Обратный клапан для котла отопления: действиея, виды, плюсы и минусы, монтаж

Обратный клапан системы отопления — назначение, подключение

Автор Монтажник На чтение 10 мин Просмотров 15.9к. Обновлено 08.12.2020

При монтаже систем отопления используют широкий ряд арматуры, обеспечивающей предохранение нагревательного котла, развоздушивание контура, слив и закачку теплового носителя в трубопровод и ряд других функций. Одним из приборов, не так часто применяемых при монтаже магистрали, является обратный клапан системы отопления, используемый в конкретных ситуациях.

Стоит отметить, что клапан является необязательным в отопительном контуре и устанавливается как вспомогательный прибор в случае определенного режима функционирования насосов, нагревательных котлов. Чтобы убедиться в необходимости использования и сделать правильный выбор клапана, следует рассмотреть конкретные случаи его эксплуатации и разновидности предлагаемых в торговой сети приборов.

Рис. 1 Клапанные затворы в линии с двумя котлами

Содержание

1. Зачем нужен обратный клапан в системах отопления
2. С двумя или более котлами
3. В контурах с отключающимися электронасосами
4. В контуре основного циркуляционного электронасоса
5. На трубопроводе подпитки
6. В байпасе параллельном насосу
7. Обратный клапан системы отопления — разновидности
8. Дисковые (тарельчатого типа)
9. Шаровые
10. Лепестковые
11. Подъемные
12. Рекомендации по монтажу

Зачем нужен обратный клапан в системах отопления

Решая куда и как ставить клапан, следует в первую очередь учитывать, что его присутствие является нежелательным в любой системе. Дело в том, прибор обладает довольно высоким гидравлическим сопротивлением в диапазоне от 0,1 до 1 метра горизонтального трубопроводного участка, что соответствует показателям напора от 0,1 до 1 атмосферы (бара).

Гидросопротивление трубопровода или арматуры в магистрали зависит от скорости потока (объема прокачки), для бытовых систем стандартный диапазон скоростей движения теплового носителя — 0,5 — 1,5 м/с. При данных значениях сопротивление клапана лежит в диапазоне 0,3 — 0,4 м, что соответствует падению напора в магистрали на 0,3 — 0,4 бара.

С двумя или более котлами

Некоторые собственники ради экономии на топливе и для устранения последствий от аварийных ситуаций при отключении электроэнергии, устанавливают в систему два или более котла, подключенных параллельно к отопительному трубопроводу. При этом, если работает один из котлов, тепловой носитель может проходить через теплообменной контур второго агрегата, что приводит к неоправданным теплопотерям.

Потребитель может установить запорные краны в линию подачи или обратки каждого из котлов и вручную перекрывать поток на неработающем оборудовании. Однако применение обратного клапана позволяет автоматизировать процесс отсечки потока через теплообменной контур неработающего котла при включенном втором.

Рис. 2 Клапаны в ветвях теплых полов с отключаемыми циркуляционниками

 

Возможно будет полезным почитать про Подключение котла к системе отопления

В контурах с отключающимися электронасосами

Обычно к одной гидрострелке или коллекторной разводке подключают параллельные ветви теплых полов и радиаторных батарей. Для проталкивания теплоносителя по трубам в каждой из веток использует циркуляционные электронасосы, работающие в автоматическом режиме.

Многие отопительные системы рассчитаны и спроектированы так, что оба циркуляционника работают в непрерывном режиме. Но встречаются схемы, где к контурам радиаторов или теплых полов подключен термодатчик — он при превышении заданной температуры отключает подачу питания на циркуляционный электронасос.

Так как второй агрегат, подключенный параллельно к линии первого в это время функционирует, он направляет часть теплоносителя в его контур, где не требуется дальнейший нагрев.

Чтобы предотвратить поступление рабочего тела в параллельные ветви, в каждую из них ставят обратный клапан.

Так же поступают и в случае, когда в системе используется попеременное включение нескольких электронасосов, установленных в параллельно подключенные к гидрострелке или коллекторной разводке ветви.

Рис. 3 Примеры установки насосных узлов с клапанами

В контуре основного циркуляционного электронасоса

Если котел (точнее бойлер) используют одновременно для подогревания воды и обогрева помещений, при автономном водоснабжении в его теплообменник поступает вода от погружного или поверхностного скважинного электронасоса с высоким давлением порядка 3 бар.

При этом поток разделяется: большая его часть при нагревании поднимается вверх и поступает на теплообменные радиаторы или теплые полы, а оставшийся объем направляется в обратку и воздействуют на циркуляционный электронасос. Так как подающий холодную воду в бойлер скважинный насос намного мощнее и обеспечивает значительный напор около 3 бар, в то время как предел циркуляционного агрегата не превышает 1 — 1,5 бара, может произойти передавливание прямого циркулирующего по трубам потока входным в противоположном направлении. В результате лопасти электронасоса могут застопориться и движение теплового носителя по контуру остановится. В этом случае для устранения обратного хода циркуляционника из-за противопотока перед ним размещают обратный клапан.

Рис. 4 Клапанная арматура в линии подпитки

На трубопроводе подпитки

При подключении отопительного контура к водопроводной магистрали для подпитки возможны ситуации с перебоями в водоподаче или падении ее напорных характеристик. В этом случае вода из отопительного трубопровода потечет в водопровод, и система лишится теплового носителя. Чтобы избежать подобных аварийных ситуаций, в трубопровод подпитки обязательно устанавливают обратный клапан.

В байпасе параллельном насосу

Обратный клапан ставят в байпасную перемычку в параллельном положении по отношению к циркуляционному электронасосу в следующих случаях:

• Для гравитационных систем, использующих электронасос для подачи теплового носителя, обратный клапан и всасывающий агрегат располагают на вертикальном участке трубопровода. При отсутствии электроэнергии насос отключается и препятствует движению потока теплоносителя. При этом открывается клапан в параллельной ветви, и система переходит в самотечный режим работы. Теплоноситель перемещается за счет разницы плотностей нагретой и охлажденной жидкости, минуя циркуляционник.
• Обратный клапан для системы отопления с принудительной подачей ставят параллельно циркуляционнику на горизонтальном трубном участке. При неисправности насоса клапанный затвор открывается и тепловой носитель движется по параллельной ветви. Также байпасная перемычка позволяет производить профилактическое обслуживание и ремонт циркуляционного электронасоса со снятием агрегата без сливания теплоносителя. Для этого с двух сторон циркуляционника ставят запорные шаровые краны, позволяющие снимать агрегат.

Рис. 5 Вертикальный шаровый клапан на байпасе в системе с циркуляционником

Обратный клапан системы отопления — разновидности

Клапаном называют разновидность запорной арматуры, где затворный элемент перекрывает проходной канал параллельно потоку. Как отмечалось выше, все обратные клапаны имеют довольно высокое гидросопротивление и рассчитаны на эксплуатацию в трубопроводах с различными физическими параметрами транспортируемого тела. Этим и вызвано многообразие их конструкций, позволяющее срабатывать затворному элементу при разных значениях физических сил, прилагаемых движущейся средой.

Рис. 6 Конструктивное устройство модели тарельчатого типа

Дисковые (тарельчатого типа)

Запорный элемент данной разновидности представляет собой подпружиненный диск, располагающийся параллельно по отношению к потоку. При определенном давлении на него движущейся среды, дисковая пластина сдвигается в направлении протекающего потока и тепловой носитель поступает по боковым каналам, обходя диск по краям.

Для обеспечения герметизации в седельное гнездо или на тарелку помещают резиновую прокладку, обеспечивающую плотный контакт затворных элементов.

Дисковые устройства обладают следующим рядом преимуществ:

• Они компактны, имеют небольшой вес и могут использоваться на любых участках отопительных трубопроводов. Допускается их горизонтальное и вертикальное расположение.
• Устройства рассчитаны на номинальный напор от 10 бар, выпускаются условных диаметров от 15 до 100 мм.
• Подсоединительные патрубки обычно оснащены внутренней резьбой (муфтовое соединение).
• Так как потоку приходится преодолевать физическое сопротивление пружины и обходные каналы для движения жидкой среды имеет малое сечение, дисковый затвор обладает довольно высоким гидросопротивлением.
• Приборы не рассчитаны на функционирование в среде с грязной водой, твердые частицы при попадании в пространство между диском и седельным уплотнением могут привести к неполной герметизации канального прохода.
• Устройства имеют высокий срок службы и редко нуждаются в техническом обслуживании и ремонте.
• Обычно приборы выпускают в латунном корпусе из двух частей — это позволяет разобрать и прочистить его внутренние детали в случае попадания на них частиц песка.
• Тарельчатые разновидности имеют невысокую стоимость в сравнении с другими аналогичными изделиями.

Рис. 7 Сферические клапанные затворы – внешний вид и конструктивное устройство

Шаровые

Затворным элементом данной разновидности клапанной арматуры служит сфера, чаще всего выполняемая из резины и реже алюминия. Клапан работает по гравитационному принципу, поэтому в трубопроводной линии располагается в строго вертикальном положении. В этом положении сфера перекрывает поток рабочей среды сверху.

При определенном давлении жидкости снизу сфера приподымается, упирается в верхние выступы и тепловой носитель беспрепятственно проходит по трубопроводу.

К достоинствам прибора относят:

• Низкое гидравлическое сопротивление благодаря гладкой сферической поверхности запора.
• Ремонтнопригодность — корпус состоит из двух частей, его всегда можно разобрать и поменять шар.
• Надежность — в устройстве отсутствуют какие-либо дополнительные элементы кроме сферы.

К недостаткам можно отнести низкое качество материала изготовления шара в бюджетных моделях. При долгом функционировании в среде с горячей водой резина иногда усыхает, шар уменьшается в габаритных размерах и клапанный затвор теряет герметичность.

Монтаж шаровой арматуры обычно производят в вертикальную байпасную перемычку параллельно циркуляционному насосу. Таким образом она обеспечивает самотек в гравитационных системах при отсутствии электроэнергии.

Рис. 8 Устройство моделей лепесткового типа

Лепестковые

В арматуре данного типа запирание канального прохода осуществляется за счет диска (захлопки), закрепленного сверху проходного канала на поворотном шарнире. Для обеспечения герметизации седельное кольцо оснащается резиновым уплотнителем.

При определенном напоре среды захлопка приподнимается и тепловой носитель начинает перемещаться по канальному проходу. При ослаблении давления или движении рабочей среды в противоположном направлении, захлопка опускается под влиянием гравитации (собственного веса) и перекрывает канал.

В некоторых устройствах свободно вращающуюся захлопку подпружинивают, увеличивая необходимое усилие для ее открывания. Лепестковый (гравитационный, поворотный или хлопушка) клапан обладает следующими особенностями:

• Предназначен для работы только в горизонтальном положении, если в запоре отсутствует пружина.
• Имеет невысокое гидросопротивление благодаря полному открытию проходного канала при срабатывании.
• В боковом отводе корпуса имеется резьбовая пробка, позволяющая разбирать прибор для ремонта и обслуживания.
• Обратную поворотную клапанную арматуру выпускают условных диаметров от 50 до 1000 мм, она рассчитана на эксплуатацию в диапазоне номинальных давлений от 1,6 до 25 МПа.

Лепестковые клапаны-хлопушки благодаря низкому гидросопротивлению рекомендуется монтировать в подпиточные трубопроводы, линии параллельно включенных котлов и горизонтально расположенные байпасы.

Рис. 9 Устройство моделей подъемного типа

Подъемные

К клапанной арматуре подъемного типа основным запорным элементом служит золотник, свободно перемещающийся в седельном гнезде параллельно потоку рабочего тела.

При определенном напоре жидкости подпружиненный затвор приподнимается и открывает канальный проход. В случае прохождения обратного потока или отсутствии напора пружина прижимает затвор к седельному кольцу, перекрывая канальный проход.

Особенности подъемных устройств:

• Установка приборов производится горизонтально.
• Допускается их эксплуатация в слегка загрязненной среде.
• Приборы оснащены съемной пробкой в верхней части, позволяющий производить ремонт и обслуживание запорных деталей.
• Обладают относительно невысоким гидросопротивлением благодаря широкому проходу при срабатывании.

Рис. 10 Примеры размещения клапанов в узлах обвязки насосов

Рекомендации по монтажу

При размещении клапанной запорной арматуры на трубопроводах рекомендуется придерживаться следующих правил:

• Перед приобретением клапана стоит убедиться в том, что он выбран правильно, то есть его пространственное положение, напорные и температурные характеристики соответствуют направлению перемещения и параметрам подаваемой среды.
• Приборы устанавливаются строго по направлению движения теплоносителя. Для его указания на корпусе отливается маркировочная стрелка, показывающая правильное расположение устройства.
• Для герметизации стыковых соединений используют только термостойкие прокладки, наиболее приемлемый вариант — кольца из паронита.
• Арматуру необходимо устанавливать между строго соосными участками трубопровода, в этом случае на нее не будет оказываться избыточное физическое воздействие, приводящее к неправильной работе и протечкам в стыках.
• Для корректной работы клапанов перед ними по ходу движения среды рекомендуется монтировать фильтры грубой очистки от мелких взвешенных частиц песка, ржавчины и других видов примесей.

Рис. 11 Обратный клапан системы отопления — стоимость от разных производителей в 2020 г

Благодаря высокому гидравлическому сопротивлению любой обратный клапан в системе отопления является нежелательным элементом, снижающим КПД и эффективность функционирования всей системы. Чаще всего клапан устанавливаются в байпасную перемычку параллельно циркуляционному электронасосу, где он не влияет на работу системы, так как через него в рабочем состоянии не проходит поток теплоносителя. В иных случаях клапанная арматура выполняет вспомогательные функции, предотвращая протекание теплоносителя в нежелательных направлениях.

Клапаны обратные. Лаборатория Тепла — все для систем отопления вашего дома по лучшим ценам.

Клапан обратный (затвор обратный) — вид защитной арматуры, служащий для предотвращения движения обратного потока рабочей среды в трубопроводе. В данном виде трубопроводной арматуры запорный орган открывается прямым потоком среды, а закрывается обратным потоком среды. Установка обратных клапанов производится строго с учетом направления рабочей среды, обозначенной стрелкой на корпусе или рекомендациями в техническом описании.
Все обратные клапана работают за счет давления рабочей среды, что делает их конструкцию относительно простой и очень надежной. Обратные клапана по принципу работы условно можно разделить на :
— подъемные,
— поворотные (их еще называют затворы обратные),
— шаровые,
— приемные,
— пружинные.

По типу присоединения к трубопроводу клапана обратные бывают:
— муфтовые (резьбовые),
— фланцевые,
— межфланцевые (клапан зажимается между фланцами, которые стягиваются шпильками) ,
— под приварку.

По материалу корпуса клапана обратные бывают :
— латунные,
— чугунные,
— стальные,
— нержавеющие,
— титановые,
— полимерные.

ВНИМАНИЕ!!!
В зависимости от модели обратного клапана затвор может создавать разное гидравлическое сопротивление, что обязательно необходимо учитывать при выборе оборудования.
Если с материалом корпуса и с типом присоединения все просто и понятно, то разновидности обратных клапанов рассмотрим подробнее .

— Подъемные обратные клапана (муфтовое исполнение Ду15-50, фланцевое исполнение Ду15-400) имеют запорный орган, который совершает возвратно-поступательное движение перпендикулярное движению рабочей среды в трубопроводе. На сегодняшний день чугунные подъемные клапана отечественного производства 16кч9п, 16кч9нж, 16ч3п, 16ч3бр, 16ч6п, 16ч6бр можно встретить только со складского хранения, так как Запорожский арматурный завод и Семеновский арматурный завод остановлены и перспектива возобновления производства не понятна. На замену этим клапанам пришли иностранные клапана ГРАНЛОК RD16F, которые производит компания АДЛ. Основным отличием этих клапанов от отечественных — у них запорный орган подпружинен, что дает возможность устанавливать эти клапана как на горизонтальном, так и на вертикальных трубопроводах.
К основному недостатку любых подъемных клапанов можно отнести нестабильную работу на загрязненных средах, даже с небольшим количеством окалины или шлама. В этих случае рекомендуется установка поворотных или пружинных клапанов.

— Поворотные обратные клапана (межфланцевое исполнение Ду25-600, фланцевое исполнение Ду50-500, приварное исполнение Ду50-1000) имеют запорный орган (обычно круглый плоский лепесток ), поворачивающийся вокруг горизонтальной оси , расположенной выше центра седла клапана. При прохождение через поворотные клапана рабочая среда в отличии от подъемных не меняет своего направления.

— Шаровые обратные клапана (фланцевое исполнение Ду50-300) предназначены для установки в системах канализации. Запорным элементом клапана служит шар с антикоррозийным покрытием, который перемещается при прямом или обратном потоке рабочей среды.

— Приемные обратные клапана (муфтовое исполнение Ду15-50, фланцевое исполнение Ду50-400) с сеткой представляют из себя поворотный или пружинный обратный клапан с сеткой на конце клапан. Эти клапана устанавливаются на всасывающем трубопроводе в месте забора воды из водоема или скважины. Этот клапан позволяет защитить насосное оборудование от крупных посторонних предметов. Для более тонкой очистки применяются сетчатые фильтры.

— Пружинные обратные клапана (муфтовое исполнение Ду15-100, межфланцевое исполнение Ду15-200) имеют запорный орган, прикрепленный пружиной к корпусу клапана и перемещаемый рабочей средой при открытии, в случае обратного потока — поток сам закрывает клапан. Этот вид обратных клапанов нашел в последнее время широкое применение в системах тепло-, водоснабжении и паропроводах, рабочим давлением до 16 атм.

И в конце хотелось бы дать ответ на распространенный вопрос — какой мне купить обратный клапан из всего разнообразия оборудования?
Если у Вас серьезный объект с высоким давлением рабочей среды (более 25 атм), с большой температурой (более 250С) или с большой агрессивностью среды , то Вам не обойтись без обращения в проектную организацию с соответствующим опытом работ и лицензиями.
Если параметры среды относительно не сложные по нашему опыту можно выбрать следующие модели клапанов. Холодное или горячее водоснабжение : Обратный латунный пружинный муфтовый NY, обратный чугунный межфланцевый CV16 или FAF 2350, обратный стальной поворотный межфланцевый FAF 2330 или ГРАНЛОК ЗОП.
Паропроводы (Температура до 250С и давление до 16 атм) : клапан нержавеющий пружинный межфланцевый CVS40, клапан пружинный межфланцевый VYC170 (-01,-02,-03 исполнения), клапан нержавеющий пружинный муфтовый RT25, Сточные воды — клапан чугунный фланцевый шаровый RD12F.

Купить клапан обратный и получить профессиональную консультацию Вы можете, обратившись в офис нашей компании Лаборатория Тепла по адресу: г. Минск,ул.Слободская, дом. 2, пом. 15.

Обратные клапаны подачи котла | Trillium Flow Technologies™

Перейти к содержимому

ATWOOD & AMP; MORRILL

^®

Обратные клапаны с принудительным закрытием предназначены для эффективного предотвращения обратного потока и идеально подходят для применения с питательной водой и паром под высоким давлением. В конструкции используется цельный диск и относительно мало движущихся частей, чтобы свести к минимуму эксплуатационные трудности и упростить техническое обслуживание.

После установки клапан можно легко осмотреть, не снимая его с линии, а внутренние детали можно снять через верхнюю крышку. Механизм закрытия также можно легко осмотреть, не снимая его с клапана, сняв цилиндр, чтобы обнажить поршень.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРЕИМУЩЕСТВА

• «Двойная защита», включая принудительное и принудительное закрытие
• Конструкция с обтекаемым потоком сводит к минимуму падение давления
• Быстрозакрывающаяся конструкция сводит к минимуму гидравлический удар

ПРИМЕНЕНИЕ

• Питающий насос котла нагнетательный
• Выпуск конденсатного насоса
• Слив отопителя
• Главный пар
• Питательная вода высокого давления

СТАНДАРТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

• ASME B16. 34

ДИАПАЗОН КЛАССОВ ДАВЛЕНИЯ

• ASME от 900 до 2500

ДИАПАЗОН РАЗМЕРОВ

• 4–24 дюйма (100–600 мм)

ДИАПАЗОН ТЕМПЕРАТУР

• До 1200ºF

МАТЕРИАЛЫ

• Литой углерод
• Сплав
• Нержавеющая сталь

КОНЕЦ КОНФИГУРАЦИИ

• Приварной конец

МОДЕРНИЗАЦИЯ И АДАПТАЦИЯ

• Модификация пневмоцилиндра
• Обновление упаковки
• Набивка с динамической загрузкой
• Заменить твердое уплотнение графитовым уплотнением

• Atwood & Morrill®

  Red Point ^®

  ASME, угольное, газовое, промышленное, СМИ, невозобновляемая энергетика, возобновляемая энергетика, стандартная, паровая, традиционная энергетика

  Клапаны обратные, GlobeG, 9000 Клапаны,Отсечные клапаны,Main_Valves

  Клапаны с отводом вниз

  ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

  Обратные клапаны, задвижки, шаровые клапаны, запорные клапаны, главные_клапаны

• Atwood & Morrill®

  Red Point ^®

  ASME, сжигание угля, сжигание газа, промышленность, средства массовой информации, невозобновляемая энергия, нефть и газ — вниз по течению, возобновляемая энергия, стандарт, пар, традиционная энергия

  Обратные клапаны Задвижки, шаровые клапаны, запорные клапаны, главные клапаны

  Запорные клапаны с кованой звездочкой

  ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

  Обратные клапаны, задвижки, шаровые клапаны, запорные клапаны, главные_клапаны

• Atwood & Morrill®

  Red Point ^®

  ASME, сжигание угля, сжигание газа, промышленность, средства массовой информации, невозобновляемая энергия, ядерная энергия, нефть и газ — переработка, возобновляемая энергия, стандарт, пар, традиционная энергия

  7

  7

  Обратные клапаны, задвижки, запорные клапаны, главные_клапаны

  Кованые параллельные шиберные клапаны

  ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

  Обратные клапаны, задвижки, запорные клапаны, главные_клапаны

• Atwood & Morrill®

  Red Point ^®

  ASME, угольное, газовое, промышленное, СМИ, невозобновляемая энергия, возобновляемая энергия, стандартная, паровая, традиционная энергия

  Обратный клапан холодного повторного нагрева

  ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

  Обратные клапаны, запорные клапаны, главные_клапаны

• Atwood & Morrill®

  Red Point ^®

  ASME, угольное, газовое, промышленное, медиа, атомная энергетика, стандартное, паровое

  Обратные клапаны, задвижки, запорные клапаны, главные_клапаны

  Паровые клапаны

  Запорный клапан

  ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

  Обратные клапаны, задвижки, запорные клапаны, главные_клапаны

• Atwood & Morrill®

  Red Point ^®

  ASME, Угольное сжигание, Газовое сжигание, Промышленность, Жидкость, Среда, Невозобновляемая энергия, Нефть и газ, Нефть и газ — переработка, Нефть и газ — переработка, Возобновляемая энергия , Стандартный, Паровой, Традиционный Мощность

  Обратные клапаны, задвижки, запорные клапаны, главные_клапаны

  Трехходовые клапаны

  ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

  Обратные клапаны, задвижки, запорные клапаны, главные_клапаны

• Atwood & Morrill®

  Red Point ^®

  ASME, сжигание угля, сжигание газа, общая промышленность, промышленность, жидкость, среда, невозобновляемая энергия, ядерная энергия, нефть и газ — переработка, возобновляемая энергия, стандарт, пар ,Traditional Power

  Обратные клапаны,Задвижки,Отсечные клапаны,Главные_клапаны

  Треугольные запорные клапаны

  ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

  Обратные клапаны, задвижки, запорные клапаны, главные_клапаны

• Atwood & Morrill®

  Red Point ^®

  ASME, удобрения, газ, промышленность, жидкость, среда, нефть и газ, нефть и газ — вниз по течению, нефть и газ — средний поток, стандарт

  обратные клапаны, изоляция Valves,Main_Valves

  Обратные клапаны компрессора

  ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

  Обратные клапаны, запорные клапаны, главные_клапаны

• Atwood & Morrill®

  Red Point ^®

  ASME, угольная, газовая, общая промышленность, промышленность, средства массовой информации, невозобновляемая энергетика, ядерная энергетика, возобновляемая энергетика, стандартная, паровая, традиционная

  обратные клапаны Задвижки, запорные клапаны, главные клапаны

  Клапан обратного тока FREE FLOW®

  ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

  Обратные клапаны, задвижки, запорные клапаны, главные_клапаны

Ссылка для загрузки страницы

Узнать о Steam | Обратные клапаны

Дом / Узнать о паре /

Обратные клапаны

Содержимое

• Запорные клапаны — линейное движение
• Запорные клапаны — поворотное движение
• Обратные клапаны
• фильтры
• Сепараторы
• Манометры Смотровые стекла Вакуумные выключатели

Назад, чтобы узнать о паре

Обратные клапаны

Обратные (невозвратные) клапаны устанавливаются на трубопроводах для пропуска потока только в одном направлении; помогает защитить оборудование и процессы. В этом учебном пособии объясняются работа, преимущества, области применения и выбор различных конструкций, включая подъемные, дисковые, поворотные и межфланцевые обратные клапаны.

Обратные клапаны или обратные клапаны устанавливаются в трубопроводных системах для пропуска потока только в одном направлении. Они полностью управляются реакцией на линейную жидкость и поэтому не требуют внешнего управления. В этом тексте ожидаемое или желаемое направление потока называется «прямой поток», поток в противоположном направлении — «обратный поток».

Существует ряд причин для использования обратных клапанов, в том числе:

• Защита любого элемента оборудования, на которое может повлиять обратный поток, такого как расходомеры, сетчатые фильтры и регулирующие клапаны.
• Для проверки скачков давления, связанных с гидравлическими силами, например, гидроударом.

Эти гидравлические силы могут вызывать волну давления, которая распространяется вверх и вниз по трубопроводу до тех пор, пока энергия не рассеется.

• Предотвращение затопления.
• Предотвращение обратного потока при выключении системы.
• Предотвращение потока под действием силы тяжести.
• Сброс вакуумных условий.

Хотя обратные клапаны могут эффективно перекрывать обратный поток, их никогда не следует использовать вместо запорного клапана для удержания острого пара на участке трубы.

Как и в случае с запорными клапанами, существует ряд различных конструкций обратных клапанов, каждая из которых подходит для определенных областей применения. В этом модуле обсуждаются различные типы обратных клапанов и их применение, а также метод выбора правильного размера.

Подъемные обратные клапаны

Подъемные обратные клапаны аналогичны по конфигурации шаровым клапанам, за исключением того, что диск или заглушка приводятся в действие автоматически. Впускное и выпускное отверстия разделены заглушкой конической формы, которая обычно опирается на металлическое седло; в некоторых клапанах плунжер может удерживаться на своем седле с помощью пружины. Когда поток в клапан направлен вперед, давление жидкости поднимает конус с седла, открывая клапан. При обратном потоке конус возвращается на свое место и удерживается на месте за счет давления обратного потока.

Если используется металлическое седло, подъемный обратный клапан подходит только для применений, где допустима небольшая утечка в условиях обратного потока. Кроме того, конструкция подъемного обратного клапана, как правило, ограничивает его использование для воды, поэтому они обычно используются для предотвращения обратного потока конденсата в конденсатоотводчиках и на выходах циклических конденсатных насосов.

Основное преимущество подъемного обратного клапана заключается в его простоте, а поскольку конус является единственной движущейся частью, клапан прочен и требует минимального обслуживания. Кроме того, использование металлического седла ограничивает износ седла. Подъемный обратный клапан имеет два основных ограничения; во-первых, он предназначен только для установки в горизонтальные трубопроводы, а во-вторых, его размер обычно ограничивается DN80, выше которого клапан становится слишком громоздким.

Подъемный обратный клапан поршневого типа является модификацией стандартного подъемного обратного клапана. В нем вместо конуса используется заглушка в форме поршня, и к этому механизму применяется демпфер. Заслонка производит демпфирующий эффект во время работы, тем самым устраняя повреждения, вызванные частым срабатыванием клапана, например, в трубопроводных системах, которые подвержены скачкам давления или частым изменениям направления потока (например, котельная). выход).

Поворотные обратные клапаны

Поворотный обратный клапан состоит из заслонки или диска того же диаметра, что и отверстие трубы, которое свисает на пути потока. При движении потока вперед давление жидкости заставляет диск поворачиваться вверх, позволяя потоку проходить через клапан. Обратный поток приведет к тому, что диск упрется в седло и остановит обратный поток жидкости по трубе. При отсутствии потока вес заслонки отвечает за закрытие клапана; однако в некоторых случаях закрытию может способствовать использование утяжеленного рычага. Как видно из рисунка 12.3.2, весь механизм заключен в корпус, что позволяет заслонке убираться из пути потока.

Поворотные обратные клапаны создают относительно высокое сопротивление потоку в открытом положении из-за веса диска. Кроме того, они создают турбулентность, так как заслонка «плавает» в потоке жидкости. Это означает, что обычно перепад давления на поворотном обратном клапане больше, чем на других типах.

При резких изменениях расхода диск может ударяться о седло клапана, что может привести к значительному износу седла и возникновению гидравлического удара по системе трубопроводов. Этого можно избежать, установив на диск демпфирующий механизм и используя металлические седла для ограничения износа седла.

Бесфланцевые обратные клапаны

Как подъемные, так и поворотные обратные клапаны имеют тенденцию быть громоздкими, что ограничивает их размер и делает их дорогостоящими. Чтобы преодолеть это, были разработаны межфланцевые обратные клапаны. По определению межфланцевые обратные клапаны предназначены для установки между набором фланцев. Это широкое определение охватывает множество различных конструкций, включая дисковые обратные клапаны и межфланцевые версии поворотных или раздельных дисковых обратных клапанов.

Дисковые обратные клапаны

Дисковый обратный клапан состоит из четырех основных компонентов: корпуса, диска, пружины и фиксатора пружины. Диск движется в плоскости под прямым углом к ​​потоку жидкости, сопротивляясь пружине, удерживаемой на месте фиксатором. Корпус выполнен в виде встроенного центрирующего кольца, облегчающего установку. Если требуется уплотнение с нулевой утечкой, можно использовать мягкое седло.

Когда сила, действующая на диск со стороны давления на входе, превышает силу, действующую на пружину, вес диска и любое давление на выходе, диск вынужден подняться со своего седла, позволяя потоку проходить через клапан. Когда перепад давления на клапане уменьшается, пружина возвращает диск на свое седло, закрывая клапан непосредственно перед тем, как возникает обратный поток. Это показано на рисунке 12.3.4. Наличие пружины позволяет устанавливать дисковый обратный клапан в любом направлении.

Перепад давления, необходимый для открытия обратного клапана, в основном определяется типом используемой пружины. В дополнение к стандартной пружине доступно несколько вариантов пружины:

• Без пружины — используется при небольшом перепаде давления на клапане.
Пружина Nimonic
• — используется в условиях высоких температур.
• Усиленная пружина — увеличивает требуемое давление открытия. При установке на линию питательной воды котла его можно использовать для предотвращения затопления паровых котлов, когда они не находятся под давлением.

Как и для всех межфланцевых обратных клапанов, размер тарельчатого обратного клапана определяется размером соответствующего трубопровода. Это обычно обеспечивает правильный размер клапана, но бывают случаи, когда размер клапана больше или меньше.

Обратный клапан увеличенного размера часто определяется непрерывным дребезжанием клапана, то есть повторным открытием и закрытием клапана, которое происходит, когда клапан открыт лишь частично. Это вызвано тем, что при открытии клапана происходит падение давления на входе; если это падение давления означает, что перепад давления на клапане падает ниже требуемого давления открытия, клапан захлопнется. Как только клапан закрывается, давление снова начинает расти, поэтому клапан открывается, и цикл повторяется.

Превышение размера обычно можно исправить, выбрав клапан меньшего размера, но следует отметить, что это увеличит перепад давления на клапане для любого потока. Если это неприемлемо, эффект вибрации можно устранить, уменьшив закрывающее усилие на диске. Это можно сделать либо используя стандартную пружину вместо усиленной, либо вообще сняв пружину. Другой альтернативой является использование мягкого сиденья; это не предотвращает болтовню, а скорее снижает шум. Однако следует соблюдать осторожность, так как это может привести к чрезмерному износу сиденья.

Недостаточный размер приводит к чрезмерному падению давления на клапане и, в крайнем случае, может даже препятствовать потоку. Решение – замена малогабаритного клапана на более крупный.

Дисковые обратные клапаны меньше и легче, чем подъемные и стандартные поворотные обратные клапаны, и, следовательно, стоят меньше. Однако размер дискового обратного клапана ограничен DN125; выше этого конструкция усложняется. Как правило, такая конструкция включает диск в форме конуса и пружину небольшого диаметра, которая удерживается и направляется вдоль центральной линии конуса, что является более сложным и дорогим в изготовлении. Даже в этом случае размеры таких конструкций ограничены DN250.

Стандартные тарельчатые обратные клапаны не следует использовать в устройствах с сильно пульсирующим потоком, например, на выходе из поршневого воздушного компрессора, так как повторяющиеся удары диска могут привести к выходу из строя фиксатора пружины и высокому уровню стресс весной. Для таких применений доступны специально разработанные фиксаторы. Эти конструкции обычно уменьшают величину хода диска, что эффективно увеличивает сопротивление потоку и, следовательно, увеличивает перепад давления на клапане.

Конструкция тарельчатых обратных клапанов позволяет устанавливать их в любом положении, в том числе на вертикальных трубопроводах, где жидкость течет вниз.

Межфланцевые обратные клапаны поворотного типа

Они аналогичны стандартным поворотным обратным клапанам, но не имеют полнотелой конструкции, вместо этого, когда клапан открывается, заслонка вдавливается в верхнюю часть трубопровода. Следовательно, заслонка должна иметь меньший диаметр, чем у трубопровода, и из-за этого дополнительно увеличивается перепад давления на клапане, часто высокий для клапанов поворотного типа.

Обратные клапаны поворотного типа используются в основном на больших размерах трубопроводов, обычно выше DN125, потому что на небольших трубопроводах становится значительным перепад давления, вызванный «плаванием» диска в потоке жидкости. Кроме того, при использовании этих клапанов больших размеров можно добиться значительной экономии средств из-за небольшого количества материала, необходимого для изготовления клапана.

Однако при использовании клапанов большего размера возникает одна проблема; из-за своего размера диски особенно тяжелые и поэтому обладают большой кинетической энергией при закрытии. Эта энергия передается седлу и технологической жидкости, когда клапан захлопывается, что может привести к повреждению седла клапана и возникновению гидравлического удара.

Области применения межфланцевых обратных клапанов

Бесфланцевые обратные клапаны становятся предпочтительным типом обратных клапанов для большинства применений благодаря их компактной конструкции и относительно низкой стоимости. Ниже приводится список некоторых из их наиболее распространенных применений:

• Питающие трубопроводы котлов. Обратный клапан используется для предотвращения возврата котловой воды по питающему трубопроводу в резервуар для хранения, когда питательный насос перестает работать. Кроме того, на питательном трубопроводе котла может быть установлен дисковый обратный клапан с усиленной пружиной и мягким седлом, чтобы предотвратить самотечный поток в котел, когда питательный насос отключен.

• Конденсатоотводчики – за исключением конденсатоотводчиков со сбросом в атмосферу, после конденсатоотводчиков всегда следует устанавливать обратные клапаны для предотвращения обратного потока конденсата, заливающего паровое пространство. Обратный клапан также предотвратит повреждение конденсатоотводчика в результате любого гидравлического удара в линии конденсата. Следует отметить, что при использовании конденсатоотводчиков струйного типа обратный клапан должен быть установлен не менее чем в 1 м за конденсатоотводчиком.

• Контуры горячей воды — Обратный клапан должен быть установлен после каждого насоса для предотвращения обратного потока через насос, когда он отключен (см. Рисунок 12.3.8).

• Смешивание. В каждой линии подачи должен быть установлен обратный клапан для предотвращения обратного потока по разным линиям, что может привести к загрязнению. Распространенным применением смешивания является смешивание горячей и холодной воды для получения горячей воды (см. рис. 12.3.10).

• Защита трубопроводной арматуры. Обратные клапаны используются для предотвращения повреждения оборудования, такого как расходомеры и регулирующие клапаны, которые могут быть повреждены обратным потоком. Обратные клапаны также предотвращают попадание содержимого фильтров в трубопроводы, расположенные выше по течению, из-за обратного тока жидкости.
• Использование нескольких котлов. На выходе каждого котла должен быть установлен обратный клапан, чтобы предотвратить попадание пара в котлы, которые могут находиться в режиме горячего резерва (см. Рисунок 12.3.11).

• Сосуды для продувки — Когда сосуд для продувки получает продувку от более чем одного котла, на каждой отдельной линии продувки должен быть установлен межфланцевый обратный клапан. Это предотвратит попадание продувки из одного котла обратно в другой котел. Во многих странах это требование законодательства.
• Сосуды мгновенного испарения. На выходе пара мгновенного испарения из сосуда мгновенного испарения установлен межфланцевый обратный клапан; это гарантирует, что пар из любого клапана подпитки не попадет обратно в расширительный сосуд (см. рис. 12.3.12). После конденсатоотводчика также устанавливается обратный клапан, который опорожняет испарительную емкость.

Обратные клапаны с разъемным диском

Обратный клапан с разъемным диском или обратный клапан с двумя пластинами разработан для преодоления ограничений по размеру и перепаду давления, присущих поворотным и межфланцевым обратным клапанам. Створка поворотного обратного клапана по существу разделена и шарнирно закреплена по центру, так что две дисковые пластины будут качаться только в одном направлении. Дисковые пластины удерживаются в седле пружиной кручения, установленной на шарнире.

Для удержания шарнира в центре канала потока можно использовать внешние стопорные штифты. Эти стопорные штифты являются частым источником утечек из клапана. Усовершенствованная конструкция обеспечивает внутреннюю фиксацию шарнира, а поскольку клапанный механизм полностью герметизирован внутри корпуса, предотвращается утечка в атмосферу (см. рис. 12.3.13)

Клапан нормально закрыт, так как тарелки закрыты торсионной пружиной. Когда жидкость течет в прямом направлении, давление жидкости заставляет дисковые пластины шарнирно открываться, позволяя течь. Обратный клапан закрывается пружиной, как только поток прекращается, прежде чем может возникнуть обратный поток.

Частое открытие и закрытие обратного клапана с разъемным диском может вскоре привести к повреждению седла, если пятки дисковых пластин во время открытия будут тереться о седло. Чтобы преодолеть это, пятка дисковых пластин поднимается во время начального открытия клапана, и пластины вращаются исключительно на шарнире, а не на поверхности седла.

Обратный клапан с разъемным диском имеет несколько преимуществ по сравнению с другими типами обратных клапанов:

• Размер конструкции с разъемным диском не ограничен, и эти клапаны производятся с размерами до DN5400.
• Падение давления на обратном клапане с разъемным диском значительно ниже, чем на других типах.
• Могут использоваться при более низком давлении открытия.
• Обратные клапаны с разъемным диском могут устанавливаться в любом положении, в том числе на вертикальных трубопроводах.

Другие типы обратных клапанов

Вышеупомянутые типы обратных клапанов наиболее часто встречаются в паровых, конденсатных и жидкостных системах. Тем не менее, несколько других типов также доступны. Три типа, перечисленные ниже, в основном подходят для работы с жидкостями, а затем могут использоваться в системах с конденсатом:

• Шаровой обратный клапан. Он состоит из шара с резиновым покрытием, который обычно устанавливается на входе клапана, герметизируя вход. . Когда на шар оказывается давление, он смещается со своего места по направляющей, позволяя жидкости проходить через впускное отверстие. Когда давление жидкости падает, шар соскальзывает обратно на свое место на входном седле. Примечание. Шаровые обратные клапаны обычно используются только в жидкостных системах, так как трудно обеспечить герметичность с помощью шара.
• Мембранный обратный клапан — Гибкая резиновая диафрагма помещается в сетчатый или перфорированный конус острием по направлению потока в трубопроводе (см. рис. 12.3.15). Поток в прямом направлении отклоняет диафрагму внутрь, обеспечивая свободный проход жидкости. При отсутствии потока или наличии противодавления диафрагма возвращается в исходное положение, закрывая клапан. Примечание. Материал мембраны обычно ограничивает применение обратного клапана с мембраной для жидкостей с температурой ниже 180°C и давлением 16 бар.

Обратный клапан с откидным диском — подобен обратному клапану поворотного типа, но створка поворачивается перед центром давления и имеет противовес или подпружинен для принятия нормально закрытого положения (см. рис. 12.3.16). Когда поток направлен вперед, диск поднимается и «плавает» в потоке, оказывая минимальное сопротивление потоку. Диск уравновешен так, что по мере уменьшения потока он будет поворачиваться в закрытое положение, закрываясь до того, как фактически начнется обратный поток. Работа плавная и бесшумная в большинстве условий. Примечание: из-за конструкции обратного клапана с наклонным диском его использование ограничено только жидкостями.

Диаграммы потери давления

Поскольку большинство типов обратных клапанов подходят для использования как в жидкостных, так и в газовых системах, производители обычно показывают падение давления на клапане в виде диаграммы потери давления для воды. Типичный график потери давления показан на рис. 12.3.17. Он показывает падение давления на определенном обратном клапане для данного размера клапана и расхода воды в м³/ч.

Чтобы определить падение давления на обратном клапане для других жидкостей, необходимо рассчитать эквивалентный объемный расход воды, это делается по формуле в уравнении 12.