Расположение центра сферы уплотнительной поверхности запорного органа в любой другой точке приводит к появлению зазора между уплотнительными поверхностями седла и запорного органа. Кроме того, чем больше расстояние между центрами указанных сферических поверхностей, тем больше величина зазора, возникающего при перекосе запорного органа.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где

на фиг.1 изображен описываемый обратный клапан, продольный разрез;

на фиг.2 схематично показано положение запорного органа при расположении центра сферы уплотнительной поверхности запорного органа в середине расстояния между наружными торцами подшипников штока запорного органа;

на фиг.3 схематично показано возникновение перекоса штока и положение запорного органа при расположении центра сферы уплотнительной поверхности запорного органа в середине расстояния между наружными торцами подшипников штока запорного органа;

на фиг.4 схематично показано положение запорного органа при смещении центра сферы уплотнительной поверхности запорного органа в сторону седла;

на фиг.5 схематично показано положение запорного органа при возникновении перекоса при смещении центра сферы уплотнительной поверхности запорного органа в сторону седла;

на фиг.6 схематично показано положение запорного органа при смещении центра сферы уплотнительной поверхности запорного органа в сторону, противоположную седлу;

на фиг.7 схематично показано положение запорного органа при возникновении перекоса при смещении центра сферы уплотнительной поверхности запорного органа в сторону, противоположную седлу.

Клапан обратный содержит (см. фиг.1) корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, кольцевое седло 4 с конической уплотнительной поверхностью 5, установленное в патрубке 2, запорный орган 6, выполненный в виде подвижного диска 7 с уплотнительной поверхностью в виде части сферы радиусом R, снабженный направляющим штоком 8, и поджатый пружиной 9 к конической уплотнительной поверхности 5 седла 4. Шток 8, закрепленный в запорном органе, установлен в подшипниках 10, размещенных с заданным расстоянием L между наружными торцами в сквозном отверстии 11 обтекателя 12. Обтекатель 12 расположен внутри корпуса 1 с образованием кольцевого пространства, разделенного перемычками и образующего проточную полость 13 для потока среды, перекрываемую запорным органом 6.

Обратный клапан работает следующим образом:

В исходном (закрытом) положении, при отсутствии давления в системе, в которой установлен обратный клапан, запорный орган 6 поджат к уплотнительной поверхности 5 седла 4 действием пружины 9, обеспечивая разобщение полостей входного 2 и выходного 3 патрубков. Давление во входном 2, выходном 3 патрубках и полости 13 одинаково. При возрастании давления в патрубке 2 по сравнению с давлением в патрубке 3 запорный орган 6 из положения “закрыто”, под действием напора рабочей среды, преодолевая усилие пружины 9, отходит от уплотнительной поверхности 5 вправо и открывает клапан. Рабочая среда из входного патрубка 2 через проточную полость 13 поступает в выходной патрубок 3 клапана.

При уменьшении перепада давления во входном патрубке 2 снижается расход рабочей среды через клапан и соответственно скорость прямого потока среды уменьшается. Результирующее усилие открытия запорного органа 6 уменьшается и он под действием пружины 9 возвращается в исходное положение, прижимается к уплотнительной поверхности 5 седла 4 и перекрывает проточную полость 13.

По мере перемещения запорного органа 6 к положению «закрыто» перекос оси штока 8 и, соответственно, запорного органа 6, увеличивается и достигает максимальной величины в полностью закрытом положении за счет наличия зазора S между поверхностью штока 8 и поверхностью подшипников 10 под действием массы запорного органа.

При этом, если центр сферической уплотнительной поверхности 7, выполненной радиусом R, запорного органа 6 совпадает с серединой расстояния L между наружными торцами подшипников 10, то зазор между уплотнительной поверхностью 5 седла 4 не образуется, т.е. герметичность клапана сохраняется (см. фиг.2, 3).

Если центр сферической уплотнительной поверхности 7 запорного органа 6 не совпадает с серединой расстояния L между наружными торцами подшипников 10, то образуется зазор f, который приводит к нарушению герметичности клапана в закрытом положении (см. фиг.4, 5, 6, 7).

Следовательно, при несовпадении центра сферической уплотнительной поверхности запорного органа с серединой расстояния L между наружными торцами подшипников для обеспечения герметичности клапана в закрытом положении необходимо зазор между штоком запорного органа и подшипниками делать равным нулю, что делает клапан неработоспособным. Кроме того, нулевой или минимальный зазор не позволяет компенсировать неизбежную несоосность поверхностей подшипников и уплотнительной поверхности седла и исключает самопроизвольную установку запорного органа в седле под действием перепада давления, возникающего на запорном органе в закрытом положении клапана.

При совпадении центра сферической уплотнительной поверхности запорного органа с серединой расстояния L между наружными торцами подшипников зазор между штоком запорного органа и подшипниками не ведет к образованию зазора между контактирующими поверхностями седла и запорного органа и не влияет на герметичность клапана, т.к. уплотнительная поверхность запорного органа перемещается по сферической поверхности, центр которой совпадает с центром самой уплотнительной поверхности. При этом коническая поверхность седла, образующая которой перпендикулярна радиусу уплотнительной поверхности седла, всегда остается касательной к указанной сферической поверхности и, соответственно, к уплотнительной поверхности запорного органа.

Таким образом, клапан сохраняет свою работоспособность даже при снижении точности изготовления, обеспечивая надежную герметизацию клапана за счет выбора оптимальной геометрии запорных поверхностей.

Изготовление подобных клапанов возможно при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций, не требует высокой точности обработки поверхности деталей, обеспечивающих работоспособность клапана, и позволяет снизить себестоимость его изготовления.

Клапан обратный с осевым направлением потока, содержащий наружный корпус с входным и выходным каналами, во внутренней полости которого размещены с образованием кольцевого канала жестко закрепленный обтекатель, кольцевое седло и контактирующий с ним подпружиненный запорный орган с неразрывно закрепленным в нем штоком, перемещающимся в подшипниках скольжения вдоль оси потока, отличающийся тем, что уплотнительная поверхность запорного органа выполнена в виде части сферы, центр которой расположен в середине расстояния между наружными торцами опорных подшипников штока запорного органа в закрытом положении клапана, а уплотнительная поверхность седла выполнена конической, касательной к указанной сфере.

www.findpatent.ru

Разновидности обратных клапанов для воды

При нормальной эксплуатации трубопроводов подразумевается направление потока воды в одном направлении.

Для предотвращения образования обратного потока применяются обратные клапаны, имеющие пропускную способность в одну сторону и действующие автоматически.

Обратные клапаны применяют при работе нескольких насосов при объединении в одну сеть.

При снижении давления в одной линии избыточное давление воды образует в ней обратный поток, способный нанести повреждения насосу, арматуре.

Обратный клапан автоматически отсекает аварийный участок от обратного потока.

При выборе обратного клапана учитываются его основные технические характеристики:

• Диаметр проходного отверстия DN (номинальный диаметр). Ряд условных проходов прописан в ГОСТ 28338-89;
• Давление PN (номинальное давление) – максимальное избыточное давление, при котором гарантируется длительная и безопасная эксплуатация. Ряд номинальных давлений прописан в ГОСТ 26349-84.
• Кроме отечественных стандартов используются международные ISO, североамериканские ANSI, немецкие DIN.

Виды обратных клапанов

По внутреннему устройству и назначению обратные клапаны для воды подразделяются на следующие виды:

Клапан межфланцевый, пружинный дисковый и двухстворчатый.

Самая компактная конструкция среди всех видов.

У пружинного дискового клапана затвором служит диск (пластина) с прижимным элементом – пружиной.

В рабочем состоянии диск под давлением воды отжимается, обеспечивая свободный проток.

При понижении давления пружина прижимает диск к седлу, перекрывая проточное отверстие.

Диапазон размеров обратного клапана 15 мм – 200 мм.

В сложных гидросистемах при остановке насоса может произойти гидроудар, который способен нанести повреждения системе.

В таких системах применяются двухстворчатые клапаны: в больших и сложных системах – с амортизаторами для смягчения гидроударов.

В них запорный диск под действием потока воды складывается пополам. Обратный поток возвращает диск в исходное состояние, прижимая его к седлу. Диапазон размеров 50 мм – 700 мм, еще больше, чем у пружинных дисковых клапанов.

Основными преимуществами межфланцевых обратных клапанов являются меньшие размеры и малый вес. В их конструкции отсутствуют фланцы для крепления к трубопроводу.

За счет этого вес снижается в 5 раз, а общая длина в 6-8 раз по сравнению со стандартными обратными клапанами данного проходного диаметра.

Достоинства: простота монтажа, эксплуатации, возможность устанавливать кроме горизонтальных участков трубопровода, также на наклонные и вертикальные.

Недостаток – необходим полный демонтаж при ремонте клапана.

Клапан обратный поворотный или лепестковый

В данной конструкции запорным элементом является золотник – «захлопка».

Ось поворота «захлопки» находится выше проходного отверстия. Под действием напора «захлопка» откидывается и не препятствует прохождению воды.

При понижении давления ниже допустимого золотник падает и захлопывает проходной канал.

В обратных клапанах большого диаметра происходит сильный удар золотника о седло, что приводит к быстрому выходу конструкции из строя.

При дальнейшей эксплуатации это провоцирует возникновение гидравлического удара при срабатывании обратного клапана.

Поэтому поворотные обратные клапаны разбиваются на две группы:

1. Простые – клапаны с диаметром до 400 мм. Их применяют в системах, где ударные явления не могут серьезно повлиять на работу гидросистемы и самого клапана.
2. Безударные – клапаны с устройствами, обеспечивающими плавную и мягкую посадку золотника на седло.

Преимуществом поворотных клапанов является способность обеспечивать работу в системах больших размеров и невысокая чувствительность к загрязнению среды.

Подобный клапан установлен в аэродинамической трубе NASA, размер которой 7 метров в диаметре.

Недостаток – необходимость применения демпфера в клапанах большого диаметра.

Обратный шаровый

Принцип работы обратного шарового клапана аналогичен принципу действия межфланцевого пружинного дискового клапана.

Запорным элементом в нем является шар с пружиной, прижимающей его к седлу. Шаровые обратные клапаны применяют в системах с трубами небольшого диаметра, чаще всего в сантехнике.

Клапан обратный шаровый проигрывает пружинному дисковому клапану в габаритах.

Обратный подъемный

В обратном подъемном клапане запорным элементом является подъемный золотник.

Под действием давления воды золотник поднимается, пропуская поток.

При падении давления золотник опускается на седло, препятствуя обратному ходу потока.

Такие клапаны устанавливаются только на горизонтальных участках трубопроводов. Обязательное условие – вертикальное расположение оси клапана.

Преимущество обратного подъемного клапана – возможность ремонта без демонтажа всего клапана.

Недостаток – высокая чувствительность к загрязненности среды.

Клапаны подразделяются на четыре группы по способу крепления.

1. Крепление под приварку. Обратный клапан крепится к трубопроводу сваркой. Применяется при работе в агрессивных средах.
2. Фланцевое крепление. Обратный клапан соединяется с трубопроводом через фланцы с уплотнением.
3. Муфтовое крепление. Обратный клапан крепится к трубопроводу через резьбовую муфту. Применяется в системах небольшого диаметра.
4. Межфланцевое крепление. Обратный клапан не имеет своего крепежного узла. Зажимается между фланцами трубопровода. Применяется на участках с ограничением по габаритам.

Места установки клапанов

Обратные клапаны для воды устанавливают в квартирах с системой центрального водоснабжения.

При резком превышении давления горячей воды она через смеситель может пойти в трубопровод с холодной водой. Чтобы предотвратить подобную ситуацию устанавливают обратные клапаны.

Для счетчика воды также желательно установить обратный клапан. Он защищает счетчик от гидроударов, появляющихся в системе при использовании неисправных сантехнических приборов. Устанавливается после прибора учета.

В домах с автономным отоплением применяют насосы для подачи воды в отопительную систему.

Перед насосом обязательно устанавливается клапан обратного хода воды.

Он предотвращает сток воды из трубопровода при остановке насоса, следовательно, отпадает необходимость заполнения системы водой при следующем включении насоса.

Доставка воды к потребителю происходит без перебоя. Перед насосом устанавливаются обратные клапаны с подпружиненными дисками.

Для более долгой безупречной работы их желательно устанавливать строго вертикально.

При автономном водоснабжении применяются скважинные погружные насосы. Обратный клапан также необходим для предотвращения слива воды при остановке насоса.

Поток сливающейся воды раскручивает рабочее колесо насоса в обратном направлении, что крайне нежелательно.

Как и на любой насосной станции обратный клапан устанавливается перед насосом. Поскольку клапан находится в погруженном состоянии необходимо его изготовление из антикоррозионных материалов: бронзы, латуни или нержавеющей стали.

Как сделать правильный выбор

Для каждой гидросистемы необходимо выбрать обратный клапан для воды, наиболее подходящий для работы в указанных условиях. Необходимо учитывать номинальное давление в системе, установочные размеры и способ крепления.

В отопительные системы с металлическими трубами желательно устанавливать поворотный обратный клапан, т. к. при постоянной циркуляции воды происходит ее загрязнение. Поворотные обратные клапаны малочувствительны к загрязнению среды.

При применении современных металлопластиковых труб загрязнение минимальное, поэтому возможно применение пружинного дискового обратного клапана.

По водопроводным системам вода идет очищенная, диаметры труб небольшие. В этом случае самый оптимальный выбор – шаровый обратный клапан с муфтовым креплением.

Установка в трубопроводе

Разница в методах установки обратных клапанов заключается в способе крепления.

Самая быстрая установка – межфланцевая. При наличии двух фланцев в системе клапан вставляется между ними и через уплотняющие прокладки зажимается между фланцами.

Межфланцевый дисковый обратный клапан необходимо ориентировать только по направлению потока.

В насосных станциях применяют обратные клапаны с фланцевым креплением. При установке они крепятся через уплотнительные прокладки к фланцам трубопровода.

При установке обратного подъемного клапана необходимо следить за вертикальностью оси золотника, у поворотного обратного клапана ось поворота «захлопки» должна находиться выше оси потока.

Установка обратного клапана на воду с муфтовым креплением подразумевает наворачивание клапана на трубопровод через муфты с уплотнением. Это самый оптимальный вид крепления для жилых помещений.

Устанавливая обратные клапаны необходимо следить за направлением потока в системе. На корпусе клапана он обозначен стрелкой.

Исходя из всего вышеизложенного можно сказать, что потребителю предлагается большое количество обратных клапанов по типоразмерам, виду крепления, методу срабатывания.

Выбирая обратный клапан, следует учитывать следующие параметры: номинальное давление в системе, номинальный проходной диаметр, существующий способ крепления на трубопроводе, место установки, загрязненность пропускаемого потока.

После взвешенного анализа этих данных выбор обратного клапана не будет казаться сложной задачей.

voda-v-dome.net

Клапан обратный поворотный, клапан обратный поворотный фланцевый, клапан обратный межфланцевый, клапан обратный межфланцевый, клапан обратный поворотный ГОСТ, затвор обратный поворотный

Главная страница » Клапан обратный поворотный

Главное назначение обратных клапанов – это защита трубопровода от обратного потока, который при некоторых обстоятельствах может создать аварийные условия. Обратные клапаны срабатывают автоматически под действием энергии среды, которая транспортируется по трубопроводу.

Обратные клапаны делятся на подъемные и поворотные. Подъемные в свою очередь подразделяются на вертикальные и горизонтальные, а поворотные подразделяются на простые и безударные.

В простых поворотных клапанах ось поворота захлопки вынесена выше внутреннего отверстия, а в безударных ось пересекает проходное отверстие, находясь выше оси отверстия.

Поворотные клапаны хоть и являются более сложнее, чем подъемные, однако они не так чувствительны к загрязненности транспортируемой среды и поэтому они нашли более широкое применение. Подъемные обратные клапаны применяют только для чистых сред и малых диаметров условного прохода (Dу), а поворотные обратные клапаны могут использоваться и во всех остальных случаях.

Обратные поворотные клапаны имеют широкий ряд диаметров Dу от 50 до 2000 мм. У клапанов больших диаметров предусмотрены демпферы, противовесы и другие устройства для уменьшения скорости закрывания захлопки и смягчения гидравлического удара.

Виды обратных поворотных клапанов

В основном обратные поворотные клапаны разделяют на фланцевые, межфланцевые, муфтовые, и под приварку.

На рисунке ниже показан фланцевый обратный поворотный клапан из чугуна для Py=1.6МПа и Dy=50, 80, 100, 150 мм и Pу=1 МПа и Dy=200, 250, 300 мм. Данный клапан используется для трубопроводов, транспортирующих воду при температуре до 50 град С и воду или пар до 225 град С.

Фланцевые клапаны удобно монтировать и обслуживать, для них возможны все диапазоны давлений. Недостатком данных клапанов являются большой вес, габариты, а также возможность ослабления затяжки болтов и в связи с этим потеря герметичности.

Ниже представлен клапан обратный поворотный под приварку. Концы клапана под приварку выполняются в строгом соответствии с ГОСТ 33259, ГОСТ 16037 и другими нормативными документами. Данные клапаны присоединяются к трубопроводу с помощью сварки. Что обуславливает высокую герметичность, меньший вес и габариты клапанов в сравнении с фланцевыми клапанами, но с другой стороны присутствует сложность их демонтажа и замены. Клапаны под приварку отлично работают при высоких давлениях (до 400 кгс/см2) и температурах (до 585 град С).

На рисунке ниже показан муфтовый клапан обратный поворотный. Соответственно данный клапан присоединяется к трубопроводу с помощью резьбы. Они отличаются дешевизной, компактностью, малыми строительными длинами, но они довольно сложны в обслуживании, а также такие клапаны делают малых размеров (DN 10…100 мм).

Следующая конструкция клапана обратного поворотного называется – межфланцевый стяжной клапан обратный поворотный.

Ниже представлен еще более компактный клапан обратный поворотный одностворчатый. Может также устанавливаться в горизонтальном и вертикальном трубопроводе, но возможны исполнения только для горизонтального положения трубопровода. Крючок при монтаже должен расположен вверх. Клапан стягивается винтами.

Также возможны клапаны межфланцевые под приварку.

Эти клапаны присоединяются к трубопроводу с помощью сварки или ответных фланцев под сварку.
Возможна двухстворчатая конструкция обратного поворотного клапана.

Условное обозначение клапана обратного

Согласно ГОСТ 24856 условное обозначение различной трубопроводной арматуры рекомендуется указывать по следующей схеме, однозначно определяющей особенность конструкции:

[Тип арматуры] [Вид арматуры] [Конструктивная разновидность] [DN] [PN].

Примером может служить следующая запись: Клапан обратный поворотный фланцевый 19XX53YY, где
19 — Тип арматуры клапан (затвор) обратный.
XX – материал корпуса: ч-чугун, с- сталь (например 25Л), лс- легированная сталь (например 09Г2С), нж –нержавеющая сталь (например 12Х18Н9ТЛ).
53 – номер модели.
YY – материал уплотнения: нж –нержавеющая сталь, бр-бронза, латунь, р – резина.
Возможны и другие обозначения, например, такие обозначения как: КА 44075, Л 44075, КЗ 44067, МК 44008, ИА44078 и т.д. Разные производители могут использовать свои обозначения по внутренним ТУ.

Материал клапана обратного поворотного

Рабочей средой технологических трубопроводов являются: вода, пар, масло, природный газ, нефть, нефтепродукты и другие неагрессивные, слабоагрессивные, а также агрессивные жидкие и газообразные среды.

Температура рабочей среды может составлять: от -196 до +565 град С.

Клапаны рассчитаны на различное давление. Стандартные значения номинального (условного) давления оговорены в ГОСТ 26349, ГОСТ 356, пробного и рабочего давления в ГОСТ 356.

Используются также и другие характеристики клапанов, такие как: рачетное давление Рр, давление закрытия Pз, давление настройки Pн, давление начала открытия Pн.о, давление полного открытия Pп.о., давление управляющее Pупр, противодавление, расчетная температура, номинальный диаметр DN и т.д. Все остальные характеристики, а также их определения и термины можно найти в ГОСТ Р 52720, ГОСТ 24856.

Кроме того, клапаны бывают различного климатического исполнения согласно ГОСТ 15150-69. Наиболее распространенные исполнения: У, ХЛ, УХЛ при различном размещении, например, на открытом воздухе и т.д.

Всё это накладывает определенные требования к материалам деталей обратного клапана. Необходимо, чтобы материал деталей был стойким к воздействиям рабочей среды, температуры, давлению и другим условиям работы клапана.

Одним из удачных примеров выбора материалов представлен в таблице ниже:

Стальные корпуса дороже, чем чугунные или латунные, зато обладают рядом других преимуществ, могут выполняться в исполнении под приварку, легированная сталь позволяет использовать корпус уже при температуре -60 град С. Нержавеющие стали используют для клапанов, предназначенных для агрессивных сред или для повышенных требований – работа с высокими и низкими температурами (-60…+480 град С), высокими давлениями (400 кгс/см2), они отличаются еще более высокой стоимостью.

Кроме того, уплотнительные поверхности корпуса и захлопки могут быть дополнительно наплавлены сплавом повышенной стойкости (например, нитрид титана), захлопки из стали могут покрывать коррозионностойким материалом (например, Сталь 20Х13). Также применяются оцинкованные стали.

Правильный выбор материалов обеспечит долгий срок службы клапана более 30 лет без необходимости дополнительного обслуживания.

Материал уплотнений клапана обратного

Основными материалами для уплотнений клапана служат: нержавеющая сталь, бронза, латунь, резина, паронит. Уплотнительные кольца также могут быть наплавлены нержавеющим сплавом.

Клапан с мягкими резиновыми уплотнениями обеспечивает класс герметичности А, но имеет некоторые ограничения их можно использовать в ограниченном диапазоне температур. Используются следующие резиновые материалы:

1. Бутадиен-нитрильный каучук NBR: рабочая температура –10…+80°С. Маслобензостойкая резина. Хорошо работает с холодной водой, нефтепродуктами, природным газом, техническими маслами, воздухом с добавлением масла (максимально допустимая температура -20…+90 град С).

2. Этилен-пропиленовый каучук EPDM: –10…+110°С. Хорошо работает с холодной и горячей водой, морской водой, щелочами, спиртами, кислотами концентрацией до 10%, солями кислот, сухим воздухом без примесей масла (максимально допустимая температура -30…+150 град С).

3. Жаростойкий полимер этилена и пропилена EPDM HT: -15С…+130 град С. Хорошо работает с теми же средами, что и EPDM (максимально допустимая температура -30…+150 град С).

4. Фторопласт (PTFE): -10…+150 град С. Температуро-стойкий полимер. Хорошо работает с горячей и холодной водой, техническими маслами, углеводородными смесями (нефтепродуктами, природным газом), паром до 150 град С (максимально допустимая температура -40…+200 град С).

5. Терморасширенный графит (ТРГ).

6. Спирально-навитые прокладки (СНП) по ОСТ 26.260.454.

7. Паронит. Может армироваться сеткой, что расширяет возможности клапана, возможно использовать для сред азот, кислород, водные растворы солей, некоторых видов легких и тяжелых нефтепродуктов, аммиака и т.д.

Металлические уплотнения более устойчивы к высоким температурам, но с их помощью сложнее обеспечить класс герметичности А. Металлические уплотнения часто используются для класса герметичности B и C, которые допускают протечку в клапане.

1. Бронза: +250 град С.

2. Латунь: (марки латуни: ЛЦ 40С).

3. Нержавеющая сталь: +400 град С.

Иногда используют систему уплотнений в комбинации из первичного металлического уплотнения и вторичного мягкого уплотнения.

Также возможны клапаны с уплотнением металл-по-металлу, без уплотнения.

Расчеты клапана обратного поворотного

Клапан проверяют расчетом гидравлического сопротивления и дифференциального давления на определенном участке. Кроме того, проверяют расчетом на прочность, а для изделий, эксплуатируемых в местах с возможными сейсмическими явлениями проводят и расчет сейсмостойкости. Особенно важным обеспечение сейсмостойкости является для атомной промышленности, где последствия аварий чрезвычайно значительны и опасны.

Герметичность клапана — это свойство клапана препятствовать газовому или жидкостному обмену между средами, разделенными клапаном (ГОСТ Р 52720). Нормы герметичности в клапане устанавливаются по ГОСТ Р 54808-2011. Где класс герметичности А не допускает никаких видимых протечек в течении всего времени испытания.

Оборудование для наружной установки обязательно рассчитывают с учетом внешних нагрузок: ветер, натяжение, обледенение трубопроводов, сейсмических воздействий и т.д.

Все расчеты выполняются в строгом соответствии с Российскими нормативными документами: ПНАЭ Г-7-002-86, НП-068-05, ГОСТ Р 52857.4-2007, ГОСТ Р 52857.4-2007 и многих других.

Испытания клапана обратного поворотного

Клапаны с Pу=1,6 МПа испытывают на прочность при пробном давлении Pпр=2,4 МПа, с Pу=1 МПа при Pпр=1,5 МПа.
Испытания на герметичность клапана проводят по ТУ на изделие или по ГОСТ Р 53402.

Испытания на сейсмостойкость клапана проводят согласно методикам (например, CT ЦКБА 080-2015).

Клапаны обратные, предназначенные для газообразных, взрывопожароопасных и токсичных сред, после гидравлических испытаний дополнительно испытывают воздухом.

Другие нормативные документы для расчетов и испытаний: НП-031-01, НП-064-05, НП-043-11, НП-068-05, ГОСТ 16962.2-90, ГОСТ 17516.1-90, ГОСТ 26445-85, 30546.1-98, ГОСТ 23216-78, ГОСТ 30546.2-98, ГОСТ 30631-99, ГОСТ 30546.3-98, ГОСТ 30630.1.1-99, ГОСТ 30630.1.3-2001, ГОСТ 30630.1.2-99, ГОСТ 30630.1.8-2002 (МЭК 60068-2-57:1989), ПНАЭ Г-7-002-86.

Проектирование

Проектирование обратного клапана требует знаний трубопроводной арматуры, нормативной документации и многих других знаний в данной области. Автоматизированное проектирование упрощает данный процесс, позволяет осуществить наглядное представление работы клапана, выявить недостатки и улучшить конструкцию.

По 3d-модели клапана можно осуществить CAE-анализ, провести все необходимые расчеты, гарантирующие качественное изделие. Создание такой модели позволяет создать качественную конструкторскую документацию.

Похожие записи:

vys-tech.ru

виды, устройство, принцип работы, монтаж

Обратный клапан позволяет жидкости протекать через трубопровод в одном направлении и препятствует – в противоположном. Это — важный компонент любой системы водоснабжения, отопления, канализации и промышленных технологических установок. Он также используется в системах предотвращения протечек стиральных и посудомоечных машин. Запорные устройства имеют разнообразные конструкции, каждая из которых имеет свои преимущества и область применения. Общая их черта — затвор открывается по достижении определенного давления и закрывается при падении давления ниже установленного значения.

Внешний вид обратного клапана

Внутреннее устройство обратного клапана

Из чего состоит и как работает обратный клапан для воды для насоса

Обратный клапан для воды состоит из следующих частей:

• корпуса;
• золотника — подвижного исполнительного органа, который в свою очередь собран из толкателя, золотниковых тарелок и зажатой между ними эластичной прокладки;
• уплотнительной прокладки;
• пружины (за исключением подъемных устройств гравитационного типа).

Устройство обратного клапана для воды варьируется в зависимости от его типа.

Корпус чаще всего делают из латуни — этот материал не подвержен коррозии и воздействию химически активных веществ, содержащихся в воде в виде раствора, он прочен и долговечен.

Иногда на внешнюю сторону гальваническим методом наносят хромовое или никелевое покрытие. Части золотника также изготавливают из латуни или прочного пластика. Прокладка водяного обратного клапана чаще всего бывает резиновая или силиконовая. И, наконец, пружину делают из нержавеющей стали с большим коэффициентом упругости.

Как работает обратный клапан

Принцип действия обратного клапана состоит в том, что золотник движется вдоль толкателя (штока) и может занимать для крайних положения в золотниковой камере. Напор воды в прямом направлении сжимает пружину и отжимает тарелки в открытое положение. Вода проходит через затвор. Если же напор падает, пружина прижимает тарелки и зажатую между ними прокладку к седлу и закрывает его.
Принцип действия обратного клапана подъемного типа практически такой же, только роль пружины играет масса золотника и сила притяжения.

Виды обратных клапанов

В зависимости от типа запирающего элемента различают следующие виды обратных клапанов:

• Подъемного типа. Тарелка дискового обратного клапана двигается вверх и вниз. После подачи напора в рабочем направлении затвор открывается, а при падении напора или изменении направления движения жидкости — закрывается под действием пружины или собственного веса.
• Поворотный. Невозвратный клапан представляет собой откидную створку, поворачивающуюся и открывающуюся под напором жидкости, и закрывающуюся силой пружины при падении напора.
• Шаровой. Поток перекрывается шаром, прижимаемым к седлу клапана возвратной пружиной. Напор жидкости отжимает шар от седла, открывая проход для воды.
• Межфланцевый. Может быть дисковым-конструкция аналогична подъемному, но тарелка перемещается вдоль оси потока, и двустворчатым-заслонка состоит из двух створок, складывающихся навстречу друг другу. Двустворчатая конструкция обладает минимальным сопротивлением потоку в открытом виде.

Обратный клапан подъемного типа

Обратный клапан поворотного типа

Обратный клапан шарового типа

Обратный межфланцевый клапан

По материалу изготовления различают такие типы обратных клапанов, как:

• Латунные — надежные и износостойкие, чаще всего применяются в быту.
• Чугунные — недорогие, но подвержены ржавчине, применяются только на магистральных трубах.
• Нержавеющие — самые высококачественные и надежные, но и самые дорогие. Применяются в самых ответственных системах.

В зависимости от метода крепления клапана обратного хода воды различают:

• Муфтовые – клапан для воды включается в разрыв трубы с помощью двух резьбовых муфт. Наиболее распространены в бытовых системах.
• Фланцевые — затворный клапан подключается с помощью фланцевых соединений. Применяется в основном для устройств из чугуна на трубах больших размеров.
• Межфланцевые – запорный клапан находится между двух фланцев, которые стягиваются сквозными шпильками. Также применяются на магистральных трубопроводах.

Муфтовый обратный клапан

Места установки клапанов

В системах бытового водоснабжения и отопления найдется много мест, куда необходимо установить обратный клапан:

• На входе в квартиру от централизованной подачи горячей воды.
• После счетчика для защиты его от гидроудара.
• Перед насосной станцией системы индивидуального водоснабжения — для пресечения утечки воды из труб после отключения напряжения.
• На конце водозаборного шланга, опущенного в колодец или скважину, или после погружного насоса — во избежание стекания воды при остановке насоса.
• На входе электрического или газового водонагревателя — во избежание выхода нагревшейся и расширившейся воды в холодную магистраль.
• В системе защиты от протечек стиральных и посудомоечных машин.

Это самые распространенные места установки. При необходимости такой клапан для воды устанавливают во все места, где необходимо обеспечить водный поток строго в одну сторону.

Как сделать правильный выбор

Чтобы выбрать обратный клапан, который будет работать долго и надежно в гармонии с другими элементами вашей системы водоснабжения или отопления, необходимо обратить внимание на следующие моменты:

• Назначение. Тип выбранного устройства должен ему соответствовать. Так, например, затворы подъемного типа с гравитационным действием можно устанавливать строго в предусмотренном конструкцией положении, так, чтобы ход штока был перпендикулярен поверхности земли.
• Способ присоединения. Выбирается одновременно с проектированием разъемов, к которым будет присоединен клапан, во избежание нагромождения лишних переходников. Для бытовых систем обычно применяют муфтовые соединения.
• Размер. Должен точно соответствовать диаметру трубопровода. Применение меньшего по диаметру затвора, присоединенного через переходники, снизит надежность конструкции и создаст повышенное сопротивление потоку.
• Материал. Для горячих жидкостей лучше использовать латунный или нержавеющий, поскольку у полипропиленового при высоких температурах заметно снижается ресурс.

Начинающему домашнему мастеру трудно учесть все нюансы, поэтому в случае сомнений не нужно стесняться посоветоваться с опытным инженером.

Устройство клапанов разных типов

Выбор и установка обратного клапана на воду зависит от его конструктивных особенностей. Клапан для воды может принадлежать к таким типам, как:

Клапан обратный пружинный муфтовый

Корпус устройства представляет собой два цилиндра, объединенные резьбовым соединением. Золотник состоит из пластмассового толкателя, пары тарелок и упругой прокладки. Нормальное положение затвора — закрытое, при подаче напора жидкости и достижения им заданного значения он отжимает пружину, и клапан на воду открывается. При падении напора пружина возвращает золотник на место, закрывая затвор.

Поворотный лепестковый

Золотник в этом варианте выполнен не осевым, а поворотным, причем ось размещена выше просвета затвора. При подаче давления жидкости оно отжимает заслонку и клапан открывается. При падении напора заслонка под действием силы тяжести или возвратной пружины опускается и закрывает просвет. При монтаже такого устройства важно соблюдать маркировку «верх» и максимально возможный уклон, определенный в документации. В устройствах больших размеров при возврате заслонки происходит мощный удар ее о седловину, что может привести к гидроудару и даже к выходу устройства из строя. Чтобы предотвратить это, конструкцию приходится усложнять и добавлять демпфирующие удар элементы. Конструкция позволяет создавать затворы больших диаметров, мало чувствительные к наличию в жидкости взвесей и других включений.

Шаровая модель

Способ действия и устройство весьма схожи с тарельчатым пружинным клапаном. Роль запирающей детали играет шар, прижимаемый пружиной к седлу. Применяется в основном для труб малого диаметра, в бытовых сантехнических системах. Такой обратный проходной клапан при равном сечении обладает большими внешними размерами, чем тарельчатый.

Изделие подъемного типа

Шток золотника в этом случае размещается вертикально, под давлением воды золотник поднимается, открывая затвор. При снижении напора шток опускается, и клапан закрывается. На установку таких устройств накладывается ограничение — ее можно проектировать только на горизонтально расположенных трубах. Важное достоинство таких конструкций — возможность ремонта золотника без снятия всего корпуса. Минусом являются повышенные требования к чистоте жидкости.

Обратные клапаны для погружных насосов

Для организации бесперебойного водоснабжения в частных домах с использованием погружного насоса особенно важно установить сразу за насосом обратный клапан. Это будет препятствовать стеканию воды обратно в скважину при отключении насоса и избавит от необходимости каждый раз заново заполнять систему водой.

Обратный клапан для погружных насосов

При скважине большой глубины, достаточном диаметре трубопровода и удаленности скважины от дома речь может идти о десятках литров воды. Во многие модели погружных насосов такой затвор устанавливают на заводе. Если же его нет, то выбирают, как правило, устройство из латуни с осевым перемещением золотника и возвратной пружиной. Просвет затвора должен быть не меньше, чем внутренний диаметр трубопровода, чтобы не создавать дополнительного сопротивления потоку.

Правила установки обратного клапана

Мало осуществить оптимальный выбор модели устройства, необходимо еще и правильно его установить.

Неправильная установка затвора может привести к необходимости его ремонта или замены, что может быть весьма трудоемким делом, особенно если он установлен в скважине.

• Если на корпусе нарисована или выбита стрелка- то устанавливать его надо строго стрелкой вверх, даже несмотря на наличие возвратной пружины.
• Если глубина скважины или колодца (точнее, расстояние до зеркала воды) невелико, то обратный проходной клапан ставят непосредственно на входе в напорный аппарат.
• В случае, когда глубина скважины более 8 м, устройство лучше поставить на водозаборе, дополнив его механическим фильтром грубой очистки.
• При использовании погружного насоса затвор необходимо поставить на его выходе.
• При большом расстоянии до скважины лучше поставить два затвора-на выходе напорного устройства и на вводе в дом.

Схема монтажа насосной станции с обратным клапаном

Все варианты предусмотреть невозможно, поэтому перед началом монтажа следует показать схему своей системы водоснабжения или отопления квалифицированному и опытному инженеру — сантехнику.

Как монтируются обратные клапаны для насосных станций

Обратный клапан для совместной работы с насосной станцией следует выбрать на этапе составления проекта. В некоторых моделях насосов такие затворы включены в конструкцию, для остальных существует несколько правил:

• Для насосов вакуумного типа (всасывающих) затвор монтируется на выходе насоса, до гидроаккумулятора.
• При большой глубине скважины и при большом расстоянии от скважины на поверхности следует установить дополнительное устройство на водозаборе.
• Для напорных насосов, опускаемых в скважину, затвор монтируется на выходной патрубок.

Кроме того, при монтаже следует строго соблюдать направление потока, указанное на корпусе, и тщательно уплотнять все соединения.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Клапан обратный с осевым направлением потока

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначен в качестве обратного клапана для использования в трубопроводных системах газовых, нефтяных и энергетических магистралей высокого давления. Клапан обратный с осевым направлением потока содержит наружный корпус с входным и выходным каналами. Во внутренней полости корпуса размещены кольцевое седло с контактной конической поверхностью, установленный с образованием кольцевого канала жестко закрепленный обтекатель с размещенным в его внутренней полости запорным органом и неразрывно закрепленный в нем штоком. Запорный орган имеет уплотнительную поверхность в виде части сферы. Шток перемещается вдоль оси потока в подшипниках скольжения. Подшипник скольжения расположен в центрирующем опорном узле, состоящем из двух втулок. Втулки расположены одна внутри другой и выполнены с эксцентриситетом их внутренних отверстий. Изобретение направлено на повышение герметичности клапана путем обеспечения соосности уплотнительных поверхностей запорного органа и седла за счет повышение точности сборки клапана. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.