Обратный клапан как работает: Обратный клапан: устройство и назначение

alexxlab | 28.06.2023 | 0 | Разное

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.

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

— Принцип работы

Рисунок 1. Обратный клапан

Обратный клапан, также называемый односторонним клапаном, представляет собой устройство, позволяющее потоку жидкости двигаться только в одном направлении. Основное назначение обратного клапана — предотвратить обратный поток в системе. Обратные клапаны — это дешевое, эффективное и простое решение потенциальной проблемы. Обратный поток может вызвать проблемы, если поток загрязнен и, следовательно, загрязняет среду выше по потоку. Например, канализационная линия будет иметь обратный клапан, чтобы гарантировать, что отходы могут уйти, но не вернуться в систему, из которой они произошли. На рис. 1 показан пример обратного клапана.

Существуют различные размеры, конструкции и материалы, чтобы обеспечить наличие обратного клапана для любого применения. Обычно используются двухходовые обратные клапаны. Обратные клапаны с вентиляционными отверстиями используются в качестве трехходовых обратных клапанов для защиты поступающей воды от загрязнения, вызванного обратным потоком. Атмосферный клапан позволяет сбрасывать очищенную воду в существующую канализацию. Стрелка на его крышке указывает направление потока обратного клапана.

Содержание

• Как работает обратный клапан?
• Тип обратного клапана
• Двойные обратные клапаны и двойные обратные клапаны
• Материалы обратного клапана
• Критерии выбора
• Приложения
• Символы обратного клапана
• Часто задаваемые вопросы

• латунные обратные клапаны

• обратные клапаны из нержавеющей стали

• обратные клапаны из ПВХ

 

Как работает обратный клапан?

Давление срабатывания

Обратному клапану требуется минимальное давление на входе (перепад давления между входом и выходом), чтобы открыть клапан и пропустить среду через него. Это минимальное давление перед клапаном, при котором открывается клапан, называется давлением срабатывания обратного клапана. Удельное давление срабатывания изменяется в зависимости от конструкции и размера клапана, поэтому убедитесь, что давление в системе может создать давление срабатывания выбранного обратного клапана (клапанов). ).

Закрытие

Если давление на входе падает ниже давления открытия или возникает противодавление (поток пытается перейти от выхода к входу), обратный клапан закрывается. Как правило, обратные клапаны имеют затвор, шар, диафрагму или диск, которые прижимаются к уплотнению, чтобы закрыть обратный клапан. Гравитация или пружина могут помочь процессу закрытия. Когда входное давление падает ниже давления срабатывания или возникает противодавление, клапан закрывается под действием силы тяжести, пружины и/или за счет противодавления.

Ориентация при установке

Поскольку обратный клапан пропускает поток только в одном направлении, очень важно знать правильную ориентацию при установке. Как правило, стрелка на корпусе клапана указывает направление потока. Если стрелки нет, осмотрите клапан, чтобы убедиться, что он установлен в предполагаемом направлении потока. Если клапан установлен задом наперёд, среда не сможет проходить через систему, а возникающее в результате повышение давления может привести к её повреждению.

Нормально открытые и нормально закрытые обратные клапаны

Нормально открытый обратный клапан позволяет среде свободно течь, но перекрывает поток в случае обратного потока. Нормально закрытый обратный клапан предотвращает протекание среды через него до тех пор, пока не нарастает давление срабатывания, после чего клапан открывается.

Типы обратных клапанов

Обратные клапаны работают по-разному в зависимости от их конструкции. Наиболее распространенным обратным клапаном является подпружиненный встроенный обратный клапан; однако мы обсудим несколько типов ниже.

Подпружиненный линейный обратный клапан

Проходные подпружиненные обратные клапаны распространены, просты в понимании и имеют простую конструкцию. На рис. 2 показан подпружиненный линейный обратный клапан в открытом и закрытом положениях. Стрелки указывают направление потока. Когда поток входит во входной порт клапана, он должен иметь достаточное давление (силу), чтобы преодолеть давление открытия и усилие пружины. Давление толкает диск, открывая отверстие и позволяя потоку проходить через клапан. Когда входное давление становится недостаточно высоким или противодавление достаточно, противодавление и пружина прижимают диск к отверстию и запирают клапан. Пружина, наряду с коротким ходом диска, обеспечивает быстрое время реакции на закрытие. Такая конструкция клапана также предотвращает скачки давления в магистрали, предотвращая гидравлический удар.

Обычные типы подпружиненных встроенных обратных клапанов также называются «сопловыми обратными клапанами», «тарельчатыми обратными клапанами», «осевыми обратными клапанами», «перепускными обратными клапанами», «бесшумными» или «тихими» обратными клапанами, или «обратные клапаны против гидравлического удара» Они могут быть установлены в вертикальном или горизонтальном положении. Однако, поскольку они соответствуют системе, они должны быть полностью удалены с линии для проверки и/или обслуживания. Обратный клапан с двумя пластинами имеет две подпружиненные пластины, установленные на центральном штифте. Такая конструкция эффективно предотвращает захлопывание и гидравлический удар.

Рис. 2: Подпружиненный линейный обратный клапан открыт (слева) и закрыт (справа). Рабочими элементами являются корпус клапана (А), диск (В), пружина (С) и направляющая (D).

Подпружиненный Y-образный обратный клапан

Подпружиненный Y-обратный клапан работает аналогично линейным подпружиненным обратным клапанам. Отличие в том, что пружина и подвижный диск расположены под углом. Это создает форму «y», отсюда и название клапана. Он работает так же, как линейный клапан, но поскольку подвижные компоненты расположены под углом, их можно осматривать и обслуживать, когда клапан подключен к системе. Эти клапаны больше по размеру и занимают больше места в системе.

Рис. 3: Y-образный обратный клапан

Шаровой обратный клапан

В шаровом обратном клапане используется свободно плавающий или подпружиненный шар, который опирается на седло уплотнения для закрытия отверстия. Уплотнительное седло обычно имеет коническую форму, чтобы направить шар в седло и создать надежное уплотнение, тем самым останавливая обратный поток. Когда давление жидкости на входе превышает давление срабатывания, шар смещается со своего места, что обеспечивает поток. Когда входное давление не превышает давления открытия или есть противодавление, шар закроется под действием противодавления или пружины, эффективно закрывая отверстие. Шаровые обратные клапаны True Union позволяют легко снимать и заменять шары, устраняя необходимость покупать новый клапан. Прочтите нашу статью о шаровых обратных клапанах для получения дополнительной информации.

Рис. 4: Подпружиненный шаровой обратный клапан в открытом положении, пропускающем поток (A), и в закрытом положении, предотвращающем обратный поток (B)

Мембранный обратный клапан давление на входе увеличивается.

На рис. 5 (слева) показан нормально открытый мембранный обратный клапан с «минимальным» давлением на входе, которое позволяет среде проходить через него. По мере увеличения давления на входе диафрагма изгибается и открывается, позволяя большему потоку, как показано на рис. 5 (в центре). Если возникает обратное давление (или это нормально закрытый обратный клапан с диафрагмой), диафрагма будет прижата к отверстию и запечатает его, чтобы предотвратить обратный поток, как показано на рисунке 5 (справа). Мембранные обратные клапаны идеально подходят для систем низкого давления или вакуума.

Рис. 5: Мембранный обратный клапан нормально открыт (слева), открыт под давлением на входе (посередине) и закрыт под давлением обратного потока (справа).

Подъемный обратный клапан

Подъемный обратный клапан состоит из направляющего диска, который приподнимается (поднимается) над седлом клапана для обеспечения потока среды. Для преодоления силы тяжести и/или сопротивления пружины требуется давление разрыва. Направляющая удерживает диск на вертикальной линии для повторной установки с правильным выравниванием и уплотнением.

Чаще всего подъемные обратные клапаны заставляют среду делать 9Поворот на 0 градусов, как показано на рис. 6. Если нет пружины, помогающей закрыть, важно учитывать монтажную ориентацию, чтобы гарантировать, что диск закрывается под действием силы тяжести.

Рисунок 6: Подъемный обратный клапан в открытом положении (слева) и закрытом положении (справа)

Поворотный обратный клапан

Поворотные обратные клапаны называются обратными клапанами с откидным диском или откидным клапаном. У них есть диск на шарнире (или цапфе), который открывается под давлением на входе. Диск закрывается при уменьшении входного давления или наличии обратного потока. Если нет пружины, помогающей закрыть, важно учитывать монтажную ориентацию, чтобы гарантировать, что диск закрывается под действием силы тяжести. Двойной диск или обратный клапан с двойной дверью имеет центральный диск, который разделен на две полукруглые двери, которые функционируют независимо, шарнирно закреплены на центральной точке поворота. На рис. 7 показан пример поворотного обратного клапана. Прочтите нашу статью о поворотных обратных клапанах для получения дополнительной информации.

Рисунок 7: Поворотный обратный клапан. Крышка с болтовым креплением (A), петля или цапфа (B), корпус клапана (C), диск (D), уплотнение (E)

Запорный обратный клапан

Запорный обратный клапан обычно представляет собой подпружиненный Y-образный обратный клапан или подъемный обратный клапан с функцией ручного управления. Это позволяет клапану функционировать как обычный обратный клапан и предотвращать обратный поток. Для поддержания клапана в открытом или закрытом состоянии можно использовать внешний механизм. Таким образом, запорный обратный клапан может работать как два клапана в одном: клапан регулирования потока и клапан предотвращения обратного потока. Они широко используются в электростанциях, циркуляционных котлах, парогенераторах, охлаждении турбин и системах безопасности.

Рисунок 8: Обратный клапан: На ​​рисунке 1 показан клапан, закрытый пружиной. На рисунке 2 давление превышает усилие пружины, заставляя клапан открываться. На рисунке 3 клапан открывается приводом, оставляя клапан открытым. Части клапана включают привод (A), приводной вал и резьбу (B), пружину (C) и диск (D).

Дроссельные или межфланцевые обратные клапаны

Термины дисковый обратный клапан и межфланцевый обратный клапан часто используются взаимозаменяемо. Они состоят из диска в форме бабочки или вафли на шарнире и пружины. Две стороны открываются, когда давление на входе превышает давление открытия, как показано на рисунке 9.. Когда давление на входе уменьшается или возникает обратный поток, пружина шарнира (или противодавление) закрывает диск, эффективно герметизируя его. Этот тип клапана обеспечивает прямолинейный поток среды с минимальными препятствиями. Межфланцевые поворотные обратные клапаны имеют гладкую конструкцию и могут устанавливаться в узких фланцевых пространствах.

Рисунок 9. Дроссельный или межфланцевый обратный клапан

Обратный клапан типа «утконос»

Клапаны типа «утконос» позволяют потоку проходить через мягкую трубку, конец которой имеет естественную уплощенную форму, как показано на рис. 10. Эта уплощенная форма напоминает утиный клюв, отсюда и название клапана. Поток открывает уплощенный конец утконоса, позволяя среде пройти. Когда давление с входной стороны снимается, конец утконоса возвращается в сплющенное состояние, перекрывая поток.

Рисунок 10: Обратный клапан типа «утконос»

Донный клапан

Донный клапан представляет собой обратный клапан в сочетании с сетчатым фильтром на входной стороне. Сетчатый фильтр предотвращает попадание мусора, который может засорить или повредить что-либо ниже по потоку, в обратный клапан. Этот клапан устанавливается в конце участка трубопровода, так как его вход не имеет точки подключения. Обычные типы обратных клапанов, входящие в состав донных клапанов, представляют собой встроенные пружинные или встроенные шаровые обратные клапаны. Обычно они устанавливаются на конце всасывающей линии насоса водяной скважины, топливного бака или любого другого устройства, где всасывающая линия расположена ниже насоса. Их можно использовать для поддержания насоса в рабочем состоянии, предотвращения обратного откачивания жидкости и предотвращения попадания мусора в линию. На рис. 11 показан пример обратного клапана.

Рисунок 11: Донный клапан

Обратный клапан с двумя пластинами

Обратный клапан с двумя пластинами имеет две подпружиненные пластины, установленные на центральном штифте. Такая конструкция эффективно предотвращает захлопывание и гидравлический удар.

Двойные обратные клапаны и двойные обратные клапаны

Двойной обратный клапан

Двойной обратный клапан в сборе состоит из двух обычных обратных клапанов, соединенных последовательно. Двойной обратный клапан имеет две функции:

• Если один обратный клапан заблокирован в открытом положении, другой клапан берет на себя необходимую функцию.
• Закрытие одного обратного клапана снижает перепад давления на другом клапане, обеспечивая более плотное уплотнение и предотвращая даже незначительные утечки.

Предохранитель обратного потока с двойным обратным клапаном используется для предотвращения обратного давления и обратного сифонирования в таких устройствах, как пожарные спринклеры и орошение газонов. Один обратный клапан обычно используется для защиты жидкости категории 2, когда возможны изменения температуры, вкуса или запаха жидкости. Двойной обратный клапан обычно используется для защиты жидкости категории 3, которая включает вещества с низким уровнем токсичности (например, обычные дезинфицирующие средства).

Двойной обратный клапан

Двойной обратный клапан для предотвращения обратного потока подобен двойному обратному клапану. Конфигурация имеет два последовательных подпружиненных обратных клапана и обычно не включает запорные клапаны. Двойной обратный клапан эффективен против обратного сифонирования и обратного давления. Однако он одобрен только для жилых подключений.

Материалы обратного клапана

Латунный обратный клапан

Латунные обратные клапаны отлично подходят для воздуха, воды, масла или топлива. Однако они не устойчивы к морской, очищенной или хлорированной воде. Они менее устойчивы к нагреву и коррозии по сравнению с нержавеющей сталью и обычно используются для приложений с низким давлением.

Обратный клапан из нержавеющей стали

Обратный клапан из нержавеющей стали обладает превосходной стойкостью к коррозии, нагреву и низким температурам, а также имеет отличные механические свойства. Для приложений, не требующих высокой прочности или сопротивления, нержавеющая сталь обычно не является экономически эффективным решением по сравнению с обратными клапанами из ПВХ или латуни. Межфланцевые обратные клапаны из нержавеющей стали, как правило, представляют собой высококачественные обратные клапаны, используемые для применения в условиях высоких температур и высокого давления.

Обратный клапан из ПВХ (поливинилхлорида)

Пластиковые обратные клапаны, такие как ПВХ или ХПВХ, часто используются в системах орошения и управления водными ресурсами. Они устойчивы к коррозии в большинстве агрессивных сред, таких как морская вода, кислоты, щелочи, растворы хлоридов и органические растворители. Однако они не защищены от ароматических и хлорированных углеводородов и обычно имеют максимальную термостойкость около 60°C.

Клапан обратный полипропиленовый (ПП)

Клапан обратный полипропиленовый применяется для воды, агрессивных сред и жидких пищевых продуктов. Они устойчивы к большинству агрессивных сред, таких как неорганические кислоты, основания и водные растворы, которые быстро разъедают металлы. Однако они не устойчивы к концентрированным кислотам и окислителям и обычно имеют максимальную термостойкость около 80°C.

Чугунные обратные клапаны

Чугунные обратные клапаны обычно используются в качестве высокотемпературных обратных клапанов. Чугун чрезвычайно прочен и невосприимчив к вибрациям. Материал обладает отличной износостойкостью и устойчивостью к температуре. Но чугун по своей природе не пластичен. Следовательно, любой изгиб может привести к тому, что чугунный материал треснет и станет бесполезным. Чугун может работать при более высоких температурах по сравнению с ПВХ, но со временем подвергается коррозии. Эти клапаны находят применение в сахарной и бумажной промышленности, а также в системах масляной смазки.

Критерии выбора

Обратные клапаны имеют следующие критерии, которые следует учитывать при выборе клапана для применения:

1. Совместимость материалов со средой
2. Размер линии для точек подключения
3. Требования к максимальному давлению и давлению открытия
4. Ориентация при установке горизонтальная или вертикальная
5. Размеры конверта
6. Потребность в доступности для проверок и ремонта
7. Температура (внешняя и среда)

Области применения

В зависимости от того, как работают обратные клапаны, они обычно используются по одной из четырех причин в различных приложениях:

• Для защиты оборудования ниже по потоку от повреждения обратным потоком
• Для предотвращения загрязнения из-за обратного потока
• Для предотвращения сифонирования
• Для хранения вакуумного уплотнения

Благодаря своему назначению они используются почти во всех отраслях промышленности. Они используются на обычных бытовых приборах, таких как посудомоечные машины, стиральные машины и линии сточных вод. В промышленных целях они используются в котлах, печах, газовых системах, насосных установках или вакуумных системах. Они также часто используются в качестве обратных клапанов в аквариумах на линиях подачи воды и CO2. Кроме того, миниатюрный обратный клапан является популярным выбором, когда пространство ограничено, но необходима надежная работа. Два наиболее распространенных применения обратных клапанов — для воды и воздуха, которые более подробно обсуждаются ниже.

Обратные клапаны для воды

Обратный клапан для воды используется во многих системах водоснабжения, таких как питьевая вода и сточные воды. Эти клапаны просто называются односторонними водяными клапанами. При использовании с питьевой водой они гарантируют, что никакая среда из окружающей среды (выходная сторона клапана) не может попасть в систему с безопасной, чистой питьевой водой и загрязнить ее. При работе со сточными водами они гарантируют, что сточные воды не смогут повторно попасть в систему и вызвать перелив или дополнительное загрязнение. Для перекачки воды часто используется обратный клапан, чтобы предотвратить попадание мусора в линию и поддерживать внутреннее давление для заливки. Клапаны типа «утконос» также можно использовать для сброса воды в водопровод. Обратные клапаны дренажного насоса гарантируют, что сбрасываемая вода не вернется в дренажный насос под действием силы тяжести, когда насос выключен.

Пневматический обратный клапан

Пневматический обратный клапан или воздушный обратный клапан пропускает поток воздуха и предотвращает его выход. Их часто называют просто односторонними воздушными клапанами. Наиболее распространенным применением является воздушный компрессор. Пневматический обратный клапан позволяет компрессору держать одни части под давлением, а другие части разгерметизировать. Они могут быть расположены на воздушном ресивере, выпускной трубе или в качестве поршневого обратного клапана на входе и выходе поршневого компрессора.

Символы обратного клапана

Символы P&ID для обратных клапанов показаны на рисунках 12-13.

Рисунок 12: Различные символы P&ID, используемые для обратных клапанов. Он указывает на ориентацию, что он допускает поток, с вертикальной линией, показывающей, что он не допускает обратного потока.

Рис. 13: Символ обратного клапана с пилотным управлением. Пунктирная линия — это пилотная линия, которая используется для подъема и открытия обратного клапана.

Часто задаваемые вопросы

Что такое обратный клапан?

Обратный клапан — это однонаправленный клапан, который пропускает жидкость в одном направлении, но предотвращает любой поток в противоположном направлении.

Для чего нужен обратный клапан?

Основное назначение обратного клапана в системе — предотвратить обратный поток, который может повредить оборудование или загрязнить среду вверх по течению.

Каковы распространенные проблемы с обратным клапаном?

Распространенными проблемами с обратным клапаном являются шум, гидравлический удар, вибрация, обратный поток, заедание, утечка и износ/повреждение компонентов.

Остановит ли обратный клапан гидравлический удар?

Обратный клапан может предотвратить гидравлический удар, если он действует быстро, как обратный клапан с пружинным приводом. Это предотвращает скачки давления, которые создают ударные волны во всей среде.

• латунные обратные клапаны

• обратные клапаны из нержавеющей стали

• обратные клапаны из ПВХ

Роль обратных клапанов в водопроводах

1. 01 Что такое обратные клапаны?
2. 02 Применение обратных клапанов
3. 03 Как работают обратные клапаны?
4. 04 Типы обратных клапанов
5. 05 Критерии выбора обратного клапана

Что такое обратные клапаны?

Обратные клапаны представляют собой устройства для регулирования потока, ограничивающие поток среды в системе трубопроводов в одном направлении. Эта широко определенная функция обратного клапана играет разные роли в различных отраслях промышленности. Обратные клапаны, также известные как обратные клапаны, односторонние клапаны или устройства предотвращения обратного потока, предотвращают обратный поток проточной среды вверх по течению.

Применение обратных клапанов

Ниже приведены некоторые области применения обратных клапанов:
 

Защита вышестоящего оборудования

Обратный поток может легко повредить расходомеры, компрессоры, фильтры, насосы и другие устройства, рассчитанные на однонаправленный поток. Гидравлический удар – еще одно потенциально опасное явление. Обратные клапаны могут помочь уменьшить эффект гидравлических ударов, особенно когда клапан оснащен демпфером конечной ступени.
 

Предотвращение загрязнения или смешивания среды

Предотвращая обратный поток, обратные клапаны предотвращают смешивание различных сред между двумя резервуарами. Например, на водоочистных сооружениях обратные клапаны предотвращают попадание очищенной воды обратно в резервуар с неочищенной водой.
 

Предотвращение дренажа

Когда среда перекачивается из всасывающего резервуара в нагнетательный резервуар, высока вероятность возникновения обратного потока при остановке насоса. Для предотвращения этого используются обратные клапаны. Тип клапана, обычно используемый для этого, является донным клапаном.

Как работают обратные клапаны?

Обратный клапан состоит из двух портов — впускного и выпускного — и запорно-запорного механизма. Уникальная характеристика обратных клапанов, которая отличает их от других типов клапанов, таких как шаровые и дисковые затворы, заключается в том, что, в отличие от этих клапанов, для работы которых требуется какая-либо форма приведения в действие, обратные клапаны являются самодействующими. Обратные клапаны работают автоматически, полагаясь на перепад давления для управления. В положении по умолчанию обратные клапаны закрыты. Когда среда поступает из впускного отверстия, ее давление открывает закрывающий механизм. Когда давление на входе падает ниже давления на выходе из-за перекрытия потока или когда давление на стороне выхода по какой-либо причине возрастает, запорный механизм немедленно закрывает клапан.

Запорный механизм обратных клапанов обычно удерживается на месте сжатой пружиной, противовесом или силой тяжести. Чтобы клапан открылся, среда должна преодолеть силу пружины или закрывающего механизма.

Обратные клапаны не работают только на основе перепада давления. Если бы это было так, струйки было бы достаточно, чтобы открыть клапан. Следовательно, для открытия обратного клапана требуется определенное минимальное давление. Это известно как давление открытия. Давление срабатывания обратного клапана — это заданное минимальное давление на входе, необходимое для открытия обратного клапана, достаточное для обнаружения потока.

Поворотный обратный клапан

Типы обратных клапанов

Различные типы обратных клапанов классифицируются по различным характеристикам, таким как конструкция, режим работы, материал клапана и размер, при этом наиболее популярной характеристикой для классификации обратных клапанов является конструкция/конструкция. Ниже приведены наиболее часто используемые типы обратных клапанов.
 

Поворотные обратные клапаны

Поворотный обратный клапан состоит из диска, шарнирно прикрепленного одним краем к корпусу клапана. Когда жидкость поступает в клапан под достаточным давлением, она открывает диск, открывая поток. Диск отключается, когда есть обратный поток или когда давление на входе становится недостаточным. Эти клапаны подходят в качестве обратных клапанов для воды и широко используются в системах распределения воды.
 

Обратные клапаны с наклонным диском

Эти клапаны имеют диск с двойным эксцентриситетом и обычно предназначены для установки между двумя фланцами. Они подходят для потока большого диаметра и требуют относительно высокого давления для открытия. Обратные клапаны с наклонным диском не подходят в качестве обратных клапанов для сточных вод, поскольку мусор может застрять в частях клапана, которые находятся на пути потока.

Обратный клапан с наклонным седлом

Шаровые обратные клапаны

Шаровые обратные клапаны оснащены шаром в качестве закрывающего механизма. Давление притока поднимает шар со своего места в специальную камеру. Когда давление на входе падает, шар возвращается на свое место, перекрывая поток и предотвращая обратный поток. Шаровой обратный клапан отлично работает в качестве обратного клапана для сточных вод, потому что закрывающий механизм не мешает потоку в открытом положении.
 

Донные клапаны

Донные клапаны обычно используются в водонапорных линиях для предотвращения слива воды в случае остановки насоса. Они устанавливаются на всасывающей линии насоса и обычно имеют сетку, которая отфильтровывает мусор из резервуара. Эта особенность делает донный клапан подходящим обратным клапаном для насосов. Так как этот тип клапана работает под действием силы тяжести, установка должна быть вертикальной в трубопроводе.
 

Осевые бесшумные обратные клапаны

Эти клапаны закрываются с помощью пружины. Осевые бесшумные обратные клапаны представляют собой быстро закрывающиеся клапаны и предотвращают вращение насосов в обратном направлении при возникновении обратного потока, так как это может привести к повреждению насоса.

Шаровой обратный клапан

Критерии выбора обратного клапана

Обратные клапаны необходимы для обеспечения безопасности оборудования трубопроводных систем. Они практичны, просты в установке, экономичны и могут использоваться в различных приложениях и условиях работы. Однако все эти преимущества будут недоступны, если для применения будет выбран неправильный обратный клапан. Правильный выбор также имеет решающее значение для экономии средств. Перед выбором обратного клапана необходимо учитывать следующие факторы.
 

• Применение
  Обратный клапан может использоваться в качестве обратного клапана для сточных вод или сточных вод, химического обратного клапана или обратного клапана для воды, среди прочего. Приложение определяет конструкцию и режим работы выбранного клапана. Например, шаровые краны подходят для очистки сточных вод, поскольку они не мешают потоку. Однако они плохо работают при смешивании химических веществ из-за низкой скорости отключения.
   
• Давление открытия или минимальное рабочее давление
  Крайне важно установить обратный клапан соответствующего размера с соответствующим давлением открытия. Если давление срабатывания клапана слишком велико, протекающая среда может не открыть его. С другой стороны, обратный клапан не будет работать, если давление срабатывания недостаточно.
   
• Размер
  Доступны клапаны различных размеров. Разумеется, размер выбранного обратного клапана должен соответствовать размерам труб и другого сопутствующего оборудования.

Клапан осевой бесшумный обратный

• Ориентация
  Обратные клапаны предназначены для вертикальной или горизонтальной установки и не могут быть установлены в ориентации, отличной от предусмотренной. Прежде чем выбрать клапан, обратите внимание на установку, которая требуется для вашей системы трубопроводов.
   
• Материал
  Материал обратного клапана, как корпуса клапана, так и седла, должен быть совместим с протекающей средой. Обратные клапаны могут быть изготовлены из ковкого чугуна, нержавеющей стали, латуни, полипропилена, поливинилхлорида и т. д., и совместимость материалов имеет жизненно важное значение. Обратные клапаны Hawle изготовлены из ковкого чугуна и имеют сертифицированное GSK высококачественное эпоксидное покрытие, обеспечивающее коррозионную стойкость.
   

• Условия эксплуатации (температура, давление, влажность и т. д.)
  Различные конструкции и материалы обратных клапанов предназначены для различных уровней рабочего давления, температуры и скорости потока. Тщательное рассмотрение этих факторов имеет решающее значение для выбора правильного типа клапана.
   

• Затраты
  Перед выбором обратного клапана необходимо учитывать первоначальную покупку, сборку, техническое обслуживание и эксплуатационные расходы. Стоимость обычно является важным фактором, стоящим сразу после качества и функциональности. Обратите внимание, однако, что низкие затраты на покупку могут привести к высоким затратам на эксплуатацию/обслуживание. Также дешевый обратный клапан, не справляющийся со своими обязанностями, может стать причиной серьезных проблем на насосной станции.

  Для некоторых обратных клапанов может потребоваться дорогостоящая модификация трубопровода, что увеличивает затраты на сборку. Что касается затрат на техническое обслуживание, чем сложнее клапан, тем дороже будет его обслуживание и ремонт. Некоторые сложные решения требуют профессиональной помощи поставщика. Профессиональная техническая поддержка Hawle всегда готова помочь в решении любых проблем, с которыми вы можете столкнуться.

Hawle и Özkan производят обратные клапаны высочайшего качества, соответствующие строгим стандартам международных сертификационных агентств. На наши обратные клапаны для воды предоставляется 10-летняя гарантия, а на их аналоги для сточных вод — 5-летняя гарантия.