Назначение и устройство обратного клапана: Обратный клапан: устройство и назначение

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.

Обратные клапаны – типы, виды и сферы применения

Обратный клапан жидкостной относится к устройствам, предотвращающим возвратное перемещение жидкостей в трубопроводах. Арматура снижает внутреннее давление, исключает утечку или остановку рабочего насоса. Данный тип клапанов предназначен для использования в сферах коммунального хозяйства, водо-, теплоснабжения, а также в химической, нефтяной, пищевой промышленности.

Виды и типы обратных клапанов

• Дисковый обратный клапан. Изделие простое в монтаже, недорогое. Принцип действия основывается на смещении дискового затвора вдоль направления движения жидкости.
• Подъемный клапан обратного действия. Предназначен для трубопроводов, через которые транспортируется сжатый воздух, пар. Отличается высокой запорной прочностью.
• Обратный клапан шарового типа. Обеспечивает высокую пропускную способность, благодаря простой форме проточной части с высокой плотностью закрывания. Производительность и низкие требования к качественному составу жидкости позволяют использовать устройство в трубопроводах для холодных, вязких или неоднородных веществ.
• Поворотный обратный клапан. В качестве запорного элемента применяется стальной диск радиального типа смещения. Арматура используется для установки в трубопроводах, обслуживающих тепловые пункты, котельные, а также на объектах промышленного назначения.

Популярность применения клапанных устройств обратного принципа действия вызвана:

• простотой конструкции;
• безотказным принципом действия;
• надежной герметичностью;
• функциональной эффективностью;
• невысокой стоимостью при долгосрочной интенсивной эксплуатации.

Помимо этого, некоторые виды обратных клапанов создаются под специальные условия эксплуатации. С этой целью разработаны конструкционные особенности, благодаря которым можно подобрать трубопроводную аппаратуру, более точно соответствующие условиям применения, например, при подключении трубопроводов к котельным. Это связано с тем, что в теплотрассах часто случаются резкие перепады давления.

Для этого предусмотрены обратные клапаны ударного и безударного типа. Если диаметр устройства не более 400 мм, ударные процессы не оказывают существенного значения на работу и систему в целом.

Чтобы смягчить ударные явления в трубопроводе большого диаметра, используются гидравлические демпферы или противовесы, способные выдерживать резкие толчки. Недостатком является то, что обратные клапаны ударные монтируются только на горизонтальных участках теплотрасс. Среди преимуществ – меньшая чувствительность к загрязненной водной среде.

Функциональные особенности

• Арматура дренажного типа. Предназначена для снижения давления в трубопроводных системах.
• Конденсатоотводные устройства. Позволяют выводить накапливаемый конденсат.
• Самоотключающаяся арматура защитного типа. Оборудование, позволяющее избежать аварийной ситуации и не допустить разрыва трубопровода от внутреннего давления.
• Редукционная или дроссельная арматура. Обеспечивает снижение рабочего давления за счет увеличения сопротивления на пропускном участке трубопровода.
• Контрольная арматура. Управление состоянием рабочей среды с помощью контрольно-измерительной аппаратуры.

Сфера применения и сроки эксплуатации

Защита, осуществляемая с помощью обратного клапана, используется во всех видах трубопроводов, насосов, емкостей, в которых возможно возникновение высокого внутреннего давления. Функциональное преимущество, которое ценится в данном виде аппаратуры — это предотвращение утечки содержимого трубопровода при выходе из строя на любом участке.

Обратные клапаны используются в системах, где прокачивается вода, газ, нефтяные или химические продукты. Долговечность определяется тем, что аппаратура изготавливается из нержавеющих материалов, что исключает разрушение от коррозии.

Преимущества применения обратных клапанов

Аппараты компактные, легко устанавливаются или демонтируются даже в аварийной обстановке. Основной материал, который используется для изготовления корпуса – чугун, что определяет высокие показатели прочности. Устройство одномоментно реагирует на смену ситуации в системе и обеспечивает регулировку давления до нормативных показателей. Обратные клапаны устанавливаются в горизонтальном и вертикальном положениях.

Особенности клапанов обратного типа

Отличительными особенностями обратных клапанов являются:

• качество материала корпуса и герметичность запорных механизмов;
• долговечность;
• простота монтажа и обслуживания;
• надежность, обеспечивающая безопасность эксплуатации;
• широкие функциональные возможности.

Этому способствует использование качественного сырья, передовых технологий литья и обработки черных и цветных металлов. Все готовые изделия проходят проверку на прочность и герметичность резьбовых соединений, а также на надежность и плотность прилегания заслонок.

Производитель исключает вероятность передачи покупателям бракованных изделий, так как каждое на выходе проходит соответствующий стандартам контроль. Компания «Автоматизация и промышленная аппаратура», являющаяся лидером по производству трубопроводной арматуры, предлагает обратные клапаны высокого качества по доступной стоимости.

Как работает обратный клапан? Руководство для руководителей предприятий

14 мая 2020 г. | Клапаны цилиндров

Если вы работаете с трубопроводами для жидкости или газа, вам нужны клапаны, помогающие управлять и регулировать поток материалов в этих трубопроводах. Один из ключевых клапанов, о котором вам нужно знать, — это обратный клапан, но что это за клапаны и как они работают? Взгляните на наше удобное руководство.

Как работает обратный клапан?

Обратный клапан иногда называют обратным клапаном или односторонним клапаном.

Обратный клапан позволяет жидкостям и газам течь по трубопроводу в одном направлении. Механизм внутри клапана остается открытым, пока жидкости движутся в нужном направлении, и спроектирован таким образом, чтобы обеспечивать минимальное сопротивление и импеданс.

Однако, когда жидкость или газ начнут течь в другом направлении, клапан закроется, и движение будет запрещено. Рассмотрим турникет на спортивном мероприятии. Вы показываете свой билет и проходите через турникет, как это сделал спортивный болельщик перед вами в очереди, и так же, как это сделает тот, кто позади вас. При условии, что все вы двигаетесь в одном направлении, вы сможете двигаться без проблем. Однако, если вы начнете возвращаться в другую сторону, турникет заблокируется и заблокирует вам путь.

Так — если не структурно, то функционально — так работает обратный клапан. Давайте подробнее рассмотрим фактическую структуру ниже.

Для чего нужен обратный клапан?

Во многих случаях обратный поток жидкости или газа может быть очень опасным. Например, жидкости, скапливающиеся в камерах и линиях, могут вызывать химические реакции, которые повреждают оборудование или даже подвергают риску персонал. Вот почему руководителям предприятий так важно понимать, как работают обратные клапаны, поскольку эти элементы оборудования могут играть важную роль в поддержании безопасности на объекте.

Однако такие случаи опасности и повреждения оборудования редки. В большинстве случаев обратные клапаны просто используются для того, чтобы сделать процесс транспортировки жидкостей и газов из одного места в другое более экономичным и эффективным. Если этим жидкостям и газам позволить вернуться, процесс может начать разрушаться, что может стоить вашему заводу или объекту довольно больших денег.

Обратные клапаны можно использовать даже для перекачивания относительно безвредных веществ, таких как вода. Эти клапаны часто используются на объектах тестирования и хранения воды, чтобы повысить эффективность систем водопровода.

Клапаны также могут быть развернуты для предотвращения запахов или утечек газа, которые могут возникнуть в результате скопления материалов в трубах.

Какова структура обратного клапана?

Доступны различные типы обратных клапанов, но в этой статье мы обсудим конструкцию одного из наиболее распространенных типов клапана. Обратный клапан монтируется внутри жидкостного или газового трубопровода. Внутри этого клапана находится створка, закрепленная на шарнире. Петля работает так же, как и большинство дверей, которые мы можем найти дома, то есть она открывается только в одном направлении.

Если насос включен и материал толкается в правильном направлении, клапан открывается и пропускает материал. Однако, когда насос остановлен или если на другом конце системы подается давление, выталкивающее жидкость или газ обратно через трубу, заслонка закроется, и поток будет остановлен.

В целях безопасности, для обеспечения целостности вашего оборудования и эффективности ваших процессов обратный клапан действительно очень удобен.

Когда следует использовать обратные клапаны?

14 сентября 2021 г.

Мэри Гэннон

Джош Косфорд, ответственный редактор

Обратные клапаны являются самой простой формой направляющих клапанов. В своей простейшей форме обратный клапан имеет единственную задачу — пропускать поток в одном направлении и блокировать его возврат в противоположном направлении. Эти клапаны не только просты в эксплуатации, но и просты в конструкции. Недорогая версия требует чуть больше, чем стальной шарик внутри корпуса.

Обратные клапаны Sun Hydraulics обладают высокой пропускной способностью по сравнению с их небольшими физическими размерами. Обратные клапаны Sun доступны с пропускной способностью до 160 галлонов в минуту (600 л/мин) и могут работать при давлении до 5000 фунтов на кв. дюйм (350 бар).

С точки зрения применения обратный клапан выполняет три основные функции: управление направлением, защита и пилотное управление. В качестве компонента управления направлением обратный клапан может использоваться в контуре с двумя отдельными подконтурами, например, в разгрузочном контуре.

Насос с фиксированным рабочим объемом может использоваться для управления клапанами с закрытым центром, и в этот момент используется разгрузочный клапан для предотвращения потерь энергии, когда поток выходит через предохранительный клапан. Обратный клапан устанавливается между пилотным предохранительным клапаном и контуром ниже по потоку. Пилот предохранительного клапана поднимается после обратного клапана, так что, когда направляющий клапан закрывается, повышение давления разгружает предохранительный клапан при низком давлении.

В качестве предохранительного устройства обратный клапан важен, когда есть разделение между областью высокого давления и областью низкого давления. Одной из таких схем является аккумулятор, в котором часто используются два обратных клапана. Поскольку гидравлическая энергия накапливается с чрезвычайно высоким потенциалом внезапного высвобождения, проектировщики должны быть уверены, что энергия не может проявиться быстро или в областях, наносящих ущерб производительности машины.

Аккумуляторы лучше всего работают с клапанами управления потоком, в которых используется обратный клапан, чтобы гарантировать, что поток должен проходить через игольчатый клапан с уменьшенной скоростью, но при этом он может быстро заряжаться после обратного клапана. Обратные клапаны также защищают насосы от повреждений или утечек, поэтому рекомендуется устанавливать обратные клапаны после насоса, чтобы предотвратить обратный поток.

Усовершенствованные гидравлические системы используют насосы, чувствительные к нагрузке, способные создавать расход и давление, близкие к фактическим требованиям машины, с небольшими потерями энергии в виде перепада давления. Однако для их сложной работы требуется сигнал от рабочих портов, ближайших к исполнительным механизмам, поэтому контроллеры измерения нагрузки измеряют разницу между давлением нагрузки и падением давления. Обратные клапаны используются в сети, поэтому их пилотные сигналы идут параллельно, и только самый высокий сигнал проходит к контроллеру, который принудительно закрывает оставшиеся обратные клапаны в сети.