Конструкция клапана обратного: Виды обратных клапанов и особенности их установки

alexxlab | 14.03.2023 | 0 | Разное

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.

Клапан обратный фланцевый. Конструкция. Выгоды и недочеты установки. Проведение монтажа

Клапан обратный фланцевый – устройство, которое устанавливается на трубопроводах, чтобы обеспечить одностороннюю направленность транспортируемой рабочей среды. Конструкция, установку которой осуществляют при помощи фланца, предусматривает автоматическое срабатывание, останавливающее транспортируемый поток, как правило, жидкий, если направление его движения изменяется на противоположное или при возникновении гидроудара, чтобы ослабить его воздействие.

Обратный клапан с фланцевым креплением может быть изготовлен из стали или чугуна

Содержание

• 1 Каковы конструкционные особенности фланцевого клапана
• 2 Выгоды и недочеты установки обратного фланцевого клапана
• 3 Проведение монтажа обратного клапана

Каковы конструкционные особенности фланцевого клапана

Фланцевые затворы могут быть установлены как на горизонтальных трубопроводах, так и на вертикальных, которые предназначены перекачивать:

• канализационные стоки;
• кислоты;
• морскую и пресную воду;
• нефть и продукты ее переработки;
• щелочные растворы.

Эффективность работы устройства, монтируемого с использованием фланца, очень высока, что объясняется, во многом, простотой его конструкции и принципа действия. Основой достаточно несложного приспособления выступает корпус, для изготовления которого используют сталь или чугун, в котором размещается запорный элемент. Предусматривается возможность проведения регулировки действия специальной пружины, благодаря воздействию которой обеспечивается действие запорного механизма.

Благодаря пружине, открытие запорного элемента устройства может производиться только в одну сторону, соответствующую направлению потока транспортируемого по трубопроводной системе вещества. Транспортируемое вещество, создав достаточное давление по отношению к удерживаемому пружиной запорному элементу и открыв его, начинает перемещаться в заданном направлении. Когда упадет давление в трубопроводной системе, то в результате автоматического срабатывания запорного механизма сечение трубопровода перекрывается, значит, перемещаемое по нему вещество не может начать движение в противоположную сторону.

Подбор фланцевого затвора зависит от целевого назначения устройства, по конструктивным особенностям он может быть:

• поворотным. Принцип действия состоит в использовании внутриклапанного стального захлопывающегося диска, фиксируемого на оси с пружиной. При открытом положении клапана диск расположен параллельно по отношению к направлению, в котором происходит перемещение транспортируемого вещества, в противоположном положении – перпендикулярно. К недостатку простой и недорогой конструкции относят чрезмерную резкость захлопывания диска, в результате чего преждевременно изнашивается посадочное место. Поэтому усовершенствованные приспособления оснащены  специальным механизмом, который предназначается для того, чтобы закрытие было проведено плавно, без ударного воздействия, что привело к значительному возрастанию их стоимости. Другим ограничением использования так называемых безударных обратных поворотных фланцевых клапанов является то, что их размещение может осуществляться только на горизонтальном трубопроводе;

Каждая модель клапана имеет конструктивные особенности, от которых зависит способ установки и эксплуатация устройства

• обратным – подъемного типа. Клапан обратный подъемный фланцевый снабдили специальным золотником, которому отводится выполнение функций запорного компонента. Давлением потока транспортируемого вещества вызывается подъем специального золотника по вертикали. При спаде давления золотник совершает перемещение по вертикали в противоположную сторону, перекрывая сечение трубопровода и препятствуя началу перемещения транспортируемого вещества в противоположном направлении.

Обратите внимание! Подъемный фланцевый затвор может быть установлен только вертикально, что вытекает из специфики конструкции.

• обратным – с наличием шарового запорного элемента. Использование в качестве запорного элемента выступает специального золотника – шара достаточно большого размера, не позволяет устанавливать шаровой обратный клапан, чтобы он выполнял функции межфланцевого затвора;
• обратным двухстворчатым, используемым, как правило, как межфланцевый. В конструкции использованы две одновременно захлопывающиеся створки, подсоединенные к пружинам. Клапану такой конструкции присуща компактность, так как створки, предназначенные для блокировки, невелики по размерам;
• приемным обратным, оснащенным сеткой. К использованию приспособлений, оснащенных фильтрующей сеткой, прибегают на устройствах, устанавливаемых на скважинах, эксплуатируемых для выкачивания из подземных пластов жидкостей или газов. Наличие фильтра предотвращает попадание в систему крупных посторонних частиц.

Практически любой трубопровод, работающий под повышенной нагрузкой, требует установки обратного клапана

Выгоды и недочеты установки обратного фланцевого клапана

Эксплуатировать трубопроводные системы большого диаметра на сегодняшний день представляется немыслимой без использования обратных фланцевых клапанов. Различают два типа таких приспособлений:

• фланцевые;
• межфланцевые.

В межфланцевых устройствах основной элемент размещается между фланцами, детали для осуществления крепежа присутствуют в минимальном количестве — для того, чтобы стянуть фланцы, используются резьбовые шпильки.

Обратите внимание! Как правило, устанавливать обратные фланцевые клапаны принято на магистральных линиях, которые эксплуатируются со значительной нагрузкой. Поэтому постоянное движение транспортируемого вещества оказывает значительное воздействие на состояние внутренних элементов трубопровода, приводя к ускоренному выходу их из строя.

Установка рассматриваемых устройств связана с получением определенных преимуществ:

• ввиду компактности устройств, как правило, имеющих небольшие размеры, их использование возможно в трубопроводных системах на различных участках;
• даже при наличии большого количества вредных примесей в транспортируемом веществе они функционируют должным образом;
• могут применяться на магистральных трубопроводных линиях значительного диаметра.

Пожалуй, единственным существенным недостаткам устройств выступает инициация ими гидравлического удара, возникающего при захлопывании створок. Повышение давления в трубопроводе, вызываемое резким закрытием блокирующего устройства, провоцирует гидроудар, воздействующий на трубопроводную систему. Если воздействие гидравлического удара не способно привести к серьезным нарушениям в функционировании целой системы и/или ее отдельных компонентов, то можно обойтись установкой обратных клапанов простого типа, не превышающих, по обыкновению, по величине диаметра 400 мм. В прочих случаях желательна установка устройств безударного типа.

Устройство безударного типа имеет важное преимущество — оно не провоцирует гидроудары во время работы

Проведение монтажа обратного клапана

Установить обратные клапаны можно несколькими способами, применив:

• муфту;
• сварное соединение;
• фланец.

Однако трубопроводные магистральные линии большого диаметра оснащают устройствами, прикрепляемыми исключительно с помощью фланцев.

Конструкция обратного поворотного клапана включает присоединительные фланцы с отверстиями под крепежные гайки (размеры фланцев установлены ГОСТом 12820-80). Проведение монтажа связано с жестким соблюдением его технологической последовательности. Выполнять монтаж должны только специалисты соответствующей квалификации по получении специального допуска и прохождении обучения. Последовательность выполнения такова:

1. Готовясь приступить к обустройству, прекращают подачу транспортируемых веществ в трубопроводную систему либо в целом, либо на отдельном изолируемом участке, где будут проводиться работы.
2. Проводится проверка на предмет проявления полного соответствия устанавливаемого оборудования тем климатическим условиям, при которых ведутся работы.
3. Первоначально выполняется присоединение фланцев к выносному элементу трубопровода. При выполнении этой операции строго обязательно параллельное положение соединяемых элементов.
4. Далее производится фиксация самого обратного клапана, устанавливаемого крышкой кверху.

Важно! Перед подачей в трубопроводную систему транспортируемого вещества, дотошно проверяется правильность выполнения всех соединений, неподвижность положения корпуса устройства и устойчивость захлопывающегося диска.

Массовое распространение обратных клапанов фланцевого типа объясняется их востребованностью, так как установка этих устройств позволяет решить проблемы безопасного функционирования трубопроводных систем, не позволяя возникнуть таким явлениям, как обратная направленность потока транспортируемой среды и гидравлические удары. При полном соответствии данных приспособлений целевому предназначению они обладают также такими существенными преимуществами, как простота устройства, сочетающаяся с высокой надежностью, и сравнительно невысокая стоимость.

Элементы конструкции, которые следует учитывать при выборе обратного клапана

Опубликовано Джеффом Кейном на 10 июля 2014 г. 21:22 | Комментарии отключены на элементах конструкции, которые следует учитывать при выборе обратного клапана

Обратные клапаны выполняют важнейшую функцию в насосных системах, пропуская прямой поток воды в открытом состоянии и предотвращая обратный поток в закрытом состоянии. Выбирая клапан для насосной системы водоснабжения и водоотведения, вам, скорее всего, понадобится клапан, который не только выполняет эту задачу, но и делает это эффективно.

Обратные клапаны должны минимизировать потребление энергии, а также защищать систему от скачков давления, вызванных гидравлическим ударом. Они также должны соответствовать вашему конкретному приложению. Двумя распространенными типами обратных клапанов для изучения являются бесшумные или линейные обратные клапаны и поворотные обратные клапаны.

Элементы бесшумного обратного клапана

Бесшумные обратные клапаны характеризуются подпружиненным диском, который останавливает обратный поток воды всего за десятую долю секунды. Основным преимуществом этой конструкции является то, что она позволяет клапану закрываться быстро и бесшумно. Эти клапаны также экономичны, надежны и автоматические.

Некоторые бесшумные обратные клапаны имеют большую потерю напора, чем поворотные обратные клапаны. Они также не предоставляют информацию системам удаленного мониторинга о своем статусе. Однако для применений, где шум и удобство являются серьезной проблемой, преимущества использования клапана с пружинной конструкцией могут перевесить недостатки.

Элементы поворотного обратного клапана

Другим типом обратного клапана, который следует рассмотреть, является поворотный обратный клапан. Поворотные обратные клапаны используют диск, который вращается вокруг шарнира. Они питаются не от источника, а от естественной силы и направления потока воды. Поворотные обратные клапаны очень склонны к захлопыванию.

Некоторым поворотным обратным клапанам помогает внешняя пружина, противовес, гидравлический или воздушный цилиндр, чтобы предотвратить это. Помимо этого недостатка, поворотные обратные клапаны являются автоматическими и имеют меньшие потери напора. Сегодня они являются наиболее распространенными типами обратных клапанов, потому что они легко доступны, экономичны и эффективны.

Клапаны управления насосами

Клапаны управления насосами вовсе не являются обратными клапанами, а представляют собой автоматические клапаны, работающие совместно с насосом и его системой управления. Для этих клапанов требуется электрическая проводка, подача воздуха, гидравлическое или электрическое питание для привода и цепей управления.

Они большие и тяжелые, и часто требуют бетонных подкладок или дополнительных опор для труб, чтобы выдержать их дополнительный вес. Они часто представляют собой четвертьоборотные клапаны из-за скорости закрытия и используют электродвигатель, гидравлический или пневматический цилиндр для открытия и закрытия клапана.

Клапаны управления насосами, особенно когда они являются частью систем длинных трубопроводов, используются специально для предотвращения скачков давления, возникающих в результате отключения насоса. Хотя их внедрение и обслуживание могут быть дорогостоящими, они могут работать с высокими скоростями жидкости, а также могут быть спроектированы с приводом при закрытии при отказе, чтобы закрыть клапан и безопасно остановить поток в случае сбоя питания. Минус в том, что они существенно дороже обратного клапана и могут не обеспечить защиту при внезапном отключении насоса (отключении).

Правильный выбор обратного клапана для вашего применения

Эффективность использования обратного клапана зависит от ряда конструктивных факторов, а также от пригодности конкретной конструкции обратного клапана для конкретной насосной системы.

Различные обратные клапаны также имеют разные требования к пространству, энергии и техническому обслуживанию. Выявление ваших конкретных потребностей и ограничений поможет вам определить правильный тип обратного клапана для вашей системы перекачки воды или сточных вод.

Как спроектировать лучший обратный клапан для вашего медицинского устройства

Эластомерный обратный клапан гарантирует, что независимо от противодавления в системе не будет обратного потока, вызывающего перекрестное загрязнение.

Tara Bryce, Vernay

Обычные обратные клапаны из эластомера включают клапаны с утиным носом (слева) и комбинированные клапаны (справа). [Изображение предоставлено Vernay]

Сложность эластомерного обратного клапана в вашем медицинском устройстве требует учета этой важной функции на ранних стадиях проектирования и разработки. Отсрочка подробной консультации с вашим поставщиком обратного клапана может привести к задержкам и дорогостоящим изменениям конструкции.

Поскольку современный рынок медицинского оборудования становится все более сложным, а технологии делают огромный скачок вперед, обратный клапан остается неотъемлемой частью производительности и надежности каждого устройства. Эластомерный обратный клапан гарантирует, что независимо от противодавления в системе лекарство, кровь, физиологический раствор или другая жидкость/материал не попадут в обратный поток, вызывающий перекрестное загрязнение.

На рынке доступно несколько типов эластомерных обратных клапанов и множество вариантов материалов. Однако найти стандартную готовую деталь не всегда возможно при поиске обратного клапана для нового устройства. Что касается медицинских устройств, изготовленных по индивидуальному заказу, вам необходимо сотрудничать с поставщиком, который имеет (1) опыт геометрического проектирования, (2) опыт разработки материалов и (3) функциональные характеристики, основанные на возможностях прототипирования.

Некоторыми из наиболее распространенных эластомерных обратных клапанов, используемых в медицинских устройствах, являются утконосые, зонтичные, дисковые, V-образные, комбинированные и двунаправленные клапаны.

Эти клапаны бывают разных форм, размеров, толщины и материалов. Все эти переменные взаимодействуют друг с другом, позволяя клапану работать на оптимальном уровне. Точный размер, толщина, состав и седло клапана внутри устройства определяют производительность клапана. Например, утконос является «нормально открытым» клапаном и, как правило, позволяет открываться при низком давлении открытия и обеспечивает неизвилистый путь для движения жидкости. Само по себе для плотного и полного закрытия потребуется определенное противодавление, и даже в этом случае всегда существует риск утечки обратного потока. Тем не менее, с небольшими изменениями в геометрии утконоса и сиденья, на которое он опирается, утконос можно сделать «нормально закрытым». Достижение «нормально закрытого» утконоса требует знаний конструкции и ноу-хау управления потоком. Зонтичные клапаны «нормально закрыты», но работают хорошо только тогда, когда они соответствуют уплотнительной поверхности.

Для материалов очевидными проблемами являются биосовместимость эластомера, химическая реакция вашей жидкости на этот эластомер, а также выщелачиваемость и экстрагируемость. Однако помимо совместимости есть и другие факторы. Такие понятия, как остаточная деформация при сжатии, липкость, твердость, удлинение и многое другое, играют важную роль при разработке компаунда, используемого для вашего обратного клапана.

Первичные материалы, используемые в медицинских устройствах, варьируются от силиконов до полиизопренов, фторированных полимеров и EPDM. Каждый из этих материалов хорошо подходит для определенных процессов формовки и отделки. Важно учитывать сочетание всех этих факторов, а также индивидуальные рецептуры, разработанные для вашего препарата или индивидуальных потребностей в производительности.

В каждом проекте методы моделирования, такие как течение формы, FEA (анализ конечных элементов) и CFD (вычислительная гидродинамика), необходимы для прогнозирования правильной конструкции и конструкции вашего обратного клапана. Функциональное прототипирование так же важно, хотя часто игнорируется. Ключевыми являются опытные образцы обратного клапана с точной геометрией, отлитые с требуемой (заказной) рецептурой, а не из стандартного материала. Тестирование функциональных обратных клапанов в начале проекта экономит время, деньги и усилия. Участие в клинических испытаниях функционального обратного клапана, «увиденного впервые», может иметь катастрофические последствия для проекта. В начале проекта вам необходимо иметь функциональные прототипы обратных клапанов, где вы можете легко и недорого вносить коррективы в геометрию и/или материал.

Вы можете сделать так, чтобы все пластмассовые детали в мире хорошо подходили друг к другу, но если обратный клапан не работает, то устройство выходит из строя, и никому это не выгодно. Таким образом, вы должны рассматривать процесс проектирования обратного клапана как критически важный для функционирования вашего устройства. В большинстве случаев это часть устройства «сделай или сломай».

Тара Брайс (Tara Bryce) — менеджер глобального медицинского подразделения компании Vernay. Она более 10 лет работает в сфере первичной упаковки медицинских устройств и фармацевтических препаратов, работая со стартапами, крупными фармацевтическими компаниями и мировыми производителями медицинского оборудования в качестве поставщика и директора по маркетингу в сфере развития бизнеса, продаж и маркетинга.