Função e projeto da válvula de retenção

1. A função da válvula de retenção é garantir que o fluido flua em uma única direção.

As partes móveis geralmente pressionam a sede da válvula para formar uma vedação. Uma pequena pressão deve ser aplicada às partes móveis para abrir a válvula. Uma vez aberta, a força do fluido é gerada para abrir ou aumentar a abertura da válvula. O fluxo de fluido deve parar antes que a válvula feche. A dinâmica do fluido criada pelo fluxo impede que todas as válvulas se fechem. Uma mola pode ou não ser usada para controlar a abertura e auxiliar no fechamento. Algumas válvulas de retenção dependem apenas da gravidade para fornecer a força de fechamento. As válvulas que dependem da gravidade devem ser instaladas de acordo com as instruções do fabricante. Se forem especificadas tubulações horizontais, a inclinação de um trecho curto da tubulação local deve ser alterada.

As válvulas de retenção tipo swing são acionadas por gravidade. À medida que a válvula se abre, a força necessária para controlar sua abertura aumenta. Se o equilíbrio entre o peso do disco e as forças dinâmicas do fluido estiver incorreto, a válvula não abrirá completamente. O aumento da vazão pode causar danos inesperados por corrosão ou erosão, portanto, as válvulas acionadas por gravidade devem atender às condições de operação.

Quando a válvula está totalmente aberta, o curso do disco ou do pistão deve ser limitado por um batente. Uma válvula totalmente aberta, mas sem essa restrição, fica suscetível a vibrações. A vibração pode causar desgaste rápido dos pinos da corrente de amônio ou do pistão. Válvulas que utilizam molas podem apresentar falha prematura da mola (causada por fadiga). A vibração pode ser causada por turbulências ou perturbações. Quando o fluido possui alguma viscosidade, o amortecimento do fluido pode restringir a vibração. Válvulas que utilizam molas podem ser configuradas com molas de rigidez variável. Isso pode ser um amortecedor de vibração eficaz se o batente de curso total incluir uma compressão para evitar o retorno após uma partida rápida.

2. Os diferentes designs da válvula de retenção visam aprimorar seu desempenho.

A compressão inclui um design de sede e placa ou pistão que impede que a válvula de retenção feche bruscamente. A adição de material extra na sede cria duas áreas de compressão. O objetivo é comprimir o fluido para fora dessas áreas, diminuindo a velocidade da válvula durante o fechamento repentino. No entanto, isso tem um preço. A área aumentada com folga limitada é um local ideal para o acúmulo de pequenas partículas sólidas. A proteção contra compressão com fechamento controlado pode causar problemas adicionais devido ao acúmulo de sólidos, a menos que haja uma folga de compressão suficiente para ejetá-los. Sólidos frágeis, como carvão, podem ser esmagados com uma vedação estreita. A área de compressão tende a expandir a largura efetiva da sede e reduzir a capacidade da válvula de esmagar sólidos. Esse efeito deve ser levado em consideração, considerando todas as propriedades relevantes dos sólidos. As válvulas de esfera geralmente têm sedes muito estreitas e podem acumular sólidos para uma vedação mais eficiente.

Problemas de vibração podem se limitar a válvulas pequenas. Quando a válvula é maior, a inércia das partes móveis aumenta. O aumento da inércia pode amortecer as vibrações de forma eficaz e resultar em um desligamento retardado após o início do fluxo reverso. O amortecimento da sede da válvula torna-se muito importante. Para todas as válvulas, a área do caminho do fluxo deve ser verificada e as vazões calculadas para as condições operacionais de projeto. A área do disco e do pistão é tão importante quanto a área do orifício principal. Áreas menores do canal de passagem são suscetíveis à corrosão e ao desgaste por cavitação. Para funções específicas, o corpo da válvula de retenção pode incluir conexões auxiliares, como respiros e drenos. Válvulas para aplicações térmicas podem, às vezes, ter uma válvula de bypass para permitir que o sistema aqueça com baixas vazões.