Клапан обратный зачем нужен: для чего нужен, характеристики и принцип работы

Для чего нужен обратный клапан?

• Что такое обратный клапан?
• Виды обратных клапанов
• Область применения
• Особенности конструкции
• Видеоматериал

Обустройство водопроводной и отопительной системы — очень ответственное и важное занятие, которое нуждается в профессиональном подходе. Связано это с необходимостью правильной комплектации и подбора всех необходимых составляющих. В этой статье мы расскажем, для чего нужен обратный клапан и на что следует обратить особо пристальное внимание при его выборе и монтаже.

к содержанию ↑

Что такое обратный клапан?

Обратный клапан — один из видов трубопроводной арматуры, который выполняет защитную функцию и препятствует движению рабочей среды в обратном направлении основного потока. Эти запорные устройства имеют достаточно простую и понятную конструкцию, что существенно упрощает процедуру их эксплуатации и монтажа.

Большинство жителей многоквартирных и частных домов задаются вопросом, для чего нужен обратный клапан в водопроводе? На самом деле именно этот вид защитной арматуры не только обеспечивает корректное функционирование системы водоснабжения, но и позволяет существенно экономить.

Важно! Основной фактор экономии заключается в том, что вода задерживается в системе, а не уходит обратно.

Для чего нужен обратный клапан?

Данное устройство подходит для монтажа на любые типы коммуникаций:

1. Обязательной является установка обратного водопроводного клапана в системах, где производится водозабор из скважины или колодца. Основная задача данного устройства заключается в поддержании давления в системе, что в свою очередь препятствует утечке воды, даже в случае возникновения проблем с электроснабжением.
2. Также благодаря наличию обратного клапана существенно продлевается срок эксплуатации насосного оборудования, ведь оно никогда не функционирует “на сухую”.

к содержанию ↑

Виды обратных клапанов

Между собой обратные клапаны отличаются не только по конструкции, но и по способу присоединения к общей системе трубопровода. Вид крепления может быть следующим:

• Неразъемное соединение — сварка или пайка, которая может быть выполнена на трубопроводе из любого материала. Данный способ крепления отличается достаточно высокой трудоемкостью, но при правильном выполнении обеспечивает отличную герметичность.
• Фланцевое крепление — два элемента, которые по форме напоминают диск, стягиваются между собой при помощи специальных болтов. Этот вариант присоединения часто используется в трубопроводах больших объемов.
• Муфтовое соединение — лучше всего подходит для небольших по объему трубопроводных систем и представляет собой крепеж узла с внутренней резьбой. Чаще всего данный метод используется в частных постройках.
• Межфланцевое крепление — предназначено для изделий, которые имеют плоскую форму и выполняется за счет их фиксации между двумя фланцами.

Важно! Наиболее подходящий способ крепления следует выбирать, заранее посоветовавшись со специалистом, так как именно от этой характеристики будут зависеть особенности выполнения монтажных работ.

к содержанию ↑

Область применения

Существуют водопроводные системы, где применение обратного клапана является обязательным, а также трубопроводы в которых применение данной арматуры рекомендуется со стороны специалистов. Свое применение данное оборудование нашло как в промышленном секторе и ЖКХ, так и в жилых помещениях.

Чтобы понять лучше, для чего нужен обратный клапан, надо знать, в каких бытовых ситуациях он применяется. В основном это такие направления:

• при оборудовании стояков для подачи холодной и горячей воды в многоквартирных домах;
• в процессе эксплуатации накопительных систем нагрева воды — бойлеров, электрических и газовых колонок;
• для оснащения системы автономного отопления в частном доме;
• при использовании глубинных насосов для подачи воды из скважин.
  

Системы центрального водоснабжения в многоквартирных домах

Зачастую в каждой квартире производится подача горячей и холодной воды, что осуществляется за счет использования раздельных стояков. В основном давление в различных системах отличается и иногда это различие может быть очень существенным.

При пользовании водой мы обычно открываем одновременно оба смесителя, что позволяет получить водный поток желаемой температуры. В результате данного действия вода движется по направлению от большего уровня давления к меньшему.

Именно поэтому бывают ситуации, когда стояк с большим давлением пересиливает более слабую магистраль, а в результате такого взаимодействия может наблюдаться обратное движение воды по трубе.

Важно! При неправильном оборудовании водопроводной системы может наблюдаться ситуация, когда в предназначенном для холодной воды стояке появляется горячий поток.

Избежать данной ситуации можно за счет использования обратного клапана, который устанавливается непосредственно после счетчика водопотребления. В данных случаях установка арматуры является обязательной и документально зафиксирована среди основных требований водоснабжающих организаций.

Установка водонагревательных приборов накопительного типа

Если вы решили установить в своей квартире бойлер или же колонку, то специалисты обязательно посоветуют вам произвести монтаж обратного клапана в области входа холодной воды в систему. Связана такая рекомендация преимущественно с особенностью действия нагревателя.

Такой прибор обычно наполняется благодаря напору холодной воды, а в процессе эксплуатации, благодаря естественным процессам физики, при нагревании жидкости, повышается уровень ее давления. Таким образом, горячая вода стремится начать обратное движение по магистрали с холодной жидкостью. По такому примеру, надеемся, вам более понятно, для чего нужен обратный клапан, ведь именно он препятствует подобному явлению.

Организация автономного отопления в доме

Использование обратных клапанов является необходимым, если вами выполняется обустройство системы автономного отопления для обогрева частного жилого помещения. Связана такая потребность с использованием нескольких рабочих контуров, которые могут иметь различную температуру рабочей среды и разное функциональное предназначение.

К примеру, часто оборудуются следующие системы:

• контур для нагрева воды в накопительном приборе — бойлере;
• контур для снабжения водой отопительных радиаторов;
• контур для реализации теплых полов.

В каждой из вышеперечисленных систем имеется свое гидравлическое сопротивление, которое регулируется циркуляционным насосом с разнообразными напорными характеристиками.

При такой системе автономного отопления пользователи достаточно часто сталкиваются с ситуацией, когда насосное оборудование с большей мощностью может спровоцировать обратное движение рабочего потока по системе с менее мощным насосным оборудованием. Возникновение такой ситуации не только нежелательно, но и недопустимо. Поэтому специалисты настаивают на обязательной установке обратных клапанов на выходе каждого циркуляционного насоса.

к содержанию ↑

Особенности конструкции

Между собой клапаны отличаются не только по предназначению и способу крепления, но и по конструктивному строению. Чаще всего для оборудования систем водообеспечения применяются следующие разновидности обратных клапанов.

Межфланцевые

Главным преимуществом такого вида арматуры является демократическая цена и небольшие габариты.

Наиболее рационально использование таких конструкций для систем, где имеется существенный дефицит пространства. Монтаж данного оборудования осуществляется достаточно просто, ведь его достаточно зажать между основными элементами конструкции. Главное условие — установить обратный клапан в правильном положении, чтобы водный поток свободно проходил в нужном направлении.

Основной рабочий узел данной конструкции представлен прижимным диском, который фиксируется за счет пружины определенной жесткости. Под давлением потока клапан открывается, а когда физическое воздействие ослабевает, то происходит его автоматическое закрытие, которое препятствует движению рабочей среды в обратном направлении.

Важно! Для систем водообеспечения, где существует опасность гидроударов, принято использовать двухстворчатые механизмы с помощью которых достигается защита высокого уровня. Такого рода система представлена в виде двух кругов, которые закрепляются на общей оси. На многих механизмах такого рода предусмотрено наличие амортизирующих узлов, которые смягчают удары.

Лепестковые

Рабочий узел такого обратного клапана представлен в виде специального золотника-захлопки, который имеет располагающуюся над проходным отверстием ось. Под давлением водного напора происходит поднятие захлопывающегося элемента и система наполняется.

Важно! Выбирая такую модель обратного клапана следует учитывать, что захлопывание основного элемента при снижении давления рабочей среды происходит существенный износ оборудования. Поэтому лучше отдавать предпочтение оборудованию с амортизирующей системой.

Основное преимущество таких обратных клапанов — возможность их эксплуатации в конструкции трубопроводов с большим диаметром.

Подъемные

Обратные клапаны подъемного типа состоят из подъемного золотника, который двигается по направлению вверх-вниз. При понижении давления рабочей среды данная система опускается в область седла и полностью перекрывает систему водоснабжения. Узел данного типа монтируется на горизонтальной области трубопровода таким образом, чтобы его ось находилась строго вертикально.

Важно! Основное достоинство данной системы — возможность замены определенных деталей без замены всего узла.

к содержанию ↑

Видеоматериал

В этой статье мы рассказали, для чего нужен обратный клапан в водопроводе, каким он может быть и как используется. Искренне надеемся, что данная информация поможет вам сделать вашу водопроводную систему максимально эффективной и безопасной.

виды, конструкция, принцип работы, как выбрать

Сантехмонтаж ›› Статьи ›› Обратный клапан

Содержимое трубопровода должно перемещаться строго в определенном направлении. Этот процесс можно сравнить с движением крови в организме: за однонаправленность тока крови отвечают клапаны в сердце и венах. А в трубопроводах для этой цели ставят специальные устройства — обратные клапаны. Однако установка такого элемента не является обязательной на 100%. Чтобы принять правильное решение — монтировать его или нет — стоит познакомиться с принципом работы устройства, достоинствах и недостатках, сферах использования.

Клапан обратный 1/2″ (латунный золотник) VALTEC

Клапан обратный 3/4″ (латунный золотник) VALTEC

Клапан обратный 1″ (латунный золотник) VALTEC

Клапан обратный 1/2″ VALTEC

Клапан обратный 3/4″ VALTEC

Клапан обратный 1″ VALTEC

Клапан обратный 1 1/4″ VALTEC

Клапан обратный 1 1/2″ VALTEC

Содержание

1. Как устроен обратный клапан
2. Виды и основные технические характеристики
3. Нужен ли обратный клапан, его плюсы и минусы
4. Как выбрать обратный клапан: полезные советы

Как устроен обратный клапан

Конструкция обратного клапана незамысловата. Главная его часть — металлический или пластиковый затвор/захлопка. В быту распространены модели с дисковыми и сферическими формами затвора. Затвор располагается в корпусе без всякого крепления либо его поддерживает вал или пружина. Для герметичности закрытия в местах контакта затвора с корпусом («седла») предусмотрены уплотнители из металла, пластика или резины.

Рассмотрим принцип работы обратного клапана на примере простых конструкций с возвратной пружиной и дисковидной створкой (рис 1).

Рис.1. Принципиальная конструкция обратных клапанов

Когда движения рабочей среды нет, запирающие элементы прижаты к выступающим элементам корпуса («седлам»). Прижатие происходит благодаря пружине либо за счет собственного веса затвора (для моделей без пружины).

Открытие клапана не требует поворотов рукоятки (как, например, у вентилей или шаровых кранов). Как только рабочая среда придет в движение, она начнет давить на запорный элемент и оттолкнет его от «седла».

Если ток по трубопроводу прекратится, затвор снова подтянется к уплотняющим элементам пружиной или силой тяжести. Ток в несанкционированном направлении еще больше прижмет запирающий элемент к «седлу». Таким образом, без рукояток и приводов, обеспечивается автоматическое срабатывание обратной арматуры.

Зная конструкцию и принцип действия, легко понять, почему клапаны без пружин чувствительны к положению, в котором устанавливаются. Ведь закрывание затворного элемента происходит только под силой тяжести. Строго горизонтальное или вертикальное положение сделает захлопывание такого затвора герметичным. Для пружинных моделей угол установки не так критичен.

Виды обратных клапанов и основные технические характеристики

Обратную арматуру классифицирует по множеству критериев. Вот некоторые из них:

1. Материал корпуса: титан, чугун, сталь, бронза, латунь, пластик. Первые четыре вида обычно применяют в промышленных системах. Типичный материал бытового обратного клапана — латунь. Обратный клапан из пластика получает популярность в полипропиленовых трубопроводах с температурой транспортируемой среды до 950С.
2. Материал запорного элемента и седла. Обратный клапан с металлическим седлом и запорным элементом стоит дороже. Если для этих деталей обратного клапана использован пластик, то гидроудары, резкие захлопывания затвора с ударом о седло иногда приводят к растрескиванию пластика и разгерметизации. Для высокотемпературных сред предпочтительней металлическая арматура. Но для бытовых сетей обратный клапан на воду и отопление нередко бывает с пластиковыми деталями.
3. Форма затворного элемента. Массовому потребителю хорошо знакомы обратные клапаны с шаром, золотниковой «тарелкой» или диском. На насосных станциях и в системах транспортировки промышленных сред востребованы двухстворчатые обратные клапаны. Затвор в них выполнен в виде двух полукруглых фрагментов.
4. Вид возвратного механизма. Для возвращения затвора в закрытое состояние устройство может оснащаться пружиной. Этот тонкий движущийся элемент с минимальной жесткостью — самая уязвимая часть конструкции, особенно в загрязненной среде. Однако пружинный обратный клапан прост в монтаже, недорог, поэтому широко используется в системах водо- и теплоснабжения на трубах с небольшим диаметром. Есть модели, где затвор поворачивается на шарнирах под действием давления среды и силы тяжести. Поворотный обратный клапан (дисковый, двухстворчатый, створчатый) нетребователен к качеству среды, не вносит большого гидравлического сопротивления. Традиционные места его установки — трубы с большим диаметром (например, канализационные).
5. Типы соединения (рис 2). Муфтовый обратный клапан — самое распространенное решение для монтажа в домашний трубопровод. Его крепят с помощью резьбы, предварительно уплотнив фум-лентой. Фланцевые обратные клапаны, межфланцевые и приварные в быту встречаются редко. Их ставят в места, где идет интенсивная транспортировка сред в промышленных масштабах.
6. Наличие противоударного механизма. На трубах с диаметром более 40 см удары затвора могут оказать серьезное воздействие на целостность системы. В таком случае предпочтительны обратные клапаны с демпфером. Захлопка с демпфирующим грузом или гидравлическим устройством опускается более плавно и мягко, не создавая лишних поводов для гидравлического удара.
7. Назначение. В магазинах покупатели редко просят обратный клапан «пружинный» или «демпферный». Чаще обозначают лишь сферу использования: для насоса, для канализации, на воду, на вентиляцию, для отопления и др. Но этот критерий слишком общий и нуждается в уточнениях по другим параметрам.

Рис 2. Клапаны с муфтовым/резьбовым и фланцевым соединением

В паспорте изделия обычно обозначаются:

• номинальный диаметр (DN) и давление (PN),
• диапазон рабочих температур,
• параметры сопротивления току рабочей среды,
• перепады давлений, при которых клапан начинает открываться и закрываться.

Эти технические характеристики универсальны для любой модели, будь то крошечные 15-миллиметровые экземпляры пружинной серии или фланцевые гиганты весом до полутонны.

Нужен ли обратный клапан, его плюсы и минусы

Большинство специалистов сходятся во мнении, что обратная арматура нужна, если:

1. Оборудуется система водозабора с использованием насоса. Обратный клапан на насос характеризуется высокой пропускной способностью: он не должен создавать значительных дополнительных нагрузок на двигатель. Установка клапана препятствует стеканию воды обратно в колодец или скважину. Благодаря ему в трубопроводе всегда есть вода. И после включения насосной станции не придется ждать, пока она из источника дойдет к месту расходования.
2. В квартире установлен бойлер. Обратный клапан для водонагревателя препятствует утечке горячей воды к соседям.
3. Есть прибор учета воды. Счетчик с обратным клапаном не «скрутится» в обратном направлении. Не зря такой клапан часто встроен в саму конструкцию прибора. Однако этот элемент не очень надежен, поэтому после счетчиков клапан ставят отдельно. Часто в квартирах давление в трубах с холодной и горячей водой разное. Клапан должен предотвратить эффект «передавливания».

Распространенные дефекты монтажа канализационной системы приводят к тому, что без надежных обратных клапанов жилье (особенно первые этажи) подвергается риску затопления неприятными субстанциями.

В то же время клапаны критикуют за то, что они создают повышенное гидравлическое сопротивление. Особенно это касается пружинных конструкций. Второй важный недостаток касается уже мембранных механизмов без пружин: при резком закрытии повышается риск гидравлического удара, а система быстрее изнашивается. Сгладить этот недостаток призваны инженерные решения с наклонными затворами и амортизаторами.

Как выбрать обратный клапан: несколько полезных советов

Каждая система имеет свои нюансы, но и модификаций клапанов разработано достаточно, чтобы сделать наиболее точный выбор с учетом технических характеристик и особенностей конструкции клапана.

В системах с чистой водой даже простые механизмы с затвором-сферой или диском на пружине прослужат не один год.

В загрязненных средах, в отопительных системах с металлическим трубопроводом, лучше проявляют себя модели с поворотным затвором.

Некоторые сантехники называют обратный клапан «абсолютным злом», предпочитая другие виды защитной арматуры. Однако если есть сомнения в идеальной сбалансированности системы, в соблюдении всех норм монтажа, то не стоит пренебрегать этим простым и эффективным устройством.

Обратный клапан в системе водоснабжения

  Технически грамотное обустройство такой системы, как водопровод частного дома с индивидуальным источником в обязательном порядке требует установки в систему обратного клапана, устройства, отвечающего за поддержание необходимого уровня воды в водопроводе. Вернее, позволяющего поддерживать этот уровень до поступления воды в емкость повышающего насоса.

 

Для чего нужен обратный клапан

  В частном доме индивидуальная система водоснабжения чаще всего запитывается из водоносного горизонта, расположенного на глубине от 4 до 8 метров. Этот показатель сопоставим с глубиной колодца или небольшой скважиной, на такой глубине с разницей в 1-1,5 метра находится и водозабор, проще говоря, фильтр трубы, всасывающий воду в систему водоснабжения.

  Независимо от мощности насоса и продуктивности водоносного горизонта воду необходимо поднять на высоту поверхности, а это 4-6 метров и транспортировать к дому, пусть это и небольшой клон всего 5-10 градусов, но расстояние тоже может быть приличным – до 10 и более метров. При постоянно работающем насосе, это задача решается просто – под действием погруженного иди поверхностного насоса вода поднимается и заполняет всю систему водопроводов. Но если не установлен обратный клапан, то сразу после того как будет отключен насос, вода самотеком, по тем же трубопроводам сольется обратно в колодец или скважину. И при необходимости, к примеру, помыть посуду, придется снова включить насос и снова ждать, когда вода наполнит систему водопровода.

  Для того чтобы такая ситуация не повторялась снова и снова, в систему устанавливают обратный клапан, который обеспечивает прохождение жидкости в одном направлении и блокировку при изменении ее направления оттока, и таким образом, вода, попавшая в систему водопровода остается в трубах, а не стекает обратно в колодец.
 

Где правильно устанавливать обратный клапан

Установка такого элемента конструкции системы водоснабжения чаще всего требуется непосредственно в месте забора воды, то есть на конце трубы. Такое расположение этого узла применимо как для трубы в колодце, так и в скважине при установке всасывающего поверхностного насоса.

Соответствующий диаметру трубы клапан, посредством переходника устанавливается на самую нижнюю часть трубы, и таким образом препятствует оттоку воды из водопровода.

Особенностью такого варианта выступает необходимость в обязательном порядке кроме клапана установить на него и сетчатый фильтр, для предотвращения попадания в камеру устройства мелких камней и прочего мусора. Такие инородные предметы могут блокировать работу механизма закрытия и, таким образом, привести клапан в нерабочее состояние.

Для погруженных центробежных насосов, постоянно находящихся в воде установка клапана делается, сразу после насоса, но при такой схеме рекомендуется установка проточного фильтра с герметичным корпусом. Такая конструкция обеспечит постоянную подачу воды, поскольку столб воды будет находиться над корпусом устройства, а пространство фильтра и камеры насоса и так постоянно находится под толщей воды.

Еще одним подобным вариантом установки клапана может быть вариант установки его в связке с глубинным насосом мембранного типа. Здесь, в зависимости от конструкции насоса, его можно устанавливать как на выходной патрубок, так и в качестве вставки в трубопровод или шланг.

Устройство обратного клапана

Принципиально в устройстве обратного клапана ничего необычного нет. Корпус представляет собой цилиндр из металла, чаще всего бронзы или латуни, внутри которого имеется камера, которую закрывает клапан. Плотность закрытия обеспечивается пластиковой или резиновой прокладкой, а работа обеспечивается наличием пружины, которая плотно прижимает клапан.

Корпуса, как правило, сегодня выпускаются сборными, ведь установка внутрь корпуса клапанной группы и пружины проводится путем разборки частей корпуса с последующей их сборкой. Все детали выполняются из высококачественных материалов, ведь постоянное место установки его чаще всего в водной среде.

Корпус с обоих концов имеет резьбу для удобства сборки. А вот направление потока воды можно определить по стрелке, нанесенной на корпусе, она указывает направление потока. Для водопроводов холодной воды выпускаются стандартные модели клапанов унифицированных размеров от 50 до 300 миллиметров в диаметре, или от 2 до 12 дюймов. Все размеры стандартизированы и соответствуют установленным техническим стандартам.

По типу конструкции клапана принято различать на обратные клапаны и обратные затворы. Различие между ними состоит в том, что первые имеют задвижку в виде металлического диск, а вторые работают по принципу золотника с пружиной и уплотнителями. Клапаны имеющие задвижки принято разделять на ударные (принцип действия связан с ударным закрытием задвижки) и безударные, обеспечивающие мягкое закрытие задвижки.

Основные типы обратных клапанов для системы водопровода

  В водопроводных коммуникациях частного дома, чаще всего используется обратный клапан подъемного типа. Этот элемент обеспечивает надежное удержание столба воды в несколько метров. Он отлично работает как при скважинном типе водозабора, так и при установке в колодец. Под действие потока воды происходит сжатие пружины и открытие пространства для прохода воды.

  Шаровой обратный клапан в основе конструкции имеет конусообразную камеру, в которой в качестве затворки используется шар. Конус своим основанием расположен в направлении потока воды. Под действием потока шар перемещается внутри конуса и открывает пространство для жидкости. При прекращении поступления воды шар перемещается в обратном направлении, перекрывая горловину конуса.

  Обратный клапан, использующий поворотную пластину, которая откидывается при прохождении жидкости через корпус и блокирует отверстие при изменении направления потока.

  Каждая из конструкций такого устройства с успехом применяется на практике, как в водопроводных системах частных домов, так и городских коммуникациях. Особенностью установки того или иного вида оборудования обусловлена, необходимостью проекта и техническими параметрами, начиная от его массы, материала изготовления корпуса и заканчивая применением в специфических условиях, например, в водопроводах горячей воды.

  Специфические места установки обратных клапанов в системе водопровода частного дома

  Для частного дома, использующего индивидуальный источник водоснабжения и включающий в себя такие элементы, как насосное оборудование, гидроаккумулятор, фильтры, бытовые приборы, установка обратных клапанов возможна и в других местах, требующих строго направленного направления потока воды.

  Обратный клапан чаще всего кроме всасывающего устройства в колодце или скважине устанавливается перед фильтрующей установкой. Такое место обусловлено необходимостью обеспечить постоянное наличие воды в корпусе фильтров.

  Установленный перед бойлером обратный клапан гарантирует правильное направление потока воды, и служит дополнительной страховкой работы встроенного штатного элемента самого водогрейного бойлера.

  Еще одним вариантом установки обратного клапана может быть установка этого элемента дополнительно перед насосной станцией при большой трассе подачи воды от скважины или колодца. Такое расположение дополнительно страхует нижний обратный клапан в месте водозабора.

  И, конечно, такое устройство устанавливается перед счетчиком воды, чтобы изменение направления потока воды не вызывало повторное включение счетчика. Такая ситуация связана с использованием одного источника и одного насосного оборудования для обеспечения нескольких частных потребителей.

 

Возможные неисправности и методы их устранения

  Несмотря на высокую надежность таких устройств они, как и любой технический элемент имеют особенности эксплуатации и также могут ломаться и выходить из строя.
  Чаще всего обратный клапан перестает работать:

• При попадании в корпус мусора и камней;
• При повреждении пружины;
• При снашивании поверхности резиновых или пластиковых уплотнителей;
• Постепенного старения и потери эластичности пластика и резины;
• Воздействия воды и растворенных в ней химических веществ.

Традиционно в случае неудовлетворительной работы клапана, его попросту меняют, поскольку замена отдельных деталей и узлов по стоимости намного превосходит цену нового. А вот продлить срок службы такого устройства, вполне возможно, для этого достаточно установить на входе обычный, самый простой сетчатый фильтр. Такого простого устройства вполне достаточно для того чтобы срок службы клапана был увеличен практически вдвое. 
 

Что такое обратный клапан и как работает обратный клапан

Обратные клапаны используются почти во всех отраслях промышленности, действуя как односторонние или обратные клапаны. Обратные клапаны представляют собой простые устройства, выполняющие жизненно важную функцию, предотвращая обратные потоки, тем самым предотвращая повреждения и обеспечивая эффективную работу. Например, обратный поток может привести к гидравлическому удару. Это явление может привести к повторяющимся экстремальным скачкам давления в подключенных трубопроводах, клапанах и насосах, которые могут привести к фатальному повреждению или разрыву системы и ее трубопроводов. Даже если отказ не происходит немедленно, повторное воздействие гидравлического удара может вызвать усталость, которая также может в конечном итоге привести к потере целостности системы.

Обратные клапаны с одним входом и выходом приводятся в действие за счет перепада давления. При превышении определенного давления на входе клапан автоматически открывается без какого-либо вмешательства. Это минимальное рабочее давление, известное как давление срабатывания, является одной из ключевых характеристик, определяемых для всех обратных клапанов. Химическая, целлюлозно-бумажная, пищевая промышленность, водоподготовка и очистка сточных вод, промышленная, морская и горнодобывающая промышленность, насосы, трубопроводы, производство электроэнергии и ОВКВ — вот лишь некоторые из многих приложений для перекачивания жидкостей и насосов, в которых используются обратные клапаны.

Часто обратные клапаны устанавливаются последовательно, например, в системах водоснабжения для предотвращения обратного потока загрязненной воды в линии подачи чистой воды. Имея огромный спектр потенциальных применений, существует также несколько типов обратных клапанов, в которых используется множество различных материалов, таких как металл, полимеры и резина. Общие конструкции включают поворотные или откидные обратные клапаны, в которых металлический диск поворачивается на шарнире или цапфе для предотвращения обратного потока. Обратные клапаны большего размера обычно бывают поворотного или откидного типа. Как следует из названия, обратные клапаны с шаровым и пружинным шаром имеют шар, который устанавливается в седло соответствующего профиля. Обратные клапаны с утиным клювом основаны на гибкой резиновой диафрагме, которая создает клапан, который обычно закрыт, если не подается положительное давление.

Однако, в отличие от металлических поворотных или откидных обратных клапанов, резиновые обратные клапаны с утиным носом не ржавеют, не заедают и не заедают, что обычно повышает надежность и долговечность. Точно так же резиновые обратные клапаны не подвержены механическому износу, что может отрицательно сказаться на обратных клапанах, изготовленных из других материалов.

Выбор правильного обратного клапана

При выборе обратных клапанов необходимо учитывать множество факторов, чтобы обеспечить правильный выбор. Например, важно убедиться, что любой обратный клапан изготовлен из подходящих материалов, совместимых с жидкостью или газом, которые будут использоваться, например, с использованием резинового обратного клапана с утиным носом, где это необходимо. Номинальные характеристики клапана, размер линии, тип установки, такой как горизонтальная или вертикальная, размеры и тип соединения, максимальная скорость утечки, перепад давления и любые особые требования должны быть частью углубленной оценки. Также важно убедиться, что в каждом случае используется правильный тип клапана.

Однако, в то время как для большинства типов клапанов полностью открытый затвор не ограничивает существенно поток, в обратном клапане степень открытия зависит от перепада давления. Тем не менее, обратные клапаны часто определяются, как и другие типы клапанов, и основаны на максимально возможном коэффициенте потока клапана (Cv), а не на реальных условиях эксплуатации. В результате клапан может открываться только частично, когда скорость потока меньше требуемой. Частично открытые клапаны могут иметь повышенное сопротивление и падение давления, а также такие явления, как трепетание клапана. Чрезмерное флаттер приводит к износу, что неизбежно повышает вероятность отказа компонента. В случае обратных клапанов это может привести к обратному потоку и всем связанным с этим проблемам, которые могут возникнуть в этих условиях.

Например, для обратных клапанов более высокие значения Cv могут быть вредными, так как это увеличивает вероятность частично открытого клапана. Клапан с высоким значением Cv в системе с низким расходом, вероятно, увеличит вероятность износа компонентов клапана и приведет к более высокому падению давления, чем предполагалось, учитывая, что падение давления обычно рассчитывается на основе полностью открытого клапана.

Таким образом, правильный размер обратного клапана является критическим фактором, который часто понимают неправильно. В тех случаях, когда расход недостаточен, чтобы удерживать клапан от остановки, требуется клапан с более низким значением Cv, чтобы предотвратить такие характеристики, как флаттер. Таким образом, размеры обратных клапанов должны основываться на конкретном применении, а не на размере линии, чтобы гарантировать, что клапан полностью открыт или закрыт в типичных условиях эксплуатации. Эту характеристику обратных клапанов часто упускают из виду, и обычно обнаруживается, что такие проблемы в конечном итоге возникают из-за плохо подобранных обратных клапанов, а не из-за самих клапанов.

Когда заменять обратные клапаны

В связи с потенциально значительными негативными последствиями, которые могут возникнуть в результате отказа обратного клапана, обеспечение надлежащего обслуживания и правильной работы обратных клапанов имеет решающее значение для операторов предприятия. Например, обратные клапаны используются во всех ливневых и канализационных системах, где они предотвращают противоток. Неисправные запорные клапаны, подвергшиеся коррозии или заклиниванию, могут привести к стоячей воде или затоплению и связанным с этим последствиям для здоровья из-за контакта с загрязненной водой. Виды отказа обратного клапана, связанные с износом или плохим обслуживанием, могут включать проблемы, связанные с шумом и вибрацией от гидравлического удара, обратного потока, утечки или повреждения. Заедание клапанов может произойти, когда между корпусом клапана и движущимися частями, такими как диск или шар, задерживается такой материал, как накипь или мусор. Повреждение седла клапана или других элементов или застревание материала может привести к утечке. Наряду с загрязнением к другим факторам, которые могут отрицательно повлиять на обратные клапаны, относятся высокие температуры, изношенные эластомеры и уплотнения седла, неправильная установка или плохое техническое обслуживание и сборка. Клапаны также могут заедать или протекать по мере их старения и разрушения.

Когда механические обратные клапаны изнашиваются, они обычно дают предупреждающие знаки о своем плохом состоянии. Например, они могут начать вибрировать, издавать шумы или стучать, а также возможно, что компоненты могут выйти из строя и выпасть из механизма. При выходе из строя обратных клапанов также могут возникать обратные потоки. Простое прослушивание потока жидкости, когда клапан находится в закрытом положении, свидетельствует об утечке и является серьезным предупредительным сигналом к ​​действию. Полезно отметить, что обратные клапаны с резиновым утконосом являются «пассивными» устройствами и не подвержены такому износу. Относительно простые меры, такие как минимизация попадания мусора в линию через фильтры и правильная смазка компонентов обратного клапана, могут помочь предотвратить преждевременный выход из строя. Тем не менее, также стоит отметить, что обратные клапаны необходимо регулярно заменять. Продукты, созданные на основе высокого качества и опытных инженеров, неизбежно оказывают значительное влияние на производительность, а более дешевые продукты часто являются ложной экономией. Хотя типичный срок службы компонентов зависит от области применения, производители рекомендуют заменять металлические и пластиковые обратные клапаны каждые 5-7 лет, тогда как обратные клапаны, изготовленные из резины, могут оставаться полностью пригодными к эксплуатации до 35-50 лет.

Обратные клапаны, как правило, являются недорогим компонентом, поэтому их часто упускают из виду. Это может быть подход с высоким риском, учитывая, что стоимость отказа обратного клапана значительна. Потенциал катастрофы реален, когда обратный поток может остановить производство или даже серьезно повредить объект. Следовательно, когда обратные клапаны начинают проявлять какие-либо признаки неисправности, операторы предприятия должны незамедлительно заменить компонент высококачественной заменой.

Proco Products является ведущим производителем обратных клапанов, разрабатывающим и производящим экономичный механизм для предотвращения обратного потока жидкостей и газов. Узнайте больше об обратных клапанах на сайте https://www.procoproducts.com.

Как работают обратные клапаны насосов?

17 сентября 2021 г. 16:01:53

Обратный клапан насоса представляет собой самодействующий односторонний или обратный клапан. Это автоматическое предохранительное устройство позволяет жидкости свободно течь в одном направлении. Однако, если поток жидкости меняется на противоположный, клапан автоматически закрывается, тем самым защищая подключенный трубопровод и насос.

Почему важны обратные клапаны

Обратные клапаны важны, поскольку они предотвращают обратный поток, который может вызвать гидравлический удар. Обратный поток распространяет скачок давления или вызывает ударную волну высокого давления по всей системе трубопроводов, которая может достигать пиков, в десять раз превышающих безопасное рабочее давление для трубы. Хотя однократное возникновение гидравлического удара может не привести к немедленному отказу, повторяющиеся экстремальные нагрузки вызывают усталость и могут привести к серьезному повреждению подключенного насоса и трубопровода.

Помимо защиты, обратные клапаны также обеспечивают движение жидкости в заданном направлении и предотвращают обратный поток или утечку, образуя герметичное уплотнение.

Как работают обратные клапаны насосов?

Обратные клапаны являются самоприводными устройствами, что означает, что их операции открытия и закрытия не требуют участия человека. Вместо этого их работа зависит от перепада давления. На рынке доступны различные типы обратных клапанов, но давайте рассмотрим в качестве примера однодисковый обратный клапан, чтобы понять принцип работы.

В обратном клапане этого типа жидкость под давлением поступает в клапан через вход. Это давление автоматически открывает диск клапана, и он остается открытым до тех пор, пока давление не упадет. При снижении давления диск захлопывается и закрывает клапан.

Важным аспектом, который следует учитывать, является давление срабатывания обратного клапана. Это давление, которое открывает диск клапана, позволяя жидкости течь через него. Давление открытия может варьироваться от 3 до 350 фунтов на квадратный дюйм, в зависимости от размера и области применения обратного клапана.

Как правильно выбрать обратный клапан?

При выборе обратного клапана для конкретного применения следует учитывать множество факторов. Например, в некоторых отраслях промышленности требуется клапан, пропускающий поток абразивных жидкостей, в то время как в других требуется клапан, который не ржавеет.

Некоторые основные факторы, которые следует учитывать:

• Ориентация клапана (т.е. вертикальная или горизонтальная)
• Размер трубы
• Интенсивность давления
• Минимально допустимая скорость утечки

Помимо этих факторов, обратные клапаны определяются на основе максимально возможного коэффициента потока клапана (Cv). Чем выше Cv, тем выше давление, необходимое для открытия затворов клапана.

Таким образом, если клапан с более высоким Cv используется для применения с низким давлением, затворы клапана будут открываться только частично. В результате будет увеличиваться сопротивление потоку жидкости и падение давления. Более высокий коэффициент потока клапана также увеличивает вероятность явления, называемого флаттером клапана, увеличивая износ компонента и, в конечном итоге, выход компонента из строя.

Области применения обратных клапанов

Обратные клапаны используются во многих отраслях промышленности для различных применений, включая:

• HVAC для обеспечения отсутствия обратного потока охлаждающих жидкостей
• Химическая промышленность
• Пищевая промышленность
• Очистка воды и сточных вод
• Промышленные, судовые и горнодобывающие насосы
• Производство электроэнергии

Обратные клапаны часто устанавливаются на выпускном конце центробежного насоса для защиты насоса от обратного потока. Поскольку центробежные насосы не являются самовсасывающими, обратные клапаны также помогают удерживать жидкости в трубах. На водоочистных сооружениях обратные клапаны часто устанавливаются последовательно, чтобы предотвратить загрязнение обратным потоком труб, несущих чистую воду.

Обычно используемые обратные клапаны для насосов

Более крупные обратные клапаны для насосов обычно имеют поворотный металлический диск или шарнир на шарнире, закрывающий клапан для предотвращения обратного потока жидкости.

Небольшие обратные клапаны для насосов часто имеют более широкий выбор конструкций, например, шаровые краны с ручным управлением или пружинный шаровой кран с подпружиненным шаром, закрывающим клапан.

Обратные клапаны типа «утконос» имеют резиновую диафрагму, которая открывается и закрывается при приложении давления.

Следите за своими обратными клапанами

Обратные клапаны необходимы для поддержания давления жидкости, а также для предотвращения обратного потока и гидравлических ударов. Неисправный обратный клапан сначала начнет вибрировать, что в конечном итоге приведет к чрезмерному износу и повреждению компонентов.

Одним из способов предотвратить выход из строя этого клапана и обеспечить его долговечность является регулярное техническое обслуживание. Некоторые этапы профилактического обслуживания включают:

• Поддержание чистоты клапанов и трубопроводов
• Регулярно смазывайте подвижные части клапана
• Выберите подходящий размер и тип клапана для вашего применения
• Замените неисправные клапаны, если вы начинаете замечать первые признаки неисправности 

Наши программы технического обслуживания насосов Hayes, поддерживаемые полностью обученным персоналом, позволяют поддерживать работу ваших насосов с максимальной эффективностью с минимальным временем простоя. Свяжитесь с нами для обслуживания и ремонта ваших насосов сегодня!

Нужна помощь в поиске подходящего обратного клапана?

Как это работает: обратные клапаны

Как это работает: обратные клапаны | Шлюмберже

Артикул

Надежная работа без автоматизации или вмешательства человека

Обратные клапаны, также известные как невозвратные или односторонние клапаны, позволяют жидкости течь по трубопроводу в одном направлении. Клаппер свисает с шарнира, вала тарелки или штифта, прикрепленного к нижней стороне крышки. Эта конструкция препятствует обратному потоку в линии.

Из-за своей простой конструкции обратные клапаны обычно работают без автоматизации или вмешательства человека, а вместо этого зависят от скорости потока жидкости для открытия и закрытия. Это означает, что у них нет внешнего метода управления, такого как ручка или рычаг. Минимальное давление на входе, необходимое для работы клапана, называется давлением срабатывания, обычно оно составляет от 1 до 5 фунтов на квадратный дюйм. Обратные клапаны разработаны специально с учетом этого числа.

Степень открытия обратного клапана определяется скоростью потока. Чем выше скорость потока, тем больше будет открыт клапан, пока он не достигнет максимального, полностью открытого положения. На многих обратных клапанах угол полного открытия составляет приблизительно 85°.

Идеально подходящие для стандартных и ответственных применений в энергетике, запорные, шаровые и обратные клапаны NEWCO включают соединение крышки с герметичным уплотнением, которое устраняет фланцы корпуса и крышки, уменьшая вес и упрощая применение внешней изоляции.

Типы

Поворотные (t с поворотным диском) обратные клапаны состоят из створки с диском, выпуклым на входной стороне вверх по потоку и плоским на стороне выхода ниже по потоку. Для клапанов API Spec 600 этот диск качается на шарнире, прикрепленном к нижней части крышки клапана. Для клапанов API Spec 6D типичная конструкция представляет собой литой карман в корпусе клапана с вставным валом или штифтом и втулкой, в который запирается створка. Этот тип конструкции требует некоторого ограничения, чтобы удерживать хлопушку в кармане. Новая конструкция отличается улучшенной модульностью и упрощает сборку, позволяя собирать различные конфигурации с базовой конструкцией.

Форсунка (осевой поток) Обратные клапаны имеют подпружиненный диск, который перемещается горизонтально. Пружина обеспечивает безударную конструкцию, исключающую воздействие гидравлического удара. Они предназначены для работы в полностью открытом положении даже при минимальном расходе, чтобы обеспечить производительность. Сопловые обратные клапаны могут быть установлены как в подземных, так и надземных системах и идеально подходят для газовых систем.

Шаровые обратные клапаны включают сферический шаровой клапан, который иногда подпружинен для герметизации при давлении ниже давления открытия. Из-за сферической конструкции эти клапаны могут легко изнашиваться при длительном использовании и требуют частого обслуживания; поэтому их следует устанавливать в местах, легкодоступных для ремонтных бригад.

Обратные клапаны с диафрагмой состоят из резиновой мембранной заслонки, которая открывается, когда давление на входе превышает давление на стороне выхода, и закрывается, когда это давление выравнивается или опускается ниже заданного перепада давления.

Запорные обратные клапаны обычно имеют конструкцию, аналогичную поворотному обратному клапану, но имеют дополнительный внешний механизм управления, такой как привод, рычаг или маховик, который позволяет преднамеренно закрыть клапан независимо от давления потока.

Клапаны Duckbill позволяют потоку проходить через мягкую трубку, которая входит в выходную часть клапана, где противодавление сжимает трубку и перекрывает поток.

Особенности

Основным преимуществом обратного клапана является его простая конструкция. Как правило, обратные клапаны также меньше и проще в установке по сравнению с другими типами клапанов, что упрощает техническое обслуживание и делает его более эффективным. Обратные клапаны могут быть спроектированы с особыми характеристиками защиты от хлопка для снижения шума и износа уплотнений. Обратные клапаны форсунок ENTECH обычно выбирают для этой функции на насосных станциях СПГ и газокомпрессорных станциях. Кроме того, благодаря своей простой обтекаемой конструкции обратные клапаны TOM WHEATLEY и обратные клапаны ENTECH имеют более низкие потери давления (менее 1 фунта на кв. дюйм), чем аналогичные поршневые обратные клапаны.

Области применения

Благодаря простой конструкции и разнообразным материалам обратные клапаны используются в самых разных областях и областях. Обратные клапаны могут быть спроектированы в соответствии со стандартами API Specs 600 или 6D. Обычно обратные клапаны, разработанные в соответствии со спецификациями API Spec 600, используются на промышленном рынке. Эти клапаны, как правило, с уменьшенными размерами портов, имеют специальные болтовые соединения и уплотнение крышки, угловое седло, створку и рычаг из двух частей, а также отделку из твердого хрома. Обратные клапаны могут быть спроектированы с учетом различных требований к толщине стенок и имеют номинальные значения давления и температуры в соответствии с ASME B16.34. Обратные клапаны API Spec 600 и 6D, предназначенные для использования в нефтегазовой промышленности, имеют съемные седла, а также соединения крышки с корпусом для уплотнений, прокладок крышки и болтового соединения крышки.

Специальные клапаны для подводной эксплуатации при экстремально высоких давлениях и низких температурах могут быть встроены в систему. Клапан TOM WHEATLEY имеет уникальную свободно вращающуюся заслонку. Если требуется обратный поток или критическая операция очистки скребками, створка может приводиться в действие вручную, гидравлически или с помощью ROV и удерживаться в полностью открытом положении. Эта функция также доступна в неподводных приложениях.

Клапаны

NEWCO доступны в размерах от 1/4 до 24 дюймов [от 5 до 600 мм], классы ASME от 150 до 1500 и из различных марок нержавеющей стали.

Запорные, шаровые и обратные клапаны NEWCO идеально подходят для стандартных и ответственных применений в энергетике. Герметичное соединение крышки исключает фланцы корпуса и крышки, что снижает вес и упрощает применение внешней изоляции. В отличие от клапанов с болтовой крышкой, внутреннее давление, прикладываемое к самозакрывающемуся клапану, приводит к более плотному контакту уплотнительных элементов — чем выше внутреннее давление, тем плотнее уплотнение. Конструкция обратного клапана с наклонным диском обеспечивает минимальное ограничение в средах с низкой скоростью и идеально подходит для предотвращения обратного потока в приложениях с однонаправленным потоком в горизонтальном потоке.