Обратный клапан: устройство и назначение
Обратный клапан – незаменимое
устройство в любой системе водоснабжения, канализации и отопления. Несмотря на широкую
сферу использования, обратный клапан имеет основную задачу – он открывается при
достижении определенного давления и автоматически закрывается при снижении
давления ниже установленной нормы.
В этой статье поговорим о конструкции, использовании и разновидностях обратных клапанов.
Обратный клапан: конструкция
Обратный клапан независимо от сферы применения имеет несколько основных элементов:
- Корпус;
- Золотник – подвижный исполнительный элемент;
- Прокладки из силикона или резины;
- Пружины из нержавеющей стали с большим коэффициентом упругости.
Конструкция клапана может меняться в зависимости от сферы применения. Как правило, корпус обратного клапана выполнен из прочной латуни. Материал отличается устойчивостью к коррозии и воздействию химических реагентов, которые часто содержатся в воде. Отдельные модели клапанов покрыты сверху хромированным или никелевым покрытием. Элементы золотника производят из латуни или ударопрочного пластика.
Принцип работы обратного клапана
Функционирование клапана достаточно просто.
В стандартном положении обратный клапан закрыт. Напряжение пружины перекрывает конструкцию. Если давление воды на входе повышается, она создает напряжение на механизм клапана сильнее, чем может выдержать пружина. Это приводит к открытию клапана и прохождению потока через устройство. Как только давление воды на входе снизилось, клапан автоматически закрывается, перекрывая поток воды.
Разновидности обратных клапанов
Клапаны выпускают различных видов в зависимости от запирающего элемента:
- Подъёмный. Заслонка клапана передвигается вверх-вниз. Затвор открывается при повышении напора. Когда давление снижается или меняется направление движения потоков, клапан закрывается под воздействием пружины.
- Поворотный. Имеет вид длиной створки, которая открывается под напором жидкости и закрывается от силы пружины при снижении давления потока жидкости.
- Шаровой. Поток жидкости перекрывает шар, который прижимается к седлу клапана пружиной. Поток воды отжимает шар, открывая проход для воды.
Относительно материала изготовления обратные клапаны бывают:
- Из латуни. Надежные и прочные.
- Из чугуна. Используются в магистральных трубопроводах.
- Нержавеющие. Надежные устройства, но самые дорогие. Их устанавливают в наиболее ответственных участках магистрали.
Относительно метода фиксации обратные клапаны выпускают:
- Муфтовые. Клапан подсоединяют
между трубами посредством двух резьбовых муфт. Такой вариант – самый
распространенный в бытовых магистралях.
- Фланцевые. Подсоединяют посредством фланцевых соединений. Используют относительно труб из чугуна значительного диаметра.
- Межфланцевые. Устанавливают на магистральных трубопроводах.
Место монтажа обратного клапана
Существует множество участков в системах водоснабжения и отопления, где рациональна установка обратного клапана:
- Вход трубопровода ГВС в квартиру;
- Участок трубы после счётчика, что убережёт прибор от гидравлических ударов;
- Перед насосной станцией, чтобы предотвратить утечки воды из трубопровода после выключения напряжения;
- В месте подсоединения газового водонагревателя, что предотвратит выход горячей воды в холодный трубопровод;
- В участке подключения стиральной и посудомоечной машины для защиты от протечек.
Как выбрать обратный клапан
Чтобы подобрать обратный клапан, который будет эффективно справляться со своими задачами, необходимо учитывать все критерии:
- Назначение. Клапан нужно подбирать относительно магистрали, где он будет установлен.
- Способ подключения. Чтобы исключить нагромождение лишних переходников, необходимо подбирать клапан одновременно с проектированием разъёмов. К примеру, в бытовых системах чаще всего применяют муфтовые соединения.
- Габариты. Клапан должен отвечать диаметру трубопровода.
- Материал. Клапан, который контактирует с горячими жидкостями, должен быть изготовлен из латуни или нержавейки.
Обратный клапан для воды для насоса: устройство и принцип работы
Главная » Водоснабжение » Трубопровод и арматура » Обратный клапан для воды для насоса: виды и особенности
В водопроводной системе вода должна двигаться в одном направлении. Добиться этого можно установив обратный клапан для воды для насоса, который позволяет обеспечить пропуск воды строго в заданном направлении. С его помощью можно стабилизировать давление в системе водоснабжения, предотвратить утечку воды или неожиданную остановку насоса. Однако для этого необходимо подобрать подходящую модель и установить ее с соблюдением определенных правил. Об этом и поговорим в данном обзоре.
Обратный клапан для воды
Содержание
- Из чего состоит и как работает обратный клапан для воды для насоса?
- Устройство клапанов разных типов
- Клапан обратный пружинный муфтовый
- Поворотный (лепестковый)
- Шаровая модель
- Изделие подъемного типа
- Обратные клапаны для погружных насосов
- Правила установки обратного клапана
- Как монтируются обратные клапаны для насосных станций?
- Обратный клапан для воды для насоса: цена и производители
- Советы по выбору
- Назначение устройства и принцип действия (видео)
Обратный клапан состоит из двух перпендикулярных друг к другу цилиндров, соединенных между собой с формированием единой полости. Один цилиндр с нарезанной резьбой используется для подключения изделия к системе водоснабжения. Второй заглушен. Внутри клапана в образовавшей полости расположен механизм, обеспечивающий прохождение воды в одном направлении. В рабочем положении он всегда открыт, позволяя беспрепятственно проходить воде.
Разнообразие моделей
Если создаваемого давления недостаточно, например, из-за утечки или остановки насоса, подача воды прекращается, так как механизм срабатывает и перекрывает поперечное сечение трубы. Аналогичная ситуация возникает в случае, если вода, не ощутив давления, поток начнет двигаться в обратном направлении: перекрывший проход механизм ей этого не позволит.
Принцип работы клапанов различных конструкций
Устройство клапанов разных типовКонструктивное исполнение обратного клапана для воды зависит от того, для какого именно насоса он предназначен. Выбирая подходящую модель, следует на это обращать внимание в первую очередь.
Устройство изделия изнутри
Клапан обратный пружинный муфтовыйУ таких изделий в качестве затвора используется диск (пластина), соединенная с пружинным элементом (пружиной). Усилия последней достаточно, чтобы клапан был закрыт. Как только начинается подача воды, действие пружины ослабевает, и поток беспрепятственно проходит по трубам. Если давление в системе начнет снижаться, диск прижмется к седлу, в результате чего проточное отверстие будет перекрыто. Установка клапана обратного пружинного муфтового возможна на трубы 15-200 мм.
Устройство пружинного муфтового изделия
Статья по теме:
Регулятор давления воды в системе водоснабжения. Если напор воды нормальный или даже сильный, то вам просто необходимо данное устройство. А почему Вы узнаете из нашего отдельного обзора.
Если система водоснабжения достаточно сложная, предпочтение отдается двухстворчатым моделям, в том числе снабженным амортизаторами, смягчающими силу гидроудара. Они комплектуются запорными дисками, состоящими из двух створок и складывающимися пополам под усилием, создаваемым потоком. Двигаясь в обратном направлении, диск прижимается водой к седлу, возвращаясь тем самым в начальное положение. Может устанавливаться на трубы с поперечным размером 50-700 мм.
Двухстворчатый диск муфтового изделия
Поворотный (лепестковый)Отличительной особенностью поворотной модели является наличие золотника – «захлопка» с осью, расположенной над проходным отверстием. Под создаваемым напором золотник откидывается, и вода начинается течь по трубам.
Поворотная модель
Как только давление в системе снизится до определенного уровня, золотник падает, закрывая проходной канал. Учитывая особое конструктивное исполнение, поворотный клапан на трубах большого диаметра быстро выходит из строя, так как при его срабатывании золотник сильно ударяется о седло. В случае дальнейшей эксплуатации такого изделия нередко возникает гидравлический удар.
Фазы образования гидравлического удара
Поворотные обратные клапаны бывают:
- простыми. Актуальны для трубопроводов, работоспособность которых не зависит от ударных явлений. Возможна установка на трубы с диаметром до 400 мм;
- безударными, в состав которых входят специальные устройства, способные смягчить посадку золотника на седло или сделать ее более плавной.
Полезная информация! Благодаря своему конструктивному исполнению поворотные модели могут монтироваться на трубы большого диаметра и не так чувствительны к степени загрязнения воды.
Поворотное устройство большого диаметра
Шаровая модельЗапорным элементом в данном случае выступает шар, прижимаемый к седлу пружиной. При достаточном уровне давления в системе, шарик отжимается потоком. Как только давление падает, шарик поворачивается, перекрывая проход. Отличаются небольшими габаритными размерами.
Принцип работы шарового клапана
Изделие подъемного типаЗапорный элемент – подъемный золотник. Давление, создаваемое водой, проходящей по трубам, поднимает золотник. В результате движению потока ничего не препятствует. Как только давление снижается, золотник опускается на седло, а обратное движение воды становится невозможным.
Полезная информация! Благодаря особому конструктивному исполнению подъемные клапана могут монтироваться лишь на горизонтальных участках. При этом ось изделия необходимо расположить вертикально.
Устройство подъемного обратного клапана
Обратные клапаны для погружных насосовПри установке защитной арматуры важно выбрать модель, присоединительные размеры которой совпадают с диаметром трубопровода. При соединении клапана со всасывающим патрубком погружного насоса добиваются требуемого уровня герметичности.
Изделие для погружного насоса
Правила установки обратного клапанаПоследовательность выполнения монтажных работ определяется способом крепления конкретной модели. Наиболее простая – межфланцевая модель. Ее установка производится исключительно по направлению движения воды. В случае муфтового крепления достаточно соединить клапан с трубопроводом посредством муфты с уплотнением.
Полезный совет! При монтаже стоит обратить внимание на стрелку, выбитую на корпусе. Она предписывает направление, в котором должен двигаться поток.
Межфланцевая модель
Как монтируются обратные клапаны для насосных станций?Наличие насосной станции предполагает два возможных места установки:
- непосредственно перед насосной станцией;
- на всасывающей трубе сразу после храповика.
Установка перед насосной станцией
Полезный совет! Если есть возможность выбора места, лучше предпочесть второй вариант. Монтаж перед насосной станцией может стать причиной уменьшения количества воды, которая должна сливаться во всасывающую трубу и захватываемого насосом при его последующем включении.
Процесс монтажа
Выбрав первый вариант установки клапана, следует обязательно предусмотреть сгон на случай, если после некоторого периода эксплуатации потребуется выполнение ремонтных работ. Если подсоединение к всасывающей трубе выполнено после храповика, от сгона можно оказаться. В случае если трубопроводная система работает, то, выбрав место монтажа:
- разрываем трубопровод в месте установки изделия;
- соединяем клапан с одной частью трубы;
- при помощи сгона соединяем со второй частью.
Полезный совет! Если система водоснабжения эксплуатируется исключительно в летнее время, стоит позаботиться о наличии краника, позволяющего слить воду перед началом зимних холодов, разместив его в самой нижней точке системы.
Кран для слива воды
Обратный клапан для воды для насоса: цена и производителиПри выборе обратного клапана для воды для насоса цена и место производства имеет принципиальное значение. Каждый стремится приобрести качественное изделие, способное прослужить достаточно долго. Отдавая предпочтение известным товарным знакам, можно не сомневаться: при изготовлении конкретной модели использовались заявленные материалы, а технология соблюдалась безукоснительно.
Модель, изготовленная в Италии
Стоимость изделия зависит не только от фирмы-производителя, но и от номинального диаметра изделия и конструктивных особенностей:
Советы по выборуЧтобы обратный клапан для воды для насоса идеально подошел к конкретной системе водоснабжения, стоит заранее определиться со следующими факторами:
- номинальным давлением, которое, как правило, обозначается PN и численно равно максимальному значению параметра, при котором может эксплуатироваться конкретная модель. Номинальное давление стандартизировано;
- местом установки;
- материалом корпуса;
- способом крепления к водопроводу. Здесь можно выбрать: приварку к полипропиленовым трубам, фланцевое соединение, с помощью резьбовой муфты или вариант зажима между фланцами трубопровода.
Для надежности соединения используется лен с паклей
Назначение устройства и принцип действия (видео)Поворотный обратный клапан — схема, типы и применение
Поворотный обратный клапан пропускает прямой поток и блокирует обратный. Он представляет собой надежный вариант для приложений с однородным однородным потоком. В этой статье вы рассмотрите схему поворотного обратного клапана, принципы работы, типы, значения k, вопросы установки и области применения.
Схема поворотного обратного клапанаПоворотный обратный клапан состоит из корпуса клапана, седла и диска, соединенных с шарниром. При достижении заданной скорости потока диск поворачивается в горизонтальное положение, обеспечивая прямой поток. Он возвращается к седлу клапана, когда поток останавливается, чтобы предотвратить обратный поток.
Существует множество конструкций дисков и седел, чтобы обеспечить соответствие характеристикам технологической среды и удовлетворить требования различных областей применения. Как правило, для работы обратного клапана требуется заданное давление на входе. Инженеры часто называют это минимальное давление давлением открытия. В зависимости от размера клапана обратные клапаны требуют определенной скорости потока для достижения стабильной работы. Поэтому их размеры должны соответствовать условиям эксплуатации.
Принципы работыДиск поворотного обратного клапана и коромысло соединяются, позволяя им вращаться под углом вокруг штифта. Когда входное давление на диск превышает давление сопротивления, жидкость течет в заданном направлении. Когда клапан открывается, диск отделяется от своего седла и вращается вокруг штифта до полностью открытого положения.
Когда расход падает, диск клапана поворачивается обратно в закрытое положение. Это предотвращает обратный поток жидкости.
Типы поворотных обратных клапановСуществует несколько основных типов поворотных обратных клапанов. В широком смысле их можно разделить на шарнирные и с наклонным диском. В каждом из них используются аналогичные рабочие процедуры, основное отличие которых заключается в способе развертывания диска клапана.
Верхний шарнир Поворотный затвор – шарнирный типВариант с верхним шарниром является наиболее распространенным. Диск шарнирно крепится к внутренней верхней части клапана в этой форме поворотного обратного клапана, что позволяет диску открываться и закрываться. Когда диск открывается, он располагается на краю полностью сформировавшегося профиля турбулентного потока.
Наклонный диск Поворотный обратный клапан – Наклонный типЭта конструкция поворотного обратного клапана позволяет ему полностью открываться при более низких скоростях потока и закрываться быстрее, чем стандартный поворотный клапан. Его куполообразный диск с центральной точкой поворота позволяет клапану закрываться быстрее, чем клапан с верхним шарниром. Это более быстрое закрытие помогает уменьшить гидравлический удар в условиях обратного потока. Диск клапана остается на пути потока после открытия.
Значение K для проверки колебанияЗначение К, определяемое контрольным значением, также известное как коэффициент К или коэффициент потерь, позволяет рассчитать потери давления через клапан. Это относится к конкретной жидкости, текущей с определенной скоростью. На практике значение K позволяет инженерам, занимающимся расчетами технологического процесса, рассчитать потери давления.
Одним из наиболее распространенных способов расчета потерь давления является метод эквивалентных потерь по следующей формуле:
h = K x v² / 2g
где:
h = потеря давления относительно гидравлического напора
K = опубликованный изготовителем К-фактор для клапана
v = скорость жидкости
g = ускорение свободного падения
предоставить значение K для своих продуктов. Если нет, это безразмерное число может быть сгенерировано эмпирически из значения Cv. Число Cv, известное как коэффициент текучести, может быть получено из диаграммы, таблицы или предоставлено производителем. 92 (D в метрах)
Вопросы установкиУстановка обратных клапанов требует особого внимания к направлению потока. Неправильная установка поворотного обратного клапана может привести к катастрофическим последствиям.
Из-за требований к давлению для надлежащего функционирования чаще всего запорный клапан устанавливается в горизонтальном положении. Горизонтальное положение обеспечивает простую установку, так как устраняет гравитацию как дополнительный фактор.
Установка вертикального поворотного затвораТехники могут установить поворотный затвор в вертикальном положении, хотя поток должен идти вверх. Инженерам, как правило, следует избегать установки в вертикальном положении, если это возможно из-за гравитационных воздействий.
Иногда условия процесса могут диктовать нисходящий поток жидкости. В таких ситуациях не следует использовать поворотный обратный клапан. Сила тяжести будет держать клапан постоянно открытым, и произойдет непреднамеренное прохождение.
Поворотные обратные клапаны обычно требуют минимального обслуживания. Визуальные осмотры должны проводиться на регулярной основе, при этом ответственный технический специалист должен проверять наличие утечек, ржавчины и мусора.
Области примененияПоворотные обратные клапаны могут регулировать и транспортировать воду, пар, масло, азотную кислоту, уксусную кислоту, твердые окисляющие среды и другие агрессивные среды. Обычно они устанавливаются в трубопроводах для нефтяных, химических и технологических потоков на водной основе. Они подходят для чистой жидкости, а не для среды с высоким содержанием твердых частиц или высокой вязкости.
Поворотные обратные клапаны являются стандартным решением в различных отраслях промышленности. Электростанции, газотранспортные и нефтеперерабатывающие заводы часто используют поворотные обратные клапаны. Поворотные обратные клапаны помогают предотвратить неправильный поток газа, который может привести к опасным утечкам или возгоранию. Эти клапаны находят широкое применение в газопроводах – как при очистке, распределении, так и при компримировании природного газа.
Поскольку поворотные обратные клапаны хорошо работают с большим предсказуемым потоком, они часто используются для очистки сточных вод и перекачивания воды.
Как правило, для чистых технологических сред хорошо подходят поворотные обратные клапаны.
Для транспортировки более тяжелой нефти, дистиллятов, вязких и неоднородных материалов пружинный обратный клапан обеспечивает лучшую работу, чем поворотные обратные клапаны. Кроме того, прерывистый поток может привести к потенциальному гидравлическому удару в поворотном обратном клапане. В результате инженеры обычно предпочитают пружинные обратные клапаны для этих применений.
Индивидуальные решения
Поворотные обратные клапаны представляют собой надежное и недооцененное решение для надлежащего управления технологическими средами. Иногда для конкретных приложений требуется уникальная модификация или полностью оригинальный дизайн для решения сложной проблемы с потоком.
Примеры включают воздушные подушки для уменьшения эффекта захлопывания, изменение угла клапана или уменьшение веса диска.
Поставщик высококачественных клапанов поможет вам определить, подходит ли вам индивидуальное решение. Обратитесь к команде QRC Valves за технической поддержкой по выбору клапана, подходящего для вашего применения.
Что такое обратный клапан? Узнайте о типах и деталях обратных клапанов
Что такое обратный клапан?
Клапан, который используется для предотвращения обратного потока в системе трубопроводов, называется обратным клапаном. Он также известен как обратный клапан или NRV. Давление жидкости, проходящей через трубопровод, открывает клапан, а любое изменение направления потока закрывает клапан.
Обеспечивает полный беспрепятственный поток и автоматически закрывается при снижении давления. Точная работа зависит от механизма клапана.
Детали обратного клапана
Он состоит из корпуса, крышки, диска, оси шарнира и седла. На изображении ниже вы можете видеть части клапана.
Image- TROUVAY & CAUVIN
Типы клапанов
Тип диска определяет тип клапана. Наиболее распространенными типами обратных клапанов являются 9.0003
- Поворотный тип.
- Top Hinged
- Tilting disk
- Lift Type
- Piston Type
- Ball type
- Dual Plate Type
- Stop Check Valve
Let’s learn about each of them.
Поворотный обратный клапан
Изображение – Справочник Министерства энергетики США
Диск в поворотном клапане не имеет направляющих, когда он полностью открывается или закрывается. Этот клапан работает, когда в линии есть поток, и полностью закрывается, когда потока нет. Турбулентность и падение давления в клапане очень низкие. Конструкции дисков и седла могут быть металл-металл или металл-композит.
Угол между сиденьем и вертикальной плоскостью известен как угол сиденья и варьируется от 0 до 45 градусов. Обычно углы наклона сиденья находятся в диапазоне от 5 до 7 градусов. Больший угол седла уменьшает ход диска, что приводит к быстрому закрыванию и минимизирует вероятность гидравлического удара. Вертикальное сиденье имеет угол 0 градусов.
Тест на клапан – проверьте себя, пройдите этот тест
Поворотный клапан обеспечивает полный и беспрепятственный поток и автоматически закрывается при снижении давления. Обычно устанавливается в сочетании с задвижками, поскольку они обеспечивают относительно свободный поток.
Базовый клапан поворотного типа состоит из корпуса клапана, крышки и диска, соединенного с шарниром.
Обратный клапан с наклонным диском
Изображение – Справочник Министерства энергетики США
Клапан с наклонным диском разработан для преодоления недостатков обычных клапанов поворотного типа. Конструкция наклонного диска позволяет клапану полностью открываться и оставаться стабильным при более низких скоростях потока и быстро закрываться при прекращении подачи потока.
Куполообразный диск плавает в потоке и потоке жидкости как на нижней, так и на верхней поверхности диска. Поскольку диск подпружинен, сила пружины помогает клапану быстро закрываться, когда давление прямого потока уменьшается. На изображении выше вы можете видеть поток от клапана.
Клапан с наклонным диском доступен в межфланцевом и рычажном исполнении.
Подъемник шарового и пробкового типа NRV
Конструкция седла подъемного обратного клапана аналогична шаровому клапану. В качестве диска обычно используется поршень или шарик.
Подъем Обратные клапаны особенно подходят для работы с высоким давлением, где скорость потока высока. Диск идеально садится на седло с полным контактом. Они подходят для установки в горизонтальных или вертикальных трубопроводах с восходящим потоком.
Когда поток входит под седло, диск поднимается из седла под давлением восходящего потока. Когда поток останавливается или реверсируется, обратный поток и сила тяжести толкают диск вниз, чтобы он сел на седло. Обычно используется в системах трубопроводов, в которых в качестве регулирующего клапана используются шаровые клапаны.
Здесь вы можете увидеть плунжерный или поршневой и шаровой обратный клапан. Эти клапаны обеспечивают превосходную герметичность по сравнению с поворотными обратными клапанами.
В некоторых конструкциях плунжерного типа используется пружина для удержания диска в закрытом положении. Это гарантирует, что клапан пропускает поток жидкости только при достаточном давлении в направлении потока.
Шаровой кран очень прост, так как работает по гравитационному принципу. Когда в потоке достаточно давления, он поднимает шар вверх, но когда давление уменьшается, шар скатывается вниз и закрывает отверстие.
Обратный клапан с двумя пластинами/двумя дисками
Обратный клапан с двумя пластинами известен как дроссельный обратный клапан, обратный клапан со складным диском, двухдисковый обратный клапан или обратный клапан с разъемным диском. Как следует из названия, две половины диска движутся к центральной линии при прямом потоке, а при обратном потоке две половины открываются и опираются на седло, закрывая поток (хлопающее действие).
Обратный клапан с двумя пластинами широко используется при работе с жидкостями и газами низкого давления. Его легкая и компактная конструкция делает его предпочтительным выбором, когда важны пространство и удобство.
Он на 80–90 % легче обычного полноразмерного обратного клапана. Часто используется в системах, в которых используются дисковые затворы. Стоимость установки и обслуживания очень низкая по сравнению с другими типами.
Запорный обратный клапан
Image- DOE Handbook
Запорный обратный клапан представляет собой комбинацию подъемного обратного клапана и шарового клапана. Его можно использовать либо как обратный клапан, либо как запорный (запорный) клапан, например шаровой клапан. Эти клапаны могут закрываться с помощью штока, не соединенного с диском клапана при нормальной работе, что позволяет использовать эти клапаны как обычные НРВ.