La válvula de alivio y contrapresión es un componente de control de presión utilizado principalmente en sistemas de dosificación y conducción de productos químicos. Su función es proteger bombas y líneas frente a sobrepresiones, y mantener una contrapresión mínima estable para asegurar un caudal de dosificación uniforme y un correcto asiento de las válvulas de la bomba.
Función de alivio de presión
Como válvula de alivio, este dispositivo se abre cuando la presión en la línea supera el valor de ajuste, desviando el fluido hacia un retorno o línea de descarga segura. De este modo, protege la bomba, la tubería y los accesorios frente a sobrepresiones derivadas de bloqueos, cierres de válvulas o variaciones bruscas de operación. Una vez que la presión vuelve a estar por debajo del valor de ajuste, la válvula retorna a su posición de cierre.
Función de contrapresión
Como válvula de contrapresión, el equipo mantiene una presión mínima estable aguas arriba de la válvula, generando una carga contra la cual trabaja la bomba de dosificación. Esto ayuda a estabilizar el caudal, mejorar el cierre de las válvulas internas de la bomba y evitar problemas como el sifonaje o la alimentación por gravedad cuando la línea de descarga queda sin presión. La contrapresión ajustada se define en función de las condiciones del sistema y del tipo de bomba utilizada.
Principio de funcionamiento
La válvula de alivio y contrapresión suele incorporar un resorte ajustable que actúa sobre un diafragma o elemento de cierre. La presión del fluido ejerce una fuerza opuesta a la del resorte; cuando la presión de línea supera el valor configurado, el elemento de cierre se desplaza y permite el paso del fluido hacia la salida de alivio. Para la función de contrapresión, el resorte se ajusta para mantener un valor de presión mínimo constante en la descarga de la bomba, abriendo la válvula sólo cuando se alcanza ese nivel.
Materiales y compatibilidad
Estas válvulas se fabrican habitualmente en materiales termoplásticos como PVC, CPVC, polipropileno o PVDF, seleccionados según la compatibilidad química y el rango de temperatura de la aplicación. El diafragma y los elementos de sellado suelen estar construidos en elastómeros y materiales resistentes a productos químicos, como combinaciones de PTFE y elastómeros específicos, para asegurar la integridad del sistema frente a medios corrosivos o concentrados.
Ventajas operativas
La incorporación de una válvula de alivio y contrapresión en sistemas de dosificación y conducción ofrece diversas ventajas operativas en términos de seguridad y estabilidad de proceso.
Entre las ventajas generales se encuentran:
- Protección frente a sobrepresiones, evitando daños en bombas, tuberías y accesorios.
- Mejora de la precisión de dosificación, al mantener una contrapresión constante en la descarga de la bomba.
- Prevención del sifonaje, reduciendo el riesgo de alimentación por gravedad cuando la línea se encuentra sin presión.
- Integración sencilla en líneas de proceso existentes mediante conexiones roscadas, bridadas u otras configuraciones según la línea de producto.
Aplicaciones típicas
Las válvulas de alivio y contrapresión se utilizan principalmente en sistemas donde se dosifican productos químicos, pero también en otras instalaciones donde es necesario controlar la presión mínima y máxima del circuito.
Aplicaciones habituales incluyen:
- Sistemas de dosificación química en tratamiento de agua potable, industrial o residual.
- Circuitos de cloración y desinfección, donde se requiere estabilidad en el caudal dosificado.
- Líneas de dosificación de reactivos en procesos industriales y plantas de proceso.
- Sistemas donde se necesita evitar el vaciado de líneas y controlar la presión mínima en la descarga de bombas.
Criterios generales de selección
La selección de una válvula de alivio y contrapresión requiere considerar las condiciones de servicio del sistema y las características de la bomba y del fluido a manejar.
Entre los criterios generales se pueden considerar:
- Rango de presión de ajuste requerido, en función de la presión de diseño del sistema y de la bomba.
- Caudal de diseño y diámetro nominal de las conexiones de la válvula, para asegurar compatibilidad hidráulica.
- Naturaleza química del fluido, temperatura de operación y compatibilidad con los materiales del cuerpo, diafragma y sellos.
- Condiciones de instalación, incluyendo ubicación relativa a la bomba y al punto de inyección, y accesibilidad para ajuste y mantenimiento.
Ubicación en el sistema
En sistemas de dosificación, la válvula de alivio y contrapresión se instala habitualmente en la descarga de la bomba, en posición que permita:
- Mantener la contrapresión requerida en la línea de impulsión.
- Derivar el fluido al retorno o tanque cuando se alcance la presión de alivio.
- Evitar el drenaje de la línea de dosificación por gravedad.
La ubicación y el sentido de flujo deben definirse en la ingeniería del sistema, siguiendo las recomendaciones del fabricante respecto a posición de montaje y configuración de las conexiones.
Catálogo y documentación técnica
Para determinar el modelo específico de válvula de alivio y contrapresión, incluyendo rangos de presión ajustable, materiales disponibles, dimensiones y tipos de conexión, es necesario consultar la documentación técnica del fabricante. Esta información permite integrar la válvula al diseño del sistema de forma adecuada, asegurando que cumpla su función de protección y control de presión en las condiciones de operación definidas.
