Конструкция клапана обратного: Виды обратных клапанов и особенности их установки

Обратный клапан: устройство и назначение

Обратный клапан – незаменимое устройство в любой системе водоснабжения, канализации и отопления. Несмотря на широкую сферу использования, обратный клапан имеет основную задачу – он открывается при достижении определенного давления и автоматически закрывается при снижении давления ниже установленной нормы.

В этой статье поговорим о конструкции, использовании и разновидностях обратных клапанов.

 

Обратный клапан: конструкция

Обратный клапан независимо от сферы применения имеет несколько основных элементов:

• Корпус;
• Золотник – подвижный исполнительный элемент;
• Прокладки из силикона или резины;
• Пружины из нержавеющей стали с большим коэффициентом упругости.

 

Конструкция клапана может меняться в зависимости от сферы применения. Как правило, корпус обратного клапана выполнен из прочной латуни. Материал отличается устойчивостью к коррозии и воздействию химических реагентов, которые часто содержатся в воде. Отдельные модели клапанов покрыты сверху хромированным или никелевым покрытием. Элементы золотника производят из латуни или ударопрочного пластика.

 

Принцип работы обратного клапана

Функционирование клапана достаточно просто.

В стандартном положении обратный клапан закрыт. Напряжение пружины перекрывает конструкцию. Если давление воды на входе повышается, она создает напряжение на механизм клапана сильнее, чем может выдержать пружина. Это приводит к открытию клапана и прохождению потока через устройство. Как только давление воды на входе снизилось, клапан автоматически закрывается, перекрывая поток воды.

 

Разновидности обратных клапанов

Клапаны выпускают различных видов в зависимости от запирающего элемента:

• Подъёмный. Заслонка клапана передвигается вверх-вниз.
  Затвор открывается при повышении напора. Когда давление снижается или меняется направление движения потоков, клапан закрывается под воздействием пружины.
• Поворотный. Имеет вид длиной створки, которая открывается под напором жидкости и закрывается от силы пружины при снижении давления потока жидкости.
• Шаровой. Поток жидкости перекрывает шар, который прижимается к седлу клапана пружиной. Поток воды отжимает шар, открывая проход для воды.

 

Относительно материала изготовления обратные клапаны бывают:

• Из латуни. Надежные и прочные.
• Из чугуна. Используются в магистральных трубопроводах.
• Нержавеющие. Надежные устройства, но самые дорогие. Их устанавливают в наиболее ответственных участках магистрали.

 

Относительно метода фиксации обратные клапаны выпускают:

• Муфтовые. Клапан подсоединяют между трубами посредством двух резьбовых муфт. Такой вариант – самый распространенный в бытовых магистралях.
• Фланцевые. Подсоединяют посредством фланцевых соединений. Используют относительно труб из чугуна значительного диаметра.
• Межфланцевые. Устанавливают на магистральных трубопроводах.

 

Место монтажа обратного клапана

Существует множество участков в системах водоснабжения и отопления, где рациональна установка обратного клапана:

• Вход трубопровода ГВС в квартиру;
• Участок трубы после счётчика, что убережёт прибор от гидравлических ударов;
• Перед насосной станцией, чтобы предотвратить утечки воды из трубопровода после выключения напряжения;
• В месте подсоединения газового водонагревателя, что предотвратит выход горячей воды в холодный трубопровод;
• В участке подключения стиральной и посудомоечной машины для защиты от протечек.

 

Как выбрать обратный клапан

Чтобы подобрать обратный клапан, который будет эффективно справляться со своими задачами, необходимо учитывать все критерии:

• Назначение. Клапан нужно подбирать относительно магистрали, где он будет установлен.
• Способ подключения. Чтобы исключить нагромождение лишних переходников, необходимо подбирать клапан одновременно с проектированием разъёмов. К примеру, в бытовых системах чаще всего применяют муфтовые соединения.
• Габариты. Клапан должен отвечать диаметру трубопровода.
• Материал. Клапан, который контактирует с горячими жидкостями, должен быть изготовлен из латуни или нержавейки.

Обратные клапаны — конструкция, разновидности, критерии выбора клапанов

Поиск по всему каталогуКотлы и автоматика для них Газовые котлы  Ariston  Baxi  Buderus  Ferroli  Navien  Protherm  Vaillant Электрические котлы  E.C.A  Ferroli  Navien  Protherm  Vaillant  Ресурс  Эван Твердотопливные котлы  Kentatsu  Protherm  Zota Дымоходы Котельная автоматика и стабилизаторы  Стабилизаторы напряжения  Терморегуляторы  GSM-модули  Датчики  При плохом заземлении  Защита от скачков напряжения  ИБП для котлов  Доп.

оборудование для ИБП Аксессуары и принадлежности Запчасти для котлов  для электрических котловНасосы Запчасти для насосов Grundfos Скважинные насосы Колодезные насосы Насосные станции Поверхностные насосы Рециркуляционные насосы Циркуляционные насосы Насосы для кондиционирования Повысительные насосы Канализационные насосы и установки Насосные установки для отвода конденсата Дренажные насосы Ёмкости для дренажных насосов Автоматика и доп. комплектация Кабель погружной Оголовки, адаптеры ТросыТеплоносительРадиаторы и конвекторы Алюминиевые радиаторы Биметаллические радиаторы Стальные панельные радиаторы  Buderus  Kermi  Royal Thermo  Sole Терморегулирующая арматура  Вентили (клапаны) для радиаторов  Термостатические головки для вентилей  Термоэлектрические головки для вентилей  Блоки подключения для стальных радиаторов  Комплектующие для радиаторной арматуры КомплектующиеВодонагреватели и бойлеры Электрические водонагреватели Бойлеры косвенного нагрева Принадлежности и запчастиБаки и гидроаккумуляторы Гидроаккумуляторы  Belamos  Reflex  UniGB  Waterstry Расширительные баки  Reflex  UniGB Пластиковые баки для воды ПринадлежностиКраны, вентили, задвижки Краны шаровые резьбовые Водоразборные краныТрубы и фитинги Металлопластик: трубы и фитинги  Металлопластиковые трубы  Фитинги для металлопластика Полипропилен: трубы и фитинги ПНД: трубы и фитинги Сшитый полиэтилен: трубы и фитинги  Трубы из сшитого полиэтилена  Фитинги для сшитого полиэтилена Канализационные трубы и фитинги  Трубы канализационные  Фитинги канализационные Гофрированная труба из нержавеющей стали: трубы и фитинги  Труба из гофрированной нержавеющей стали  Фитинги для труб из гофрированной нержавеющей стали Медь: трубы и фитинги  Медные трубы  Фитинги для меди Резьбовые фитинги Шланги и быстросъёмы  Быстросъемы и комплектующие для полива  Шланги Гофра защитнаяКрепёжТеплоизоляция Трубная изоляцияКоллекторы и гидрострелки Гидрострелки Коллекторы для водоснабжения Смесительные клапаны Смесительные узлы Коллекторные группы Коллекторы Термоэлектрические головки для коллекторов Комплектующие для коллекторов Коллекторные шкафыТехника быстрого монтажа Насосные группы Модульные гидрострелки и коллекторы СервоприводыЭлектрические тёплые полы Электрические нагревательные маты Электрические теплые полы: кабель Инфракрасный пленочный теплый пол Терморегуляторы для теплого полаГреющий кабельКонтрольно-измерительные приборы и автоматика Водосчетчики Манометры Термоманометры ТермометрыПредохранительная арматура Автоматические воздухоотводчики Группы безопасности Обратные клапаны Предохранительные клапаны Редукторы давленияПолотенцесушителиВодоподготовка Картриджи для фильтров Косые фильтры Магистральные фильтры Обратный осмос Под мойку Самоочищающиеся фильтры Ультрафиолетовый стерилизизатор Фильтрующие среды и реагентыИнструментыТрапы и сифоныРасходные материалы и уплотнители

Главная / Cтатьи / Обратные клапаны — конструкция, разновидности, критерии выбора клапанов

Для бесперебойной эксплуатации бытового или примышленного трубопровода необходима правильная циркуляция жидкости или теплоносителя, поток которого должен идти в определенном направлении. Протекание воды в строго заданном горизонтальном направлении обеспечивают вспомогательные устройства – обратные клапаны, которые предупреждают отток или случайную утечку, стабилизируют уровень давления для предупреждения простоя или аварийных ситуаций, предотвращают непредвиденную остановку насоса.

Правильный выбор клапана и его грамотная установка с соблюдением правил и норм позволяет избежать неприятных последствий при эксплуатации трубопровода.

Конструкция и характеристики обратных клапанов

Обратные клапаны относятся к категории водопроводной фурнитуры, основное назначение которой заключается в обеспечении бесперебойного контроля пропускной способности на определенном участке водопровода. Использование клапанов позволяет поддерживать высокий уровень давления, а также повысить эффективность эксплуатации насосных установок и станций.

Конструкция обратного клапана включает два металлических цилиндра, перпендикулярно расположенных друг к другу. Соединение цилиндров клапана образует общую полость, один из них имеет внутреннюю резьбу, второй – заглушен. Запорный механизм, расположенный внутри обратного клапана, обеспечивает пропуск водяного потока в одном направлении.

В рабочем положении хлопковый (запорный) механизм находится в открытом или закрытом положении, что позволяет жидкости проткать беспрепятственно. Если давление в трубопроводной системе недостаточно (к примеру, при остановке работы насосной станции или утечке жидкости) механизм клапана срабатывает (перекрывает просвет трубы) и подача воды прекращается.

Автоматический принцип работы и простота эксплуатации обуславливает широкую востребованность обратных клапанов, которые обычно используются в системе трубопроводов с одним или несколькими насосными установками. При аварийной ситуации обратный клапан «отсекает» участок от остальной системы.

Функциональные возможности запорных обратных клапанов достаточно широкие:

• При установке в бытовых трубопроводах устройство обеспечивает защиту от утечки воды и возможного затопления, которое возникает при усилении обратно направленного потока.
• При монтаже в системе канализации предупреждает появление неприятного специфического запаха, особенно при длительном перерыве в эксплуатации.
• Предупреждение попадания в трубопровод загрязнений, мусора и посторонних включений, при их прохождении через насосную установку.

Обратные клапаны обычно устанавливаются в частных и многоквартирных домах с централизованной системой водоотведения и водоснабжения. Они предотвращают смешивание холодной и подогретой воды через смеситель, а также защищают счетчик учета потребления воды от гидравлических ударов и возможного повреждения (к примеру, при установке неисправного сантехнического оборудования).

В домах с автономным водоснабжением обратные клапаны ставятся перед насосной установкой, они предупреждают сток воды из трубопроводной системы при случайной остановке насоса, в результате чего отсутствует необходимость его наполнения жидкостью при последующем включении.

Корпус устройства может быть выполнен из нержавеющей стали и сплавов, титана, латуни, бронзы и других металлов, которые обеспечивают надежность и безопасность эксплуатации, а также долгий срок службы. Для повышения герметичности затвора используются уплотнители из пластика или резины.

Разновидности обратных клапанов

Применение обратных клапанов стабилизирует давление в трубопроводной системе и упрощает проведение сантехнических работ. Некоторые виды клапанов используются для выполнения конкретных задач.

По типу запорного (хлопкового) механизма выделяют клапаны:

• Лепестковые. Предназначены для использования в канализационных, водопроводных и теплоснабжающих системах, отличающихся низким давлением. В качестве механизма-затвора используется осевой золотник, закрепленный над проходным отверстием трубы. Под напором жидкости в системе золотник опрокидывается, что позволяет воде беспрепятственно протекать по трубам. При снижении давления в системе запор «падает», перекрывая водопроводную трубу.
• Золотниковые. Основным конструктивным элементом устройства является золотник. Устанавливаются обычно до или после счетчика учета воды.
• Шаровые, пружинные, дисковые. В конструкции устройства в качестве затвора используется специальный диск (пластина), шар или пружина, которые способны бесперебойно работать в трубопроводах с максимально возможным высоким давлением. Устанавливаются обычно после скважин и других источников водоснабжения на трубы размером от 15 до 200 мм.

Обратите внимание! В сложных системах водоснабжения с высоким давлением и напором воды рекомендуется устанавливать двухстворчатые пружинные или дисковые модели. Наличие в конструкции трубопроводной арматуры амортизаторов обеспечивает смягчение силы гидравлического удара. Двухстворчатые модели устанавливаются на трубы от 50 до 700 мм.

По способу фиксации:

• Фланцевый.  Крепление арматуры к трубопроводу осуществляется с применением фланцев через уплотняющие прокладки.
• Муфтовый. Фиксация арматуры проводится в результате накручивания клапана на трубу через муфту с уплотнителями.
• Межфланцевый. Предназначен для установки в домашних трубопроводных системах, монтаж клапана осуществляется по старой технологии.

По скорости перекрывания потока воды выделяют обратные клапаны с механизмом действия двух видов – плавного перекрытия или захлопывания. Хлопковый механизм при поступлении воды в трубу срабатывает моментально, плавный более медленный, но при этом отличается более долгим сроком службы.

Варианты установки клапанов

Способ монтажа обратного клапана зависит от разновидности используемой арматуры. Менее трудоемким процессом установки отличается межфланцевая запорная арматуры, которая монтируется только по направлению движения жидкости в системе (маркируется на корпусе устройства в виде стрелки).

При наличии в системе водоснабжения одной или нескольких насосных станций установка клапана проводится двумя способами:

• Перед станцией;
• После храповика на всасывающем трубопроводе.

Монтаж арматуры целесообразно проводить после храповика, поскольку его установка перед насосом может привести к снижению объема циркулируемой воды/теплоносителя в трубопроводе, которые сливаются во всасывающую трубу и попадают в насосную установку при ее повторном запуске.

При монтаже хлопкового обратного клапана перед установленной насосной станцией в конструкции трубопровода необходимо предусмотреть сгон для воды, предназначенный для слива циркулируемой жидкости при проведении ремонтных работ или «консервировании» системы на зимний период. Кран для слива устанавливается в нижней части водопровода.

Для обеспечения надежной, бесперебойной и долговременной эксплуатации клапаны устанавливаются в системе строго вертикально.

Критерии выбора клапанов

При подборе обратного клапана для обеспечения бесперебойной эксплуатации трубопроводной системы необходимо учитывать ряд критериев:

• Диаметр внутреннего отверстия.
• Номинальное давление (максимально возможное давление, при котором производитель гарантирует долговременную, надежную и максимально безопасную эксплуатацию трубопровода). Маркируется символами PN.
• Соответствие трубопроводной арматуры отечественным и международным стандартам качества.
• Способ монтажа арматуры к водопроводу (альтернативные варианты – приварка арматуры к трубам из легкого полипропилена, надежное соединение с помощью фланцев, крепежа-зажима или муфты с резьбой).
• Материал корпуса (пластиковые модели подойдут для полипропиленовых труб, для горячего водопровода оптимальным вариантом станут металлические аналоги).

Для системы теплоснабжения с трубами из металла (алюминия, чугуна) рекомендуется подбирать поворотные обратные клапаны, поскольку постоянное циркулирование теплоносителя в замкнутой системе приводит к его загрязнению. Арматура с поворотным запорным механизмом менее чувствительна к наличию посторонних включений.

Для современных металлопластиковых отопительных труб лучше всего подходит дисковый или пружинный клапаны. В водопроводных трубах циркулирует очищенная вода, а небольшой диаметр труб делает целесообразным применение арматуры с муфтовым креплением.

Знакомство с обратными клапанами. Технологический трубопровод только в одном направлении. Обратный клапан открывается при прямом потоке и закрывается при обратном потоке. Обратные клапаны значительно отличаются от других членов семейства клапанов, и основная функция обратного клапана заключается в защите механического оборудования в системе трубопроводов путем предотвращения реверсирования потока жидкости.

Обратные клапаны полностью автоматические в своей работе, не требующие какого-либо оператора или внешнего управления; поэтому у большинства нет рукоятки клапана или штока. Обратные клапаны приводятся в действие потоком жидкости и перепадом давления между их впускным и выпускным отверстиями.

Реверсирование потока в системах обработки жидкостей возможно и может быть вызвано случайной
остановкой оборудования или автоматическими предохранительными устройствами. По этой причине на трубопроводах устанавливаются обратные клапаны, чтобы предотвратить такой обратный поток и обеспечить движение продукта только в одном направлении. Когда поток движется в правильном направлении, клапан остается открытым. Когда поток меняется на противоположный, клапан автоматически закрывается. Использование обратного клапана особенно важно в случае насосов и компрессоров, где обратный поток может повредить внутренние части оборудования и вызвать ненужный останов системы, а в тяжелых случаях и всей установки.

Несколько важных технических терминов, используемых при работе с обратным клапаном;

Давление открытия  – Относится к минимальному перепаду давления на входе между входом и выходом, при котором клапан будет работать. Обычно обратный клапан рассчитан на конкретное давление срабатывания и поэтому может быть рассчитан на него. Давление срабатывания также известно как напор (давление) или давление открытия.

Давление повторного закрытия  – Относится к перепаду давления между входом и выходом клапана во время процесса закрытия обратного клапана, при котором видимая скорость утечки отсутствует. Давление повторного запечатывания также известно как давление запечатывания, посадочный напор (давление) или давление закрытия.

Обратное давление  – Относится к перепаду давления между входом и выходом обратного клапана, когда давление на выходе клапана выше, чем на входе или в точке перед клапаном.

Обратный клапан Принцип работы

Обратному клапану требуется минимальное давление на входе (перепад давления между входом и выходом), также известное как давление срабатывания, чтобы открыть клапан и пропустить поток жидкости через него. Если давление на входе когда-либо упадет ниже давления открытия или возникнет противодавление (поток пытается перейти от выхода к входу), то обратный клапан автоматически закроется. В зависимости от конструкции обратного клапана механизм закрытия может меняться, а процессу закрытия может способствовать пружина или сила тяжести. Противодавление прижимает закрывающий механизм (задвижку, шар, диафрагму или диск) к отверстию и герметизирует его.

Типы обратных клапанов

Обратные клапаны могут быть сгруппированы в соответствии с тем, как закрывающий элемент перемещается на седло. Несколько основных и наиболее часто используемых типов обратных клапанов перечислены и подробно описаны ниже:

• Поворотный обратный клапан – Запорный элемент качается вокруг шарнира, который установлен снаружи седла.
• Поршневые или подъемные обратные клапаны – Запорный элемент перемещается в направлении, нормальном к плоскости седла.
• Шаровой обратный клапан – Укупорочный элемент состоит из шарика, который движется в направлении, нормальном к плоскости седла, и постоянно вращается.
• Обратный клапан с поворотным диском – Запорный элемент наклоняется относительно шарнира, который установлен рядом с центром седла, но выше его.
• Мембранный обратный клапан – Запорный элемент состоит из диафрагмы, которая отклоняется от седла или против него.
• Запорный обратный клапан – Представляет собой комбинацию подъемного обратного клапана и шарового клапана. Его можно использовать либо как обратный клапан, либо как запорный (запорный) клапан, например шаровой клапан.
• Подпружиненный обратный клапан – Запорный элемент состоит из узла шток-диск с центральной направляющей и пружины сжатия.
• Обратный клапан «утконос» – Запорный элемент состоит из мягкой трубки, конец которой имеет естественную уплощенную форму.

Поворотный обратный клапан

Поворотный обратный клапан — самый популярный из всех обратных клапанов, обеспечивающий очень небольшое сопротивление потоку, когда он полностью открыт. Запорный элемент (диск) открывается и закрывается, как люк, вокруг шарнира снаружи сиденья. На диск может быть установлена ​​сменная композиционная шайба, которая берет на себя большую часть износа. Незакрепленный штифтовой шарнир обеспечивает закрытие диска, когда поток уменьшается до нуля.

Поворотные обратные клапаны должны устанавливаться в горизонтальном положении, но также могут быть установлены в вертикальном положении, при условии, что диск не достигает положения остановки. Поворотные обратные клапаны дополняют задвижки и обычно используются на всех линиях, где потери жидкости на трение имеют первостепенное значение. Они рекомендуются для применений, где реверсирование потока происходит не так часто, чтобы предотвратить «дребезжание клапана». Грязь и вязкие жидкости не могут легко помешать вращению диска вокруг шарнира.

По мере увеличения размера поворотных обратных клапанов вес и ход диска в конечном итоге становятся чрезмерными для удовлетворительной работы клапана. По этой причине поворотные обратные клапаны размером больше примерно NPS 24 часто конструируются как многодисковые поворотные обратные клапаны и имеют ряд обычных поворотных дисков, установленных на многоседельной диафрагме поперек проходного сечения клапана. Двухдисковый поворотный обратный клапан, как показано на соседнем рисунке, имеет конструкцию, сокращающую длину пути, по которому центр
тяжести перемещения диска, а также снижает вес такого диска примерно на 50% по сравнению с однодисковыми поворотными обратными клапанами того же размера.

Подъемные или Поршневые обратные клапаны

Подъемные обратные клапаны (также известные как поршневые обратные клапаны) имеют направляющую заглушку, которая поднимается за счет более высокого давления жидкости на входе или выше по потоку, чтобы обеспечить поток к выходу или выходу . Когда давление на входе больше не выше, сила тяжести или более высокое давление на выходе заставит диск опуститься на свое седло, закрыв клапан, чтобы остановить обратный поток. Подъемные обратные клапаны имеют преимущество перед большинством других типов обратных клапанов в том, что им требуется лишь относительно короткий подъем для полного открытия клапана.

В большинстве подъемных обратных клапанов запорный элемент перемещается в направляющей, чтобы обеспечить совмещение седла при закрытии. Однако такая направляющая также имеет недостаток, заключающийся в том, что грязь, попадающая в направляющую, может заклинить запорный элемент, а вязкие жидкости вызовут ленивую работу клапана или даже задержат запорный элемент. Таким образом, эти типы подъемных обратных клапанов подходят только для жидкостей с низкой вязкостью, практически не содержащих твердых частиц. Этот тип обратного клапана не имеет тенденции к захлопыванию, как поворотный обратный клапан, и предпочтителен для установок с нерегулярным или частым изменением направления потока.

Поток через подъемный обратный клапан дважды меняет направление, проходя через горизонтальную секцию, на которой сидит диск. Диск перемещается вертикально вверх, чтобы позволить потоку течь, и перемещается вниз, чтобы закрыться, если поток должен измениться. Приборная панель используется для смягчения действия диска. Подъемные обратные клапаны изготавливаются также в вертикальном исполнении для вертикального монтажа на трубопроводе.

Шаровой обратный клапан

Шаровой обратный клапан представляет собой обратный клапан, в котором запорный элемент имеет шарообразную форму и может перемещаться без точного направления. Когда клапан закрывается, шарообразный запорный элемент вкатывается в седло, обеспечивая необходимое выравнивание седла. В некоторых шаровых обратных клапанах шар подпружинен, чтобы удерживать его закрытым. Для этих конструкций без пружины требуется обратный поток для перемещения шара к седлу и создания уплотнения.

Шаровой обратный клапан предназначен для работы с вязкими жидкостями и системами, в которых присутствуют накипь и отложения. Такая конструкция продлевает срок службы клапана, сводя к минимуму износ шара и седла. Шаровые обратные клапаны работают бесшумно и рекомендуются для применений с быстро меняющимися потоками жидкости. Диск имеет истинную сферическую форму и точно направляется к седлу. Седла обычно сменные, и седло, и шар можно снять, не открывая трубу.

Шаровые обратные клапаны не следует путать с шаровыми кранами, которые представляют собой другой тип клапана, в котором шар действует как управляемый ротор для остановки или направления потока.

Обратный клапан с наклонным диском

Обратный клапан с наклонным диском имеет дискообразный запорный элемент, который вращается вокруг точки поворота между центром и краем диска и смещен от плоскости седла. Таким образом, диск опускается в седло при закрытии и поднимается из седла при открытии. Поскольку центр тяжести половинок диска описывает только короткий путь между полностью открытым и закрытым положениями, обратные клапаны с наклонным диском потенциально быстро закрываются. Этот конкретный клапан, кроме того, подпружинен, чтобы обеспечить быструю реакцию на замедление прямого потока.

Обратные клапаны с поворотным диском имеют тот недостаток, что они более дорогие, а также более сложные в ремонте, чем поворотные обратные клапаны. Поэтому использование обратных клапанов с наклонным диском обычно ограничивается приложениями, которые не могут быть выполнены с помощью поворотных обратных клапанов.

Мембранный обратный клапан

Мембранный обратный клапан использует гибкие резиновые диафрагмы для управления обратным или обратным потоком. Самоцентрирующийся гибкий мембранный диск является рабочей частью мембранного обратного клапана. Корпус клапана удерживает диск по центру седла или уплотняющей поверхности клапана. Поверхность уплотнения находится на входной стороне корпуса обратного клапана. Он имеет тонкую гладкую поверхность, которая обычно вогнута или изогнута назад к входному отверстию. В его центре есть отверстие. Обратный или обратный поток приводит к тому, что гибкий резиновый диск ложится на изогнутую уплотняющую поверхность. Это закрывает отверстие впускного отверстия, предотвращая восходящий поток обратно через впускное отверстие.

Обратный клапан с плавающей диафрагмой имеет особую конструкцию на выпускной стороне корпуса клапана. Здесь обычно есть какое-то двухуровневое седло клапана со встроенными каналами. Положительный поток к выпускному отверстию или выходному отверстию приводит к тому, что диск прилегает к этому седлу. Затем среда обтекает диск, проходит по каналам и выходит через выходное отверстие обратного клапана. Жидкости с высокой вязкостью или большим удельным весом могут привести к их неисправности.

Запорный обратный клапан

Запорно-обратные клапаны обычно имеют конструкцию, аналогичную обычному обратному клапану, но имеют дополнительный внешний механизм управления (например, исполнительный механизм, рычаг или маховик), который позволяет преднамеренно закрыть клапан независимо от давления потока. Запорные обратные клапаны представляют собой модифицированную версию стандартного шарового запорного клапана, в котором шток клапана постоянно прикреплен к шаровому диску. В конфигурации стопорной проверки головка штока плавает в шаровом диске (т. е. не прикреплена). Внутренний диск, который не прикреплен к штоку, действует как ограничитель подъема, позволяя ему свободно перемещаться вверх и вниз, когда шток поднимается для регулировки открытия и закрытия. Это регулирует скорость потока, но когда возникает обратный поток, отсоединенный диск действует как запорный поршень и быстро закрывается, тем самым предотвращая обратный поток в котел. При необходимости шток можно опустить вручную, чтобы остановить или полностью перекрыть поток.

Запорные обратные клапаны служат для двух основных целей:

1. В качестве шарового клапана они перекрывают или регулируют поток.
2. Модифицированный как обратный клапан, предотвращает обратный поток.

Другими словами, они обычно используются в качестве шарового клапана для запуска или остановки потока среды, но они также действуют как обратный клапан для автоматического закрытия, предотвращая тем самым обратный поток, который может привести к повреждению оборудования, такого как котлы. или насосы. Из-за этого наличие запорного обратного клапана похоже на наличие двух клапанов в одном.

Подпружиненный обратный клапан

Подпружиненные обратные клапаны (также известные как обратные клапаны с форсункой или бесшумные обратные клапаны) обычно включают узел шток-диск с центральной направляющей вместе с пружиной сжатия. Это означает, что диск остается в потоке. Среда обтекает его и не требует ручной или автоматизированной помощи для работы. Когда поток входит во входной порт клапана, он должен иметь достаточное давление (силу), чтобы преодолеть давление открытия и усилие пружины. После преодоления он толкает диск, открывая отверстие и позволяя потоку проходить через клапан. Когда входное давление становится недостаточно высоким или возникает противодавление, противодавление и пружина прижимают диск к отверстию и запирают клапан.

Пружина вместе с коротким ходом диска обеспечивает быструю реакцию на закрытие. Такая конструкция клапана также предотвращает скачки давления в магистрали, а значит, и возникновение гидравлического удара. Они могут быть установлены в вертикальной или горизонтальной ориентации. Однако, поскольку они встроены в систему, их необходимо полностью удалить из линии для проверки и/или выполнения технического обслуживания.

Обратные клапаны типа «утконос»

Обратные клапаны типа «утконос» — это уникальные цельные эластомерные компоненты, которые действуют как устройства предотвращения обратного потока, односторонние клапаны или обратные клапаны. Обратный клапан с утиным носом позволяет потоку проходить через мягкую трубку, которая впадает в выходную сторону клапана, при этом обратное давление сжимает трубку и перекрывает поток. Обратные клапаны типа «утконос» имеют конструкцию гибкого рукава, изготовленную из качественной ткани, такой как армированные эластомерные материалы, для максимальной устойчивости к коррозии и износу, вызванным непрерывной работой с абразивными шламами, осадком или сточными водами.

Обратные клапаны типа «утконос» имеют следующие характеристики;

• Без механических частей.
• Не подвергается коррозии.
• Самодренирующийся, устраняющий стоячую воду.
• Низкая потеря напора.
• Низкое давление открытия.
• Бесшумная работа без хлопка.

Обратный клапан Направление потока

Так как обратный клапан работает только в одном направлении, крайне важно понять правильную ориентацию установки. Обычно на корпусе клапана есть стрелка, указывающая направление потока. В противном случае потребуется проверить клапан, чтобы убедиться, что он установлен в предполагаемом направлении потока. Если он направлен назад, поток не сможет проходить через систему, и повышение давления может привести к повреждению.

Мы должны убедиться, что определенный тип обратного клапана будет работать в указанном установленном положении. Например,

• Не все обратные клапаны будут работать в вертикальной линии с потоком жидкости вниз.
• Не все обычные или 90-градусные поршневые обратные клапаны работают по вертикальной линии без пружины, толкающей диск обратно в канал потока.
• Диск в некоторых обратных клапанах выступает в трубопровод, когда клапаны полностью открыты. Это может повлиять на работу другого клапана, прикрепленного болтами непосредственно к обратному клапану.

Области применения обратных клапанов

• Обратные клапаны используются в насосах и компрессорах, где обратный поток может повредить внутренние компоненты оборудования и вызвать ненужный останов системы.
• Центробежные насосы, наиболее распространенный тип водяных насосов, не являются самовсасывающими, поэтому обратные клапаны необходимы для удержания воды в трубах.
• Обратные клапаны могут также использоваться в линиях, питающих вторичную систему, в которой давление может подняться выше, чем в первичной системе. Эта разница давлений может вызвать обратный поток.
• Обратные клапаны часто используются, когда несколько газов или жидкостей смешиваются в один поток. Обратный клапан устанавливается на каждый из отдельных потоков жидкости, чтобы предотвратить смешивание жидкости в исходном источнике, вызывающее загрязнение.
• За исключением конденсатоотводчиков со сбросом в атмосферу, после конденсатоотводчиков всегда следует устанавливать обратные клапаны для предотвращения обратного потока конденсата, затопляющего паропровод.

TheProcessPiping

База технических знаний для всех специалистов по технологическим трубопроводам во всем мире…

Поворотный обратный клапан — схема, типы и применение

Поворотный обратный клапан пропускает прямой поток и блокирует обратный. Он представляет собой надежный вариант для приложений с однородным однородным потоком. В этой статье вы рассмотрите схему поворотного обратного клапана, принципы работы, типы, значения k, вопросы установки и области применения.

Схема поворотного обратного клапана

Поворотный обратный клапан состоит из корпуса клапана, седла и диска, соединенных с шарниром. При достижении заданной скорости потока диск поворачивается в горизонтальное положение, обеспечивая прямой поток. Он возвращается к седлу клапана, когда поток останавливается, чтобы предотвратить обратный поток.

Существует множество конструкций дисков и седел, чтобы обеспечить соответствие характеристикам технологической среды и удовлетворить требования различных областей применения. Как правило, для работы обратного клапана требуется заданное давление на входе. Инженеры часто называют это минимальное давление давлением открытия. В зависимости от размера клапана обратные клапаны требуют определенной скорости потока для достижения стабильной работы. Поэтому их размеры должны соответствовать условиям эксплуатации.

Принципы работы

Диск поворотного обратного клапана и коромысло соединяются, позволяя им вращаться под углом вокруг оси штифта. Когда входное давление на диск превышает давление сопротивления, жидкость течет в заданном направлении. Когда клапан открывается, диск отделяется от своего седла и вращается вокруг штифта до полностью открытого положения.

Когда расход падает, диск клапана поворачивается обратно в закрытое положение. Это предотвращает обратный поток жидкости.

Типы поворотных обратных клапанов

Существует несколько основных типов поворотных обратных клапанов. В широком смысле их можно разделить на шарнирные и с наклонным диском. В каждом из них используются аналогичные рабочие процедуры, основное отличие которых заключается в способе развертывания диска клапана.

Верхний шарнир Поворотный затвор – шарнирный тип

Вариант с верхним шарниром является наиболее распространенным. Диск шарнирно крепится к внутренней верхней части клапана в этой форме поворотного обратного клапана, что позволяет диску открываться и закрываться. Когда диск открывается, он располагается на краю полностью сформировавшегося профиля турбулентного потока.

Наклонный диск Поворотный обратный клапан – наклонный тип

Эта конструкция поворотного обратного клапана позволяет ему полностью открываться при более низких скоростях потока и закрываться быстрее, чем стандартный поворотный клапан. Его куполообразный диск с центральной точкой поворота позволяет клапану закрываться быстрее, чем клапан с верхним шарниром. Это более быстрое закрытие помогает уменьшить гидравлический удар в условиях обратного потока. Диск клапана остается на пути потока после открытия.

K-значение Swing Check

Значение К, определяемое контрольным значением, также известное как коэффициент К или коэффициент потерь, позволяет рассчитать потери давления через клапан. Это относится к конкретной жидкости, текущей с определенной скоростью. На практике значение K позволяет инженерам, занимающимся расчетами технологического процесса, рассчитать потери давления.

Одним из наиболее распространенных способов расчета потерь давления является метод эквивалентных потерь по следующей формуле:

h = K x v² / 2g

где:

h = потеря давления относительно гидравлического напора

K = опубликованный изготовителем «K»-фактор для клапана

v = скорость жидкости

g = ускорение свободного падения

Производители должны иметь возможность предоставить значение K для своих продуктов. Если нет, это безразмерное число может быть сгенерировано эмпирически из значения Cv. Число Cv, известное как коэффициент текучести, может быть получено из диаграммы, таблицы или предоставлено производителем. 92 (D в метрах)

Вопросы установки

Установка обратных клапанов требует особого внимания к направлению потока. Неправильная установка поворотного обратного клапана может привести к катастрофическим последствиям.

Из-за требований к давлению для надлежащего функционирования чаще всего запорный клапан устанавливается в горизонтальном положении. Горизонтальное положение обеспечивает простую установку, так как устраняет гравитацию как дополнительный фактор.

Установка вертикального поворотного затвора

Технический персонал может установить поворотный затвор в вертикальном положении, хотя поток должен идти вверх. Инженерам, как правило, следует избегать установки в вертикальном положении, если это возможно из-за гравитационных воздействий.

Иногда условия процесса могут диктовать нисходящий поток жидкости. В таких ситуациях не следует использовать поворотный обратный клапан. Сила тяжести будет держать клапан постоянно открытым, и произойдет непреднамеренное прохождение.

Поворотные обратные клапаны обычно требуют минимального обслуживания. Визуальные осмотры должны проводиться на регулярной основе, при этом ответственный технический специалист должен проверять наличие утечек, ржавчины и мусора.

Области применения

Поворотные обратные клапаны могут регулировать и транспортировать воду, пар, масло, азотную кислоту, уксусную кислоту, твердые окисляющие среды и другие агрессивные среды. Обычно они устанавливаются в трубопроводах для нефтяных, химических и технологических потоков на водной основе. Они подходят для чистой жидкости, а не для среды с высоким содержанием твердых частиц или высокой вязкости.

Поворотные обратные клапаны являются стандартным решением в различных отраслях промышленности. Электростанции, газотранспортные и нефтеперерабатывающие заводы часто используют поворотные обратные клапаны. Поворотные обратные клапаны помогают предотвратить неправильный поток газа, который может привести к опасным утечкам или возгоранию. Эти клапаны находят широкое применение в газопроводах – как при очистке, распределении, так и при компримировании природного газа.

Поскольку поворотные обратные клапаны хорошо работают с большим предсказуемым потоком, они часто используются для очистки сточных вод и перекачки воды.

Как правило, для чистых технологических сред хорошо подходят поворотные обратные клапаны.

Для транспортировки более тяжелой нефти, дистиллятов, вязких и неоднородных материалов пружинный обратный клапан обеспечивает лучшую работу, чем поворотные обратные клапаны. Кроме того, прерывистый поток может привести к потенциальному гидравлическому удару в поворотном обратном клапане. В результате инженеры обычно предпочитают пружинные обратные клапаны для этих применений.