e saída. Muitos mecanismos semelhantes a bombas para mover volumes de fluidos ao redor usam válvulas de retenção, como válvulas de retenção esféricas. As bombas de alimentação ou injetores que fornecem água para caldeiras a vapor são equipados com válvulas de retenção para evitar o refluxo.

Válvulas de retenção também são usadas nas bombas que fornecem água para lâminas d'água . A água para o escorregador flui através de um tubo que funciona como uma torre que segura os degraus do escorregador. Quando a instalação com o escorregador fecha durante a noite, a válvula de retenção interrompe o fluxo de água pelo cano; quando a instalação for reaberta para o dia seguinte, a válvula é aberta e o fluxo é reiniciado, deixando a lâmina pronta para uso novamente.

Processo industrial

Válvulas de retenção são usadas em muitos sistemas de fluidos, como aqueles em usinas químicas e de energia , e em muitos outros processos industriais.

As aplicações típicas na indústria nuclear são sistemas de controle de água de alimentação, linhas de despejo, água de reposição, sistemas de processos diversos, sistemas de N2 e sistemas de monitoramento e amostragem. Em aeronaves e aeroespacial, as válvulas de retenção são usadas onde alta vibração, grandes temperaturas extremas e fluidos corrosivos estão presentes. Por exemplo, nave espacial e controle de propulsão de veículo de lançamento para sistemas de controle de reação (RCS) e Sistemas de Controle de Atitude (ACS) e sistemas hidráulicos de aeronaves.

Válvulas de retenção também são freqüentemente usadas quando vários gases são misturados em um fluxo de gás. Uma válvula de retenção é instalada em cada um dos fluxos de gás individuais para evitar a mistura dos gases na fonte original. Por exemplo, se um combustível e um oxidante forem misturados, as válvulas de retenção normalmente serão usadas nas fontes de combustível e oxidante para garantir que os cilindros de gás originais permaneçam puros e, portanto, não inflamáveis.

Em 2010, o Laboratório de Propulsão a Jato da NASA modificou ligeiramente um projeto simples de válvula de retenção com a intenção de armazenar amostras líquidas indicativas de vida em Marte em reservatórios separados do dispositivo sem medo de contaminação cruzada.

Uso doméstico

Quando um abastecimento de água potável sanitária é canalizado para um sistema anti-higiênico, por exemplo, irrigadores de gramado, uma máquina de lavar louça ou uma máquina de lavar , uma válvula de retenção chamada preventor de refluxo é usada para evitar que água contaminada volte a entrar no abastecimento doméstico de água.

Alguns tipos de aspersores de irrigação e emissores de irrigação por gotejamento têm pequenas válvulas de retenção embutidas para evitar que as linhas drenem quando o sistema for desligado.

As válvulas de retenção usadas em sistemas de aquecimento doméstico para evitar convecção vertical, especialmente em combinação com instalações solares térmicas , também são chamadas de freios de gravidade.

Os sistemas de coleta de água da chuva que são canalizados para o abastecimento de água principal de um fornecedor de serviços públicos podem ser obrigados a ter uma ou mais válvulas de retenção instaladas para evitar a contaminação do abastecimento primário pela água da chuva.

Os macacos hidráulicos usam válvulas de retenção de esfera para aumentar a pressão no lado de levantamento do macaco.

Válvulas de retenção são comumente usadas em infláveis , como brinquedos, colchões e barcos. Isso permite que o objeto seja inflado sem pressão de ar contínua ou ininterrupta.

História

Frank P. Cotter desenvolveu uma "válvula de retenção autovedante simples, adaptada para ser conectada nas conexões dos tubos sem a necessidade de acessórios especiais e que pode ser aberta imediatamente para inspeção ou reparo" 1907 ( patente US 865.631 ).

Nikola Tesla inventou uma válvula unilateral enganosamente simples para fluidos em 1916, chamada válvula de Tesla . Foi patenteado em 1920 ( patente dos EUA 1.329.559 ).

Imagens

Veja também

Referências

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links externos