Válvula de retenção para estação de bombeamento: para que serve e como é instalada

Ao configurar um sistema autônomo de abastecimento de água, é necessário selecionar cuidadosamente não apenas a bomba, mas também diversas válvulas de proteção para tubulações. Entre os dispositivos importantes, um dos lugares significativos é ocupado pela válvula de retenção para estação de bombeamento, que ajuda a manter uma pressão estável no sistema hidráulico.

Ela previne o desgaste prematuro do equipamento de bombeamento e evita falhas no funcionamento.

Tipos e finalidade das válvulas de retenção

As dimensões da válvula de retenção são pequenas, mas sem esse detalhe, a pressão no sistema de encanamento não pode ser mantida. Ela pertence à categoria de válvulas de tubulação, cuja principal tarefa é evitar a inversão do fluxo de água nas tubulações do sistema de abastecimento.

O equipamento de bombeamento doméstico não é projetado para o movimento em sentido contrário.

A válvula de retenção é usada para permitir a passagem do fluxo de água apenas em uma direção, bloqueando completamente o caminho de volta (+).

No mercado existem modelos de estações de bombeamento cuja configuração os fabricantes incluem a presença de uma válvula de retenção. Para essas opções, é fornecido um mangote de sucção com uma válvula de retenção embutida. Mas na maioria dos casos, essa válvula precisa ser adquirida separadamente.

Essas válvulas são instaladas tanto na linha de sucção quanto na entrada do sistema de encanamento interno, imediatamente após a bomba com o acumulador hidráulico ou antes da estação de bombeamento.

Dependendo do local de instalação no esquema do sistema de abastecimento de água, as válvulas de retenção são divididas em:

• De fundo. Impedem o movimento reverso da água elevada da fonte quando o equipamento de bombeamento é desligado. Criam condições para a operação do conjunto sem enchimento constante de água antes de sua partida e da linha de sucção.
• De tubulação. Entre elas, variedades axiais e de charneira. Previnem a queda do valor da pressão de trabalho no sistema.

Se na extremidade do tubo de sucção da estação de bombeamento não houver válvula de retenção, ao parar a bomba, a água começará a fluir de volta sob a ação da gravidade. Como resultado, formar-se-ão bolsas de ar na tubulação e, em condições de “funcionamento a seco”, os vedantes serão danificados. Consequentemente, a água penetrará na eletrobomba e causará a sua queima.

A válvula de retenção pode equipar não apenas o ponto inicial da linha de sucção. Para garantir a manutenção da pressão, ela é instalada na tubulação antes da estação de bombeamento ou antes do reservatório hidráulico quando este é colocado separadamente.

Na sua maioria, as bombas modernas têm proteção contra tais processos. Mas será necessário adicionar água para a partida após cada parada do conjunto.

Em modelos específicos de bombas, é possível até mesmo a rotação reversa do impulsor, o que pode causar a sua falha. A instalação deste dispositivo na linha de captação do líquido da fonte é obrigatória, caso contrário, nenhuma proteção eletrônica ajudará o conjunto hidráulico.

Ao conectar várias estações de bombeamento em um único nó, as válvulas de retenção protegem o conjunto desligado da pressão dos dispositivos em funcionamento.

Com a válvula de retenção de tubulação, a situação é um pouco diferente. Aqui, ela protege mais não a bomba, mas o sistema de distribuição de água dentro da casa. Bloqueando a água nos tubos, impedindo-a de retornar ao hidroacumulador, a válvula de retenção ajuda a manter no sistema o valor necessário de pressão de trabalho. Sem ela, a água tenderá a voltar para o tanque de acumulação, fazendo-o funcionar em modo anormal.

As válvulas de retenção aumentam a eficiência e a confiabilidade do funcionamento da estação de bombeamento, protegendo a bomba, a tubulação e o sistema de encanamento contra golpes de aríete. Em geral – um dispositivo indispensável. Mas para abrir a comporta, a água precisa despender esforços, o que reduz a pressão do fluxo após sua passagem em 0,1–0,3 atm.

Válvula de retenção de fundo

As variedades de fundo das válvulas de retenção são instaladas na entrada da tubulação que bombeia água. São utilizadas para equipar sistemas de bombeamento de superfície, com o objetivo de proteger contra a queda de pressão.

A função da válvula de retenção de fundo é manter a água no sistema e sustentar o nível de pressão de trabalho (+)

De acordo com a especificidade construtiva, as válvulas de retenção de fundo são subdivididas em:

• De mola. O mecanismo de travamento de trabalho consiste em uma mola e um disco que, quando a mola se contrai sob a pressão da água, desliza ao longo do corpo do dispositivo e permite a passagem do fluxo.
• De palheta. O órgão principal consiste em uma ou duas palhetas transversais que se abrem sob a pressão da água bombeada e retornam ao lugar quando a pressão cessa.

Pelo método de fixação na extremidade da mangueira ou tubo de sucção, as válvulas de fundo são divididas em rosqueadas e flangeadas. Em conjunto com bombas domésticas, o tipo rosqueado é mais frequentemente utilizado.

Sob a pressão da água, a mola do dispositivo se comprime, e o disco de travamento preso a ela abre passagem para o fluxo em apenas uma direção.

Conexões rosqueadas de válvulas de retenção são mais simples de instalar, mas exigem inspeção periódica, especialmente ao trabalhar com bomba vibratória.

Válvula de retenção de palheta – a opção mais simples de operar e de fácil manutenção, cuja palheta se abre apenas em uma direção sob a pressão da água bombeada (+).

Antes da válvula de retenção de fundo, é recomendada a instalação de um filtro de malha. Ele deve impedir a entrada de contaminantes biológicos e partículas sólidas com efeito abrasivo no sistema de bombeamento.

O dispositivo deve ser instalado de acordo com a direção indicada por uma seta no corpo. A distância do fundo da captação de água até a válvula de retenção deve ser de pelo menos 0,5 – 1,0 m, dependendo da classe do equipamento e das recomendações do fabricante. Entre o espelho d'água no poço ou furo e a válvula, deve haver uma coluna de água de pelo menos 0,3 m.

Sistemas de bombeamento com bomba submersível são equipados com válvula de retenção sem filtro, pois possuem dispositivos de limpeza integrados para proteger o “interior” funcional contra atrito. A válvula de retenção, neste caso, é instalada antes do tubo de alimentação, imediatamente após o conjunto da bomba. É usada para evitar a queda de pressão na rede.

A válvula de retenção no sistema de bombeamento com bomba submersível é instalada imediatamente após o conjunto na entrada do tubo de sucção.

Válvula de retenção de suporte de pressão

Existem várias construções de válvulas de retenção para tubulações com um princípio de funcionamento comum. Todas devem garantir o movimento unidirecional do fluido de trabalho, para o que possuem internamente um mecanismo de bloqueio. Ele se abre no sentido do fluxo, sem obstruí-lo, e ao tentar o fluxo reverso de água, fecha imediatamente.

Com o movimento direto da água, o elemento de fechamento na válvula se desloca para o lado, e com o movimento reverso, fecha a tubulação completamente (+)

Uma válvula de retenção comum consiste em:

• invólucro;
• elemento de bloqueio e regulagem (órgão de trabalho);
• mola (em alguns modelos ela está ausente).

A energia da pressão da água que flui na direção direta empurra o elemento de fechamento para longe do assento, criando assim uma abertura de trabalho para o movimento livre do fluido. E quando o fluxo se inverte, esse obturador, sob a ação da mola e da pressão da água, retorna ao seu lugar original, bloqueando a tubulação.

Os produtos deste tipo de válvula se diferenciam construtivamente, pelos materiais usados na fabricação, e também pelo método de fixação aos tubos. No entanto, praticamente todas as variedades de válvulas de retenção podem ser usadas na instalação de estações de bombeamento, mas isso nem sempre é prático e conveniente.

Variedades construtivas dos produtos

O elemento de fechamento pode se mover paralelamente, perpendicularmente e em ângulo em relação ao eixo da tubulação. Na maioria das vezes, em tubos secos, ele desce ao assento por seu próprio peso. O dispositivo garante pressão normal na tubulação de água, prevenindo o fluxo reverso da água fornecida ao ponto de consumo.

Portanto, ao instalar determinados modelos de válvulas de retenção, é necessário observar não apenas a seta de direção do fluxo, mas também o correto posicionamento da tampa, onde está localizada a guia para a peça de fechamento móvel.

Dependendo da construção, o obturador dentro da válvula de retenção desliza, gira ou levanta (+)

O bloqueio interno na válvula de retenção pode ser feito na forma de:

• um carretel, composto por uma haste e placas de travamento;
• um disco inteiro ou dividido em duas partes;
• uma esfera com mecanismo de mola e juntas de vedação.

Em válvulas com diâmetro maior que 400 mm, o disco, ao retornar ao assento, impacta o corpo com bastante força, o que inevitavelmente leva à quebra do dispositivo. Para evitar o desgaste prematuro da válvula, esses obturadores são equipados com amortecedores hidráulicos, que tornam o movimento do disco suave.

No entanto, em uso doméstico, essas válvulas de retenção sem impacto não são utilizadas. Existem modelos mais simples e baratos disponíveis no mercado.

Se for necessária uma válvula de retenção de pequeno porte, o modelo deve ser escolhido entre esférica ou de dupla palheta. No primeiro caso, uma pequena esfera se move na direção do fluxo de água e na direção oposta; no segundo, o fechamento do tubo é feito por duas metades de disco fixadas em uma haste. O corpo de ambos os produtos é compacto devido à ausência de um obturador móvel com grande curso de deslocamento.

Também existem construções do tipo de retenção com abertura/fechamento forçado do obturador. O controle do fluxo neste caso é feito por dispositivos mecânicos ou manuais. No entanto, tal válvula de retenção não é usada em residências com estações de bombeamento. Ela simplesmente não é necessária para bombas.

Classificação por tipo de fixação

Além das diferenças construtivas no elemento de trabalho, as válvulas de retenção usadas para instalação com estações de bombeamento também diferem no método de fixação. A escolha aqui depende do material das tubulações e da tecnologia de conexão.

A válvula de retenção roscada com mecanismo de mola e elevação consiste em corpo de latão com rosca (1, 2), obturador (3), mola (4), prato de vedação do obturador (5) e junta (6)

De acordo com o método de conexão com os tubos, as válvulas de retenção são classificadas em:

1. Roscadas.
2. Flangeadas.
3. Interflangeadas.
4. Para soldagem.

A primeira variedade é conectada às tubulações por meio de uma transição roscada, e a segunda é conectada através de flanges com vedantes. As válvulas de retenção interflangeadas não têm fixações próprias; elas são presas entre os flanges de outros elementos da tubulação usando parafusos longos.

A opção para soldagem é mais destinada a tubulações que transportam meios agressivos. Elas não são instaladas com estações de bombeamento. As válvulas de retenção com fixação interflangeada são fabricadas apenas nas versões de disco ou de dupla palheta.

Para sistemas de abastecimento de água, as válvulas de retenção com mecanismo de mola e elevação e conexão roscada são as mais frequentemente escolhidas. Elas são mais fáceis de montar e desmontar, além de permitir reparos através da substituição da mola, que é o elo mais fraco nesta válvula.

Os produtos entre flanges se distinguem por pequenas dimensões e preço bastante alto. Eles podem ser instalados em tubulações tanto horizontalmente quanto verticalmente.

Variações por material de fabricação

O corpo da válvula de retenção pode ser:

• de bronze;
• de latão;
• de ferro fundido;
• de aço inoxidável;
• de plástico.

Os modelos mais duráveis são os de aço inoxidável, pois são menos suscetíveis a processos de corrosão. As válvulas de retenção de ferro fundido são volumosas, por isso raramente são vistas em uso doméstico. Elas são usadas principalmente em tubulações de grande diâmetro. Tais tubulações não são conectadas a estações de bombeamento domésticas.

Os produtos mais populares são de latão. Este metal é relativamente barato, não enferruja e é ideal para todos os tipos de tubos. Produtos de plástico devem ser adquiridos apenas para tubulações de baixa pressão e tubulações de polipropileno.

As principais falhas das válvulas de retenção ocorrem devido ao desgaste da mola. Para uma casa de campo, vale a pena escolher um produto que permita a substituição da mola por conta própria (+)

O elemento de fechamento de trabalho é fabricado em:

• aço inoxidável;
• alumínio;
• de plásticos.

Em princípio, todos esses materiais são igualmente bons. As peças de fechamento são pequenas e sempre fabricadas com alta resistência e durabilidade. As avarias ocorrem com mais frequência no mecanismo da mola. Portanto, a grande maioria dos modelos utiliza molas de aço inoxidável, conhecido por suas propriedades anticorrosivas e confiabilidade.

Nas lojas também é possível encontrar válvulas de retenção combinadas, cujos corpos e tampas são feitos de materiais diferentes. Cada fabricante se esforça para baratear seus produtos e oferecer alguma novidade ao mercado. Felizmente, todas as válvulas passam por testes, sendo necessário apenas exigir o certificado de conformidade com as normas e padrões relevantes.

Para garantir a vedação da comporta ao baixá-la no assento, são utilizados selos de borracha, plásticos e revestimentos de ligas metálicas duras em várias combinações.

Instalação de válvulas com estação de bombeamento

Ao escolher uma válvula de retenção, é necessário considerar sua pressão nominal, capacidade de vazão e diâmetro de passagem. Todos esses dados estão contidos na ficha técnica.

A instalação pode ser feita por conta própria, seguindo o manual da estação de bombeamento. Nele, o fabricante indica obrigatoriamente os locais recomendados para a instalação de todas as válvulas necessárias.

Opção de instalação da válvula de retenção em bomba centrífuga submersível:

O principal aqui é verificar a presença/ausência da válvula de retenção no bloco da estação de bombeamento. Se ela já for um elemento padrão da instalação de fornecimento de água, não vale a pena instalar esse acessório adicionalmente.

Nesse caso, a válvula só reduzirá a capacidade de passagem dos tubos, sem trazer nenhum benefício. Não vale a pena gastar dinheiro e tempo instalando um elemento desnecessário, que ainda causará, ainda que pequenas, dificuldades para o fluxo de água.

Os locais padrão para instalação de válvulas de retenção são o ponto mais baixo da tubulação de sucção e a entrada da linha de pressão, logo após a estação de bombeamento.

Se o esquema do sistema de abastecimento de água prevê a possibilidade de esvaziar a linha de pressão ou o funcionamento da bomba em modo reverso, então a válvula de retenção superior não deve ser instalada após o grupo pressurizador. Ela simplesmente não permitirá tais ações, bloqueando o fluxo de água para o grupo pressurizador.

A ordem de instalação do conjunto 'válvula + registro' depende da tecnologia de partida da bomba. Existem modelos que são projetados para partida com o registro fechado. Nesses casos, a válvula de retenção deve ser montada após o registro de bloqueio.

Os fabricantes recomendam instalar a válvula de retenção na posição 'inferior' em todos os casos, juntamente com um filtro de limpeza grossa. A água deve primeiro passar pela remoção de areia. As partes internas do sistema se desgastarão mais rapidamente pelo contato com partículas abrasivas.

É melhor, desde o início, optar por uma válvula de retenção com tela removível ou fixa. Ela protegerá o dispositivo contra areia, e não será necessário instalar um filtro adicional.

Ao escolher o ponto de montagem para a válvula de retenção, é necessário considerar:

• direção do fluxo de água;
• acessibilidade do acessório para futuros reparos e manutenção;
• restrições quanto à estrita horizontalidade ou verticalidade da instalação de alguns tipos de válvulas de retenção;
• presença de areia na água, que pode causar entupimento.

As válvulas de retenção com mola e elemento de fechamento elevatório são as menos sujeitas à contaminação. A instalação mais rápida e simples é a de acessórios de tubulação com tipo de conexão entre flanges. Porém, na maioria das vezes, para encanamentos em casas particulares, são escolhidos análogos mais baratos com fixação flangeada ou por luva.

Ao usar uma bomba submersível, a válvula de retenção é montada na extremidade do tubo que desce até a captação de água, antes do dispositivo da bomba.

Ao instalar a válvula de retenção, é importante montá-la corretamente. O eixo do obturador deve ficar estritamente na posição vertical. Já na instalação de um modelo giratório, o eixo de rotação da 'palheta' deve sempre ficar acima da linha central do fluxo de água.

A seta no corpo da válvula de retenção permite controlar a direção do fluxo de água e a correta posição da válvula. É difícil não notá-la, e ainda mais difícil errar na instalação do dispositivo de bloqueio na posição correta.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo #1. Tudo sobre a tecnologia de instalação da válvula de retenção para água:

Vídeo #2. Visão geral da válvula de bloqueio de fluxo reverso:

Vídeo #3. Qual modelo de válvula de retenção preferir para o sistema de abastecimento de água de uma casa de campo:

O uso de válvulas de retenção simplifica a operação de estações de bombeamento e reduz o risco de acidentes no sistema de encanamento. Não vale a pena economizar neste dispositivo pequeno, porém importante.

Atualmente, os fabricantes oferecem muitas opções desse tipo de válvula, com diferentes tamanhos, mecanismos de travamento e tipos de fixação. Para qualquer sistema de abastecimento de água e tipo de bomba, é fácil encontrar a solução ideal.

Ficaremos felizes em saber sua opinião. Quem desejar esclarecer pontos técnicos complexos, compartilhar experiências ou apontar falhas no material pode deixar comentários no bloco abaixo.