Válvulas de retenção são válvulas de duas vias, o que significa que têm duas aberturas no corpo da válvula, uma para entrada de fluido e outra para saída de fluido. Existem vários tipos de válvulas de retenção que são usadas em uma ampla variedade de aplicações. As válvulas de retenção geralmente fazem parte de itens domésticos comuns. Embora venham em uma variedade de tamanhos e custos, as válvulas de retenção geralmente são muito pequenas, simples ou baratas. As válvulas de retenção funcionam automaticamente e a maioria delas não é controlada por pessoas ou qualquer controle externo; Como resultado, a maioria não tem nenhuma alça ou haste de válvula. O corpo (carcaça) da maioria das válvulas de retenção é feito de plástico ou metal. Um conceito importante para uma válvula de retenção é a pressão de abertura, que é a pressão diferencial mínima a montante entre a entrada e a saída quando a válvula está operando. Normalmente, as válvulas de retenção são projetadas e, portanto, podem especificar uma pressão de abertura específica.
O tipo de válvula de retenção
Válvula de retenção de esfera
Uma válvula de retenção esférica é uma válvula de retenção na qual a peça 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 aqueles projetos que não têm mola, o fluxo reverso é necessário para mover a esfera em direção ao assento e criar uma vedação. A superfície interna do assento principal da válvula de retenção de esfera é mais ou menos cônica para direcionar a esfera para o assento e criar uma vedação positiva quando o fluxo reverso é interrompido. As válvulas de retenção de esfera são geralmente muito pequenas, simples e baratas. Elas são comumente usadas em dispensadores de microbombas de líquido ou gel, dispositivos de pulverização, algumas esferas de borracha para bombear ar, etc., bombas de ar manuais e algumas outras bombas, bem como seringas de distribuição recarregáveis. Embora as esferas sejam geralmente feitas de metal, elas podem ser feitas de outros materiais; Em alguns casos especiais, é feito de materiais altamente duráveis ou inertes, como safiras. Bombas HPLC de alta pressão e aplicações similares normalmente usam pequenas válvulas de retenção esféricas de entrada e saída com assentos feitos de esferas de rubi (artificiais) e safiras [6] ou esferas e assentos de rubi [7], dureza e resistência química. Após uso prolongado, esta válvula de retenção eventualmente se desgastará ou o assento rachará e precisará ser substituído. Como resultado, a válvula pode ser substituída, às vezes em um pequeno corpo de plástico que se encaixa firmemente dentro de um encaixe de metal que pode suportar alta pressão e parafusar na cabeça da bomba. Existem válvulas de retenção semelhantes, onde o disco não é uma esfera, mas algum outro formato, como uma válvula de gatilho excitada por uma mola. Uma válvula de retenção de esfera não deve ser confundida com uma válvula de esfera, que é um tipo diferente de válvula na qual a esfera atua como um rotor controlável para parar ou direcionar o fluxo.
Válvula de retenção de abertura oscilante
Uma válvula de retenção de oscilação ou válvula de retenção de disco de inclinação é uma válvula de retenção onde, quando o disco é movido, a parte móvel bloqueia o fluxo, e a dobradiça ou pivô no balanço bloqueia o fluxo reverso no assento ou sai do assento 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 oscilação possam vir em uma variedade de tamanhos, as válvulas de retenção grandes são normalmente válvulas de retenção de oscilação. O problema comum causado pelas válvulas de retenção de oscilação é conhecido como golpe de aríete. Isso ocorre quando a verificação de oscilação é desligada e o fluxo para repentinamente, causando flutuações de pressão que fazem com que ondas de choque de alta velocidade atuem em canos e válvulas, exercendo muita pressão sobre os metais e vibrações no sistema. O golpe de aríete não detectado pode danificar bombas, válvulas e canos dentro do sistema. A válvula defletora no mecanismo de descarga do vaso sanitário é um exemplo desse tipo de válvula. A pressão do tanque, que o mantinha fechado, era superada levantando manualmente o defletor. Ele então permanece aberto até que o tanque drene e o defletor caia devido à gravidade. Outra variante do mecanismo é o disco de válvula, que é usado em aplicações como proteção contra incêndio e sistemas de segurança contra incêndio. A porta articulada permanece aberta apenas na direção do fluxo de entrada. O disco também normalmente tem uma mola que mantém o portão fechado quando não há pressão para frente. Outro exemplo é uma válvula de retorno (usada em um sistema de drenagem sanitária) para evitar inundações causadas pelo refluxo de esgoto. Esse risco ocorre com mais frequência em sistemas de drenagem sanitária conectados a sistemas combinados de drenagem de esgoto e águas pluviais. Isso pode ser devido a chuvas fortes, derretimento ou inundações.
Válvula de retenção de elevação
Uma válvula de retenção de elevação é uma válvula de retenção na qual o disco, às vezes chamado de elevador, pode ser levantado de seu assento por uma pressão maior do fluido de entrada ou a montante para permitir o fluxo para a saída ou lado a jusante. A guia mantém o disco se movendo na linha vertical, para que a válvula possa ser reinstalada adequadamente em uma data posterior. Quando a pressão não estiver mais alta, a gravidade ou uma pressão maior a jusante fará com que o disco desça em seu assento, fechando a válvula para interromper o fluxo reverso. Uma válvula de retenção em linha é uma válvula de retenção semelhante a uma válvula de retenção de elevação. No entanto, a válvula geralmente tem uma mola que "sobe" 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 é menor do que a pressão de abertura, a mola fechará a válvula para evitar o refluxo no processo.
Campos de aplicação
Válvulas de retenção são usadas em muitos sistemas de fluidos, como usinas químicas e de energia, bem como em muitos outros processos industriais. Aplicações típicas na indústria nuclear são sistemas de controle de água de alimentação, linhas de despejo, água de reposição, sistemas de manuseio diversos, sistemas de N2 e sistemas de monitoramento e amostragem. No setor aeroespacial e de aeronaves, válvulas de retenção são usadas onde há altas vibrações, grandes extremos de temperatura e fluidos corrosivos. Por exemplo, controle de propelente para espaçonaves e veículos de lançamento para sistemas de controle de reação (RCS) e sistemas de controle de atitude (ACS), bem como para hidráulica de aeronaves. Válvulas de retenção também são comumente usadas quando vários gases são misturados em um único fluxo. Uma válvula de retenção é instalada em cada fluxo de gás individual para evitar a mistura de gás no gás original. Por exemplo, se combustível e oxidante devem ser misturados, uma válvula de retenção é frequentemente usada na fonte de combustível e oxidante para garantir que o cilindro original permaneça puro e, portanto, não inflamável. Em 2010, o Laboratório de Propulsão a Jato da NASA modificou ligeiramente um projeto simples de válvula de retenção, criado para armazenar amostras líquidas indicativas da vida útil de Marte em diferentes reservatórios do dispositivo sem medo de contaminação cruzada.