Устройство и принцип работы обратного клапана

Устройство и принцип работы обратного клапана

Устройство и принцип работы обратного клапана
0
81 просмотров

устройство и принцип работы обратного клапана

Виды обратных клапанов и особенности их установки

Обратный клапан – это вид арматуры, который защищает различное оборудование, трубопроводы, насосы и сосуды под давлением от изменения направления потока среды в технологической системе, а также ограничивает поток среды из системы при частичном разрушении участка трубопровода.

Принцип действия обратного клапана основан на автоматическом перекрытии проходного сечения запирающим органом (например, затвором или диском) под действием обратного тока рабочей среды. Среда, двигаясь в заданном направлении, создает давление на входе клапана, тем самым приподнимая затвор собственным весом или с помощью дополнительных устройств (например, пружин), а при понижении давления (давление на входе и выходе выравниваются) – запирающий орган перекрывает проходное сечение, закрывая клапан. В то же время проточная среда со стороны выходного отверстия обратного клапана создает усилие на запирающий орган и не даёт открыться клапану.

Обратные клапаны применяются:
1) в ЖКХ — в многоквартирных домах на подачи горячей и холодной воды на стояках;
2) на входе холодной воды при установке накопительных водонагревателей (бойлеров электрических и газовых);
3) в обвязке насосного оборудования;
4) в обвязке конденсатоотводчика с существующим противодавлением в конденсатной линии;
5) в обвязке котельного оборудования и др.

Классификация обратных клапанов в зависимости от их конструкции.

Обратные клапаны можно классифицировать по нескольким критериям: по конструкции, по материалу корпуса и внутренних частей, по присоединению, по габаритным размерам.
Рассмотрим несколько примеров классификации обратных клапанов по конструкции.

Шаровые обратные клапаны.
Запорным элементом этого клапана служит шар, который прижимается к седлу пружиной (рис. 1). Эта конструкция отличается надежностью и, в основном, применяется на небольших диаметрах трубопровода в ЖКХ.

Поворотные обратные клапаны (иногда их называют подъемными)

Запорный элемент поворотного обратного клапана выполнен в виде откидной створки (рис. 2). При токе среды в заданном направлении, створка находится в открытом состоянии, пропуская поток. При токе среды в обратном направлении створка захлопывается, «садится» на седло и перекрывает проток.

Преимуществом поворотных обратных клапанов является невысокая чувствительность к загрязнению среды и способность функционировать в системах больших размеров. Эти устройства широко используются в системах отопления в ЖКХ.

Подъемный (пружинный) обратный клапан

Конструкция подъемных обратных клапанов схожа с запорным вентилем (рис.3) Только подпружиненный затвор открывается не вручную, а под давлением потока среды. То есть под действием давления среды затвор поднимается, пропуская поток, а при падении давления — опускается на седло, препятствуя обратному ходу потока.

Подъемные клапаны могут быть установлены только на горизонтальных участках трубопроводов, с соблюдением вертикального расположения оси клапана.
Преимуществами обратного подъемного клапана являются: ремонтопригодность без полного демонтажа, обеспечение герметичности седло/затвор и возможность применения в различных отраслях промышленности. Недостатком – чувствительность к загрязнению среды, которое может привести к заклиниванию клапана.

Двухстворчатый обратный клапан

Запорный элемент двухстворчатого обратного клапана представляет собой две створки, закрепленные на оси, которая расположена по центру проходного сечения. При прохождении потока в заданном направлении клапан находится в открытом состоянии, створки сложены (рис. 4), при прекращении тока среды створки расправляются и закрываются.

Двухстворчатые клапаны подвержены большим потерям напора и не применяются для загрязненных (с крупнодисперсными включениями) сред. Преимуществом же данных устройств является возможность их применения на различные сложные среды (например, морскую воду, нефтепродукты и тд.) путем подбора материала уплотнения диска.

Дисковый обратный клапан межфланцевый

Запорным элементов дискового обратного клапан служит плоский диск (рис.5), который связан с подпружиненным штоком. В рабочем положении диск под давлением среды отжимается, обеспечивая свободный проток, а при понижении давления под действием пружины прижимается к седлу, перекрывая проточное отверстие.

Малый размер и вес обратных межфланцевых клапанов позволяют легко и просто устанавливать их между фланцев в любом положении.
Существуют различные модификации клапана по материалу корпуса, уплотнению диска и т.д., которые позволяют применять его в различных отраслях промышленности, но только не для вязких сред и жидкостей с включениями твердых и волокнистых материалов.

Установка и монтаж обратных клапанов

Для корректной работы обратных клапанов необходимо соблюдать следующие рекомендации по их монтажу:
1) Стрелка на корпусе указывает направление движения рабочей среды и должна совпадать с ним.
2) Межфланцевые обратные клапаны не рекомендуется устанавливать вплотную к фланцу арматуры, так как это может помешать открытию лепестка клапана.
3) Для диагностирования выхода из строя обратного клапана, до и после него рекомендуется установить манометры.
4) При работе в загрязненных средах перед обратным клапаном всех конструкций клапанов, кроме шарового, следует установить фильтр.
5) При установке обратных клапанов (соответствующих конструкций) на вертикальных участках в условиях спускающегося потока существует ограничение диаметра не более 150 мм.

Отметим, что при установке обратного клапана любой конструкции рекомендуется производить промывку (очистку) трубопровода и фланцевых соединений. При монтаже рекомендуется избегать ударов, разрушающих защитное покрытие арматуры, напряжений трубопроводов и не выравнивать перекосы трубопроводов за счет монтируемой арматуры. При запусках и опрессовке во избежание последствий гидравлических ударов следует производить плавные закрытия и открытия арматуры.

За подробной консультацией по ассортименту обратных клапанов и грамотным подбором указанной арматуры для любой инженерной системы вы можете обратиться к специалистам компании «ТехноИнжПромСтрой» удобным для вас способом.

Источник

Предохранительный Клапан! ОШИБКА Которую Допускают Многие. Должен Знать Каждый!

Читайте дополнительно: брикеты для бани

устройство и принцип работы обратного клапана

Обратный клапан: виды и принцип работы

Обратный клапан

Назначение обратного клапана

Обратный клапан предназначен для свободного пропускания потока рабочей жидкости в одном направлении и перекрывания его в обратном направлении. В качестве запирающего элемента в этих клапанах используется шариковый или конусный затвор, взаимодействующий с седлом, так что утечка жидкости отсутствует.

Назначение обратного клапана

Обратный клапан предназначен для свободного пропускания потока рабочей жидкости в одном направлении и перекрывания его в обратном направлении. В качестве запирающего элемента в этих клапанах используется шариковый или конусный затвор, взаимодействующий с седлом, так что утечка жидкости отсутствует.

Устройство обратного клапана

Устройство обратных клапанов показано на (рис.1).

У линейного обратного клапана (рис.1 а) в корпусе 1 имеющем шестигранную форму, размещаются затвор 2, пружина 3, опорная шайба 4 и стопорное кольцо 5. При подводе жидкости к присоединительному отверстию “А” она отжимает затвор http://www.promarmatura.ua/zatvory-diskovye от седла и через щель, образованную затвором и кромкой расточки в корпусе, и радиальные сверления “В” и центральную расточку в теле затвора поступает к выходному отверстию “Б”. При подводе жидкости к отверстию “Б” поток оказывается запертым.

Устройство обратного клапана стыкового исполнения (рис.1 б) отводящий клапан выполнен под углом 90 градусов к оси затвора, и оба присоединительных отверстия выведены на нижнюю монтажную плоскость.

Клапан встраиваемого исполнения(рис.1 в) содержит гильзу 1, затвор 2, пружину 3, переходную втулку 4 и фланец 5. Гильза и втулка размещаются в гнезде, которое выполняется в той корпусной детали, куда клапан должен быть встроен. Уплотнение по наружной поверхности гильзы и втулки осуществляется с помощью резиновых колец круглого сечения и защитных шайб выполненных из пластмассы.

Работа обратного клапана

Работа обратного клапана заключается в следующем, при подводе жидкости к отверстию “А” затвор клапана приподнимается над седлом, преодолевая усилие возвратной пружины. Перепад давления жидкости на клапане зависит от расхода жидкости через него, а давление, при котором клапан открывается, припуская через себя минимальный расход, зависит только от усилия пружины и составляет от 0,05 до 0,3 мПа (от 0,5 до 3 кгс/см2).

Источник

Обратные клапаны. Общий видео обзор обратных клапанов от UKSPAR

Рекомендуем: виды дымоходных труб

устройство и принцип работы обратного клапана

Обратный клапан: когда и для чего нужен, преимущества и недостатки и какой выбрать

Обратный клапан

Разновидности обратных клапанов:
1. Обратный клапан с заслонкой;
2. Обратный клапан с пружиной;

Обратный клапан — вид защитнойтрубопроводной арматуры, предназначенный для недопущения изменения направления потока среды в технологической системе. Обратные клапаны пропускают среду в одном направлении и предотвращают её движение в противоположном, действуя при этом автоматически и являясь арматурой прямого действия (наряду с предохранительными клапанами и регуляторами давления прямого действия). С помощью обратной арматуры возможно защитить различное оборудование, трубопроводы, насосы и сосуды под давлением, увеличить продолжительность работы оборудования[1], а также существенно ограничить течь рабочей среды из системы при разрушении её участка.

Применяются обратные клапаны с различными запорно-регулирующими элементами, например, в виде шарика или конуса. Обычный гидравлический обратный клапан состоит из корпуса, шарика и пружины 2. При движении жидкости в прямом направлении запорно-регулирующий элемент отжимается от седла и поток с минимальными потерями проходит через рабочее окно клапана. При обратном направлении потока жидкость прижимает запорно-регулирующий элемент к седлу. Движение жидкости в этом направлении прекращается. Пружины предназначены лишь для преодоления сил трения при посадке запорного элемента на седло. Так как пружины приводят к увеличению перепада давления на клапане при прохождении потока в прямом направлении, а допустимая величина перепада давления на обратных клапанах составляет 0,01…0,03 МПа, то жесткость пружин обычно выбирают минимальной. Обратные клапаны изготавливаются как отдельно, так и встроенными в узлы и агрегаты. На корпуса обратных клапанов наносят стрелку, указывающую направление движения рабочей жидкости через клапан.[2]

Важность функции этих устройств заключается в том, что они выполняют свою задачу как в режиме нормальной эксплуатации, например в случае объединения напорных линий нескольких насосов в одну, на каждой из них устанавливается один или несколько обратных клапанов для защиты от давления работающего насоса остальных, так и в аварийных ситуациях, например при аварийном падении давления на одном из участков трубопровода, на смежных давление сохраняется, что может привести к образованию обратного тока среды, недопустимого для нормальной работы системы и опасного для её оборудования.

Обратные клапаны используются:

  • в гидроприводах с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости как подпиточные клапаны;
  • в гидроприводах, состоящих из нескольких насосов, для исключения взаимного влияния при их одновременной работе;
  • в блоках фильтрации, устанавливаемых в реверсивных гидролиниях, для обеспечения движения жидкости через фильтр только в одном направлении;
  • в гидролиниях, где требуется однонаправленное движение жидкости.[2]

Основными видами обратных клапанов являются собственно обратные клапаны и обратные затворы, главное их различие — в конструкции затвора (элемента, который перекрывает поток среды, садясь в седло), у первых он выполняется в виде золотника, у вторых — в виде круглого диска, который часто именуют захлопка.

Обратные клапаны как правило устанавливаются на горизонтальных участках трубопроводов, а затворы — как на горизонтальных, так и на вертикальных участках. По направлению потока рабочей среды клапаны обратные в основном выполняются проходными (направление потока в них не изменяется), но встречаются и угловые (направление потока меняется на 90°), а затворы обратные — только проходными[3][4].

Принцип действия[править | править код]

Устройство обратного (подъёмного) клапана. Золотник выделен красным

При отсутствии потока среды через арматуру золотник в обратном клапане или захлопка в обратном затворе под действием собственного веса или дополнительных устройств (например пружины) находятся в положении «закрыто», то есть затвор находится в седле корпуса. При возникновении потока затвор под действием его энергии открывает проход через седло. Ясно, что для того, чтобы поток среды изменил своё направление на противоположное он должен остановиться. В этот момент скорость потока становится нулевой, затвор возвращается в исходное закрытое положение, а давление с обратной стороны прижимает золотник или захлопку, препятствуя возникновению обратного потока среды. Таким образом, срабатывание обратной арматуры происходит под действием самой среды и является полностью автоматическим[3].

Конструктивные типы[править | править код]

Обратный клапан[править | править код]

Обратные клапаны до 1982 года в СССР назывались подъёмными клапанами[5], затвором в них служит золотник, который перемещается возвратно-поступательно по направлению потока среды через седло.

По конструкции и технологии изготовления обратные клапаны проще, чем клапаны других типов, при этом позволяют обеспечить надёжную герметичность, но такие устройства более чувствительны к загрязнённым средам, при воздействии которых возможно заедание клапана.

В обратных клапанах ось прохода в седле корпуса и, соответственно, ось подъёма золотника расположены как правило перпендикулярно оси трубопровода. Корпус обратного клапана практически аналогичен корпусу запорного клапана, но крышки и золотники обратных и запорных клапанов существенно отличаются. Золотник обратного клапана имеет хвостовик, который перемещается по направляющей в крышке клапана. Чаще всего посадка золотника на седло происходит под действием собственного веса, что требует установки обратных клапанов только на горизонтальных участках трубопроводов. Чтобы обеспечить посадку золотника на седло при установке клапана на вертикальных или наклонных участках, используют пружину в качестве дополнительного прижимного элемента.

Имеются конструкции обратных клапанов специально для вертикальных трубопроводов, например:

Шаровые обратные клапаны[править | править код]

Затвором в них служит шаровой элемент, а прижимным элементом — пружина. Такие обратные клапаны обычно применяются на малых диаметрах трубопроводов, в основном в сантехнике.

Приёмные обратные клапаны[править | править код]

Такие устройства устанавливаются на конце вертикального всасывающего трубопровода перед насосом. Они имеют сетку, предохраняющую насос от попадания в него со средой твёрдых частиц или посторонних предметов. Такие клапаны изготовляются с диаметрами до 200 мм. На рисунке слева изображена приёмная сетка таких устройств.[3]

Обратный затвор[править | править код]

Стальной обратный затвор.

Устройство обратного затвора (поворотного обратного клапана).

Ранее эти устройства назывались поворотными обратными клапанами[5]. В отличие от большинства видов обратных клапанов, в обратных затворах ось седла совпадает с направлением потока среды через затвор. Седло при отсутствии потока через него перекрывается захлопкой (на рис. справа выделена красным цветом, на рис. слева вид на захлопку изнутри), которая закреплена на оси, расположенной выше оси прохода. Под действием среды захлопка поворачивается на некоторый угол, открывая ей проход, при остановке потока захлопка под собственным весом падает на седло. В затворах с большими диаметрами при этом происходит удар захлопки о седло, что со временем может привести к выходу затвора из строя и появляется возможность гидравлического удара в системе при срабатывании устройства. В связи с этим обратные затворы делятся на[4]:

Простые[править | править код]

Затворы с диаметрами до 400 мм, в которых ударные явления не оказывают серьёзного влияния на работу затвора и систему, в которой он установлен.

Безударные[править | править код]

Затворы со специальными устройствами, которые делают посадку захлопки на седло более плавной и мягкой. В качестве таких устройств применяются гидравлические демпферы и грузы, устанавливаемые на захлопку непосредственно, или с помощью рычага. Существенный минус безударных конструкций заключается в невозможности их установки на любых участках трубопровода, кроме горизонтальных. В целом обратные затворы имеют ряд преимуществ перед обратными клапанами, среди которых меньшая чувствительность к загрязнённым средам и возможность обеспечения работоспособности затворов для весьма больших диаметров трубопроводов, например таких как гигантский обратный затвор на рисунке, использующийся NASA в воздушных системах[3].

Устройство пружинного дискового обратного клапана.

Устройство двустворчатого обратного клапана.

Межфланцевые обратные клапаны[править | править код]

Межфланцевый пружинный дисковый обратный клапан.

Двустворчатый межфланцевый обратный клапан.

Невозвратно-управляемый обратный затвор (пока без привода).

Снятие статических зарядов.

Более компактные технические решения для уменьшения строительной длины и затрат на монтаж используются в межфланцевых пружинных дисковых и двустворчатых обратных клапанах. Основное их отличие от стандартных обратных клапанов (затворов) — отсутствие фланцев для соединения с трубопроводами. То есть конструктивные особенности клапана позволяют обойтись без увеличивающих размеры и массу оборудования ответных фланцев. При этом вес межфланцевого обратного клапана может быть в 5 раз меньше, а строительная длина — может в 6-8 раз меньше чем у аналогичных конструкций с использованием обычных обратных клапанов или затворов. Клапаны, имеющие рабочие элементы по размерам движущегося потока, монтируются во фланцевых разрывах трубопроводов с использованием соответствующих для перекачиваемого материала прокладок. Принципиальным также является возможность установки подобных клапанов не только на горизонтальных, но и вертикальных участках трубопроводов. Межфланцевые пружинные дисковые обратные клапаны могут оснащаться специальными резьбовыми отверстиями для снятия статического заряда. Подобная модификация востребована на взрывоопасных химических производствах.

Межфланцевые пружинные дисковые обратные клапаны[править | править код]

Принцип действия межфланцевых пружинных дисковых обратных клапанов аналогичен принципу действия шаровых обратных клапанов. Но за счет использования в качестве затвора диска (пластины) вместо шара достигаются преимущества в весе и строительной длине конструкции. По этой же причине диапазон размеров межфланцевых пружинных дисковых обратных клапанов больше и составляет 15÷200 мм. Межфланцевые пружинные дисковые обратные клапаны могут устанавливаться и в стандартном горизонтальном исполнении, а также — вертикально.

Межфланцевые двухстворчатые обратные клапаны[править | править код]

Диапазон размеров межфланцевых двустворчатых обратных клапанов ещё шире, чем у межфланцевых пружинных дисковых обратных клапанов — от 50 до 700 мм. В сложных и больших системах при остановках насосов или в результате каких-либо аварийных ситуаций могут возникать гидроудары, которые могут нанести существенный ущерб всей системе. В таких случаях рекомендуется использовать клапаны с амортизаторами для демпфирования гидроударов. Актуально также исполнение клапанов со специальной антикоррозионной футеровкой:

  • исполнение с пластиковой футеровкой: для питьевой воды и морской воды
  • исполнение с резиновой футеровкой: для морской воды, канализации, судостроения

Другие конструкции[править | править код]

Во всех описанных выше случаях обратная арматура пропускает среду в одном направлении и предотвращает её движение в противоположном, действуя при этом автоматически и являясь арматурой прямого действия, но существуют также конструкции, в которых совмещены функции обратной и запорной арматуры.

Невозвратно-запорные — это обратные клапаны и затворы, которые возможно принудительно закрыть при помощи ручного или механического устройства (пневмо-, гидро- или электропривода).

В невозвратно-управляемых возможно не только принудительное закрытие, но и открытие затвора[3][4][6].

Материалы[править | править код]

Корпусные деталиобратных клапанов изготавливаются из:

Необходимая герметичность затвора на седле обратного клапана обеспечивается специальными уплотнительными поверхностями, которые изготавливаются из:

Примечания[править | править код]

  1. ↑Зачем нужен обратный клапан (рус.). Дата обращения 26 ноября 2018.
  2. 12Гидравлические обратные клапаны и гидрозамки (неопр.). for-engineer.info. Дата обращения 16 октября 2015.
  3. 123456Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
  4. 1234Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
  5. 12В 1982 году вступил силу ГОСТ 24856-81, установивший новые термины и определения в области трубопроводной арматуры.
  6. ↑Трубопроводная арматура с автоматическим управлением. Справочник. Под общей редакцией С. И. Косых. — Л.: Машиностроение, 1982.

В 2007 году взамен ГОСТ 24856-81 вступил в силу ГОСТ Р 52720-2007, установивший новые термины и определения в области трубопроводной арматуры.

См. также[править | править код]

Источник

Еще по теме: шибер

Комментировать
0
81 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит