Назначение и устройство обратных клапанов: Виды и принцип работы обратных клапанов

Виды и принцип работы обратных клапанов

Зачем нужен обратный клапан?

Основное его назначение — перекрыть поток воды или иной среды в одном из направлений. Он защищает оборудование, насосы, сосуды и помещения от обратного потока в случае засоров, протечек и прочих неисправностей трубопровода.

Принцип действия обратных клапанов основан на перекрытии потока запирающим элементом под действием обратного давления. Когда среда оказывает давление на запирающий элемент в нужном направлении, он открывается.

Области применения

1. Обвязка насосного оборудования;
2. Обвязка котельного оборудования;
3. Подводы холодной воды к накопительным водонагревателям;
4. ЖКХ: на подаче горячей, холодной воды, на выводе канализации внутри квартиры и т.д.

Виды обратных клапанов

Подъемный обратный клапан

Подъемные обратные клапаны схожи по своей конструкции с запорным вентилем. Однако, подпружиненный затвор в них открывается автоматически, под действием напора среды.

При падении давления запор опускается на седло, препятствуя обратному потоку.

Подъемные обратные клапаны хорошо поддаются ремонту даже без полного демонтажа, обеспечивают хорошую герметичность. Однако, они весьма чувствительны к загрязненности среды: запор может заклинить.

Устройство подъемного обратного клапана

Штоковый обратный клапан

В штоковом клапане потоком управляет шток из латуни или термостойкого пластика. Когда среда оказывает давление в нужном направлении, шток открывается. Если давление отсутствует или является обратным, пружина прижимает шток к уплотнителю.

Устройство штокового клапана

Двустворчатый обратный клапан

Запором в двустворчатых обратных клапанах являются две створки, закрепленные на оси по центру проходного сечения. При прохождении среды в нужном направлении створки складываются, открывая для среды проход. При обратном токе или отсутствии среды створки закрываются.

Такой тип клапанов используется с незагрязненными средами, т. к. велика вероятность застопоривания створок. Однако, благодаря тому, что материал уплотнителя широко варьируется, возможно использовать двустворачатые клапаны для сложных, активных сред (например, нефтепродукты).

Вид двустворчатого обратного клапана

Поворотные (подъемные) обратные клапаны

Запорным элементом является откидная створка, которая открывается при токе среды в нужном направлении. При обратном токе створка опускается и перекрывает проток.

Такие клапаны можно использовать при высокой загрязненности среды, и они широко применяются в системах центрального отопления.

Устройство поворотного клапана

Шаровые обратные клапаны

Запором в шаровых клапанах является шар. При обратном токе шар перекрывает проток. Такая конструкция обладает достаточно высокой надежностью и используется чаще всего с небольшими диаметрами трубопровода в ЖКХ.

Устройство шарового обратного клапана

Дисковые обратные клапаны

В дисковых обратных клапанах запором является плоский диск, связанный с подпружиненным штоком. Давление среды в нужном направлении отжимает диск, при понижении давления диск прижимается к уплотнителю, перекрывая проток.

Малый размер дисковых клапанов позволяет установить их между фланцами и в различных положениях.

Устройство дискового обратного клапана

Ознакомьтесь с нашим ассортиментом обратных клапанов! Мы всегда рады помочь Вам в выборе нужного типа клапана и предоставить товар по выгодным ценам!

Обратный клапан-назначение,устройство и принцип работы

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).

Обратный клапан. Виды и принцип работы затвора

Обратный клапан – это устройство, которое пропускает поток воды в трубопроводе только в одном направлении, как ниппель в автомобильной шине. Обратные клапаны являются устройствами прямого действия, это значит, что для их работы не требуется источников энергии или внешнего управления; открытие и закрытие клапана происходит за счёт движения потока воды сквозь него.

Принцип работы обратного клапана

Принцип работы обратного клапана заключается в том, что в изначальном своём состоянии он закрывается: под действием пружины захлопка перекрывает клапан. Если давление воды на входе возрастает, то есть вода давит на захлопку сильнее, чем пружина, то клапан открывается и пропускает поток воды сквозь себя. Когда давление на входе падает, клапан опять закрывается, потому что на какой-то момент поток воды останавливается (давление на входе и на выходе одинаковое) и силы пружины хватает, чтобы закрыть клапан. Вода со стороны выходного отверстия обратного клапана так же давит на захлопку и не даёт ей открыться.

Виды обратных клапанов

По внутреннему устройству и назначению обратные клапаны для воды подразделяются на следующие виды — клапан межфланцевый, пружинный дисковый и двухстворчатый.

Пружинный

Это самая компактная конструкция среди всех видов.

У пружинного дискового клапана затвором служит диск (пластина) с прижимным элементом – пружиной. В рабочем состоянии диск под давлением воды отжимается, обеспечивая свободный проток. При понижении давления пружина прижимает диск к седлу, перекрывая проточное отверстие.

Диапазон размеров обратного клапана 15 – 200 мм.

Двустворчатый

В сложных гидросистемах при остановке насоса может произойти гидроудар, который способен нанести повреждения системе. В таких системах применяются двухстворчатые клапаны: в больших и сложных системах – с амортизаторами для смягчения гидроударов.

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

Межфланцевый

Основными преимуществами межфланцевых обратных клапанов являются меньшие размеры и малый вес. В их конструкции отсутствуют фланцы для крепления к трубопроводу. За счет этого вес снижается в 5 раз, а общая длина в 6-8 раз по сравнению со стандартными обратными клапанами данного проходного диаметра.

Достоинства: простота монтажа, эксплуатации, возможность устанавливать кроме горизонтальных участков трубопровода, также на наклонные и вертикальные. Недостаток – необходим полный демонтаж при ремонте клапана.

Клапан обратный поворотный или лепестковый

В данной конструкции запорным элементом является золотник – «захлопка». Ось поворота «захлопки» находится выше проходного отверстия. Под действием напора «захлопка» откидывается и не препятствует прохождению воды. При понижении давления ниже допустимого золотник падает и захлопывает проходной канал.

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

При дальнейшей эксплуатации это провоцирует возникновение гидравлического удара при срабатывании обратного клапана. Поэтому поворотные обратные клапаны разбиваются на две группы: Простые – клапаны с диаметром до 400 мм. Их применяют в системах, где ударные явления не могут серьезно повлиять на работу гидросистемы и самого клапана.

Безударные – клапаны с устройствами, обеспечивающими плавную и мягкую посадку золотника на седло.

Преимуществом поворотных клапанов является способность обеспечивать работу в системах больших размеров и невысокая чувствительность к загрязнению среды. Недостаток – необходимость применения демпфера в клапанах большого диаметра.

Обратный шаровый

Принцип работы обратного шарового клапана аналогичен принципу действия межфланцевого пружинного дискового клапана. Запорным элементом в нем является шар с пружиной, прижимающей его к седлу. Шаровые обратные клапаны применяют в системах с трубами небольшого диаметра, чаще всего в сантехнике.

Клапан обратный шаровый проигрывает пружинному дисковому клапану в габаритах.

Обратный подъемный

В обратном подъемном клапане запорным элементом является подъемный золотник. Под действием давления воды золотник поднимается, пропуская поток. При падении давления золотник опускается на седло, препятствуя обратному ходу потока.

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

Преимущество обратного подъемного клапана – возможность ремонта без демонтажа всего клапана. Недостаток – высокая чувствительность к загрязненности среды.

Клапаны подразделяются на четыре группы по способу крепления.

Крепление под приварку. Обратный клапан крепится к трубопроводу сваркой. Применяется при работе в агрессивных средах.

Фланцевое крепление. Обратный клапан соединяется с трубопроводом через фланцы с уплотнением.

Муфтовое крепление. Обратный клапан крепится к трубопроводу через резьбовую муфту. Применяется в системах небольшого диаметра.

Межфланцевое крепление. Обратный клапан не имеет своего крепежного узла. Зажимается между фланцами трубопровода. Применяется на участках с ограничением по габаритам.

Обратные клапаны применяются, например, в системе водоснабжения: при работающем насосе вода подаётся в трубопровод под давлением, клапан открывается и «пропускает» воду дальше по трубопроводу, а когда насос выключается, обратный клапан закрывается и не выпускает воду обратно. Давление до обратного клапана падает до нуля, но после него остается.

Большой выбор обратного клапана от итальянского производителя RSK и Valtec, австрийского HERZ и германской компании Honeywell можно приобрести на сайте компании Акваленд.

Клапанная аппаратура

Если вы хотите сказать спасибо автору, просто нажмите кнопку: 
   
Каждая гидросистема помимо насоса, исполнительных гидродвигателей и распределительной гидроаппаратуры имеет в своем составе клапаны. Количество клапанов в зависимости от сложности системы варьируется от единиц до нескольких десятков, а в некоторых случаях их количество измеряется сотнями.
В данной статье будут описаны основные типы клапанов, наиболее часто встречающиеся в гидросистемах:

• Предохранительные клапаны
• Редукционные клапаны
• Обратные клапаны
• Управляемые обратные клапаны
• Тормозные (контрбалансные) клапаны.

Основной принцип действия клапана

Принцип действия простейшего клапана заключается в уравновешивании силы создаваемой давлением рабочей жидкости на площади седла и силы упругости пружины. Седло клапана — это конструктивный элемент, образующий рабочую кромку, обеспечивающую герметичное прилегание запорного элемента. Простейший клапан имеет конструкцию, изображенную на рисунке 1а. В корпусе 1 имеется рабочая кромка, к которой плотно прилегает поджатый пружиной 3 запорный элемент 2. Сила, создаваемая пружиной 3, определяет разницу давлений между полостями P и T при которой происходит открытие клапана. На рисунке 1б показан клапан в открытом состоянии, где стрелками показано направление движения рабочей жидкости. Двухступенчатые клапаны в зависимости от назначения могут иметь различную конструкцию и будут рассмотрены ниже.

Классификация

По виду запорного элемента различают несколько типов клапанов. Наиболее часто встречаются: сферический (шариковый), конический, плоский (см. рисунок 2). Благодаря высоким герметизирующим свойствам и технологичности наибольшее распространение получили сферические (шариковые) и конические клапаны.

По способу монтажа различают клапаны картриджные, трубного, стыкового (фланцевого) и модульного монтажа. Картриджные клапаны дополнительно подразделяют на вворачиваемые (резьбовые) и закладные. Существует еще одна категория – бескорпусные клапаны. Бескорпусные клапаны это, как правило, набор составляющих элементов клапана предназначенный для установки в клапанную плиту или корпус.

Картриджные и бескорпусные клапаны могут быть использованы в гидросистеме только в составе клапанного блока или установленными в индивидуальный корпус. На рис. 3, на примере клапанного блока картриджные и бескорпусные клапаны показаны до установки и в установленном состоянии.

Клапаны трубного монтажа имеют резьбовые порты для присоединения гидравлических линий. Клапаны стыкового монтажа обычно предназначены для установки непосредственно на гидроагрегат (например, на гидроцилиндр или гидромотор) и фиксируются группой резьбовых крепежных элементов. Клапаны трубного и стыкового монтажа показаны на рис. 4. и рис. 5.

К подгруппе клапанов стыкового монтажа относится модульная гидроаппаратура СЕТОР (см. рис. 6). В зависимости от максимально пропускаемого потока рабочей жидкости аппаратура разбита на несколько групп: CETOP 02, 03, 05, 07 и 08. Перечень компонентов СЕТОР включает в себя целый ряд гидрокомпонентов: это и всевозможные клапаны, и гидрораспределители, и аппаратура управления расходом, и даже фильтрация рабочей жидкости. Все элементы монтируются группами или по отдельности на монтажные плиты. Пример сборки гидросистемы на элементной базе CETOP 03 показан на рис.7.

Предохранительные клапаны

Предохранительный клапан относится к клапанам регулирования давления с кратковременным срабатыванием. Он устанавливается в гидросистему для ограничения максимально возможного давления в линии. Каждая гидросистема имеет предохранительный клапан в линии высокого давления выходящей из насоса. Предохранительные клапаны могут быть установлены в линиях, давление в которых не должно превышать заданной величины. Например, в линии питания гидродвигателей устанавливают предохранительные клапаны для ограничения в них давления и, как следствие, ограничения максимального создаваемого двигателем усилия. Кроме указанных выше у предохранительных клапанов имеется множество типовых применений.

Согласно ГОСТ 2.781-96 предохранительные клапаны на схемах обозначаются как показано на рисунке 8.

В схемных решениях предохранительный клапан может быть применен для обеспечения минимально заданного уровня давления или подпора в линии гидросистемы. При таком применении предохранительные клапаны принято называть подпорными, что отражает характер их работы.

Схематично устройство предохранительного клапана прямого действия изображено на рисунке. 9. В корпусе 1 установлен конический запорный элемент 2, прижимаемый к седлу пружиной 3. Настройка пружины осуществляется регулировочным винтом 4. Контргайка 5 служит для фиксации регулировочного положения винта. Подвижная опора пружины 8 уплотнена по зазору с корпусом 1. Замкнутый объем 6 и зазор 7 являются демпфером колебаний запорного элемента клапана. Клапаны прямого действия имеют высокую скорость срабатывания, что является их основным достоинством. К недостаткам можно отнести нестабильную работу и склонность к автоколебаниям. Также при увеличении рабочих расходов сильно увеличивается и размер клапана.  

Подобных недостатков лишены клапаны непрямого действия, которые часто называют двухступенчатыми или сервоклапанами. Устройство такого клапана показано на рисунке 10. К седлу корпуса 1 пружиной 9 прижат основной запорный элемент 2. В запорном элементе имеется дроссельное отверстие 3. Рабочую полость от линии слива Т отделяет пилотный клапан с запорным элементом 4, поджатый к седлу пружиной 5. Механизм регулировки поджатия пружины состоит из регулировочного винта 7 с контргайкой 10, опоры 6 и уплотнения 8.

Работа клапана происходит следующим образом: при давлении в линии Р ниже настройки срабатывания клапана, уровни давлений в рабочей полости и линии Р одинаковы, основной запорный элемент прижат к седлу пружиной 9. Начальные положения элементов клапана показаны на рисунке 10. При достижении давлением значения настройки пилотного клапана, последний открывается, и рабочая жидкость проходя через дроссельное отверстие 3 устремляется в линию Т. При прохождении рабочей жидкости через дроссельное отверстие создается перепад давлений между линией P и рабочей полостью. Этот перепад давлений воздействует на запорный элемент 2 и преодолевая усилие пружины 9, смещается, что приводит к открытию основного клапана.

Редукционные клапаны

Редукционный клапан относится к клапанам регулирования давления. Он устанавливается в гидросистему для поддержания давления в линии на более низком уровне, чем в основной линии. Иными словами, можно сказать, что редукционный клапан поддерживает давление на постоянном уровне «после себя», имея на входе более высокий уровень давления. Самым распространённым применением является поддержание давления в линии управления распределителями. Редукционные клапаны могут быть установлены в линиях питания гидродвигателей для ограничения в них давления и, как следствие, ограничения создаваемого двигателем усилия.

Согласно ГОСТ 2.781-96 редукционные клапаны на схемах обозначаются как показано на рисунке 11.

 

Схематично устройство редукционного клапана прямого действия изображено на рисунке 12. В корпусе 1 установлен конический запорный элемент 2, прижимаемый к корпусу пружиной 3. При давлении в линии А ниже настройки редукционного клапана рабочая жидкость беспрепятственно перетекает в линию А. После того, как усилие, создаваемое давлением на запорном элементе в линии А превысит усилие, создаваемое пружиной, запорный элемент смещаясь влево, перекроет ток рабочей жидкости из линии Р в А. При этом происходит дросселирование (понижение давления) жидкости на рабочей кромке, вызывая снижение давления в линии А, уравновешивая клапан в некотором положении. Для стабильного поддержания давления редукционным клапаном, полость пружины должна сообщаться с баком. Если в полости пружины создавать некоторое давление, то значение давления, поддерживаемое в линии А, будет увеличиваться прямопропорционально давлению в полости пружины. В этом случае речь идет о редукционном клапане с внешним управлением, а давление в полости пружины называют давлением управления.

Редукционные клапаны седельного типа (см. рис.12) обладают высокой скоростью срабатывания, что может привести к частым и сильным колебаниям давления. Для снижения колебаний давления применяют клапаны золотникового типа. Они обеспечивают более плавную характеристику без забросов давления, но не герметичны и имеют перетечку рабочей жидкости по зазору золотника. Редукционный клапан золотникового типа в рабочем положении показан на рисунке 13.

Для сохранения герметичности и обеспечения плавной характеристики применяются редукционные клапаны непрямого (двуступенчатого) действия. Устройство такого клапана показано на рисунке 14. К корпусу 1 пружиной 9 прижат основной запорный элемент 2. В запорном элементе имеется дроссельное отверстие 3. Рабочую полость А от линии слива Т отделяет пилотный клапан с запорным элементом 4, поджатым к седлу пружиной 5. Механизм регулировки поджатия пружины состоит из регулировочного винта 7 с контргайкой 10, опоры 6 и уплотнения 8.

Работа клапана происходит следующим образом: при давлении в линии А ниже настройки срабатывания клапана, уровни давлений в рабочей полости и линии А одинаковы, основной запорный элемент прижат к корпусу пружиной 9. При достижении давлением значения настройки пилотного клапана, последний открывается, и рабочая жидкость проходя через дроссельное отверстие 3 устремляется в линию Т. При этом создается перепад давлений между линией А и рабочей полостью, воздействующий на запорный элемент 2 и преодолевающий усилие пружины 9, смещает запорный элемент 2 вверх, что приводит к уменьшению проходного сечения (седло-клапан), снижению давления в линии А и уравновешиванию клапана в некотором положении, обеспечивающем заданное давление в линии А.

При понижении давления в линии А клапан под воздействием пружины опускается, увеличивая проходное сечение седло-клапан, что приводит к увеличению давления в линии А и уравновешиванию клапана в новом положении.

Еще одной разновидностью редукционного клапана можно считать редукционно-предохранительный или трехходовой редукционный клапан. Его обозначение на принципиальных гидравлических схемах показано на рис. 15.

Принцип работы редукционно-предохранительного клапана показан на рисунке 16. В корпусе 1 установлены основные элементы: пружина 3 и золотник 2. Пока давление в линии А ниже чем в питающей линии Р клапан 2 находится в правом положении и свободно пропускает жидкость из линии Р в линию А. (см. рис. 16А). При повышении давления в линии Р выше настройки пружины 3, золотник 2 смещается влево и начинает дросселировать жидкость прикрывая окно линии P (см. рис. 16Б), вплоть до полного закрытия (рис. 16В). Если при полном закрытии давление в линии А продолжает расти, то золотник смещается еще левее, приоткрывает окно линии Т и начинает сбрасывать жидкость из линии А в слив (см. рис 16Г)

Обратные клапаны

Обратные клапаны относятся к клапанам управления расходом. Основным их назначением является пропускание потока рабочей жидкости в прямом и блокирование в обратном направлениях. Конструктивно обратные клапаны схожи с предохранительными, но не имеют механизма регулировки сжатия пружины, а часто и самой пружины.

Согласно ГОСТ 2.781-96 обратные клапаны на схемах обозначаются как показано на рис. 17.

Рис. 17

Устройство простейшего обратного клапана соответствует показанному на рис.1а. Где жидкость имеет возможность проходить от линии P к линии Т, преодолев сопротивление пружины, которое эквивалентно значению из диапазона от 0,02 до 1МПа. При этом в обратном направлении жидкость пройти не может. Также распространены конструкции обратных клапанов без пружины.

Часто при проектировании гидросистемы появляется необходимость в применении обратного клапана способного пропускать поток жидкости в обратном направлении по внешнему сигналу управления. В таких случаях речь заходит об управляемых обратных клапанах.

Управляемые обратные клапаны называются гидрозамками и в соответствии с ГОСТ 2.781-96, имеют обозначения, показанные на рисунке 18:

Рис. 18

Схематично устройство гидрозамка изображено на рисунке 19. В корпусе 1 установлены управляющий поршень 4 и конический запорный элемент 2, прижимаемый к корпусу пружиной 3. Рабочим является закрытое положение клапана, при котором рабочая жидкость заперта в линии C2 (см. рис. 19А). Для принудительного открытия клапана давление подаётся в линию V1-C1. После того, как усилие на поршне 4, создаваемое давлением в полости V1-C1, превысит усилие на запорном элементе 2, создаваемое давлением в линии C2 и пружиной 3, поршень 4 переместится вправо и, смещая запорный элемент 2, откроет доступ жидкости из линии C2 в линию V2 (см. рис. 19Б). При подъеме нагрузки (см. рис. 19В) линия V2-C2 свободно пропускает жидкость к гидродвигателю (гидроцилиндру).

При определенных условиях в момент открытия гидрозамков в гидросистеме могут возникать ударные нагрузки, вызванные резким падением давления. Такие нагрузки отрицательно сказываются на большинстве элементов гидросистемы и снижают их ресурс. Для борьбы с этим явлением в гидрозамок встраивают декомпрессор 5 (см. рис. 20). Принцип работы замка с декомпрессором отличается от обычного тем, что при смещении управляющего поршня 4 первым открывается клапан декомпрессора 5. Смещаясь декомпрессор 5 создает небольшую перетечку жидкости из линии С2 в линию V2 и тем самым снижает в нагруженной линии давление. После этого происходит открытие основного клапана 2 и сброс жидкости из С2 в порт V2. Таким образом мгновенного соединения линии, находящейся под высоким давлением, с линией слива удается избежать.

Рис. 20

Одним из важнейших параметров гидрозамков является соотношение площадей седла основного клапана и управляющего поршня. Фактически соотношение определяет во сколько раз, запертое в полости C2 давление, может превышать давление в полости управления V1-C1 при сохранении работоспособности замка. Для замков без декомпрессора значение соотношения определяется как показано на рисунке 21А. Обычно значение соотношения лежит в диапазоне от 1:3 до 1:7. Для замков с декомпрессором определение значения соотношения показано на рис. 21Б. Значения соотношений для гидрозамков с декомпрессором может достигать значения 1:20 и более.

Рис. 21

Широкое распространение получили сдвоенные (двухсторонние) гидрозамки, предназначенные для фиксирования гидродвигателя в заданном положении независимо от направления приложенных к гидродвигателю усилий.

Согласно ГОСТ 2.781-96 двухсторонние гидрозамки на схемах обозначаются, как показано на рис 22.

Рис. 22

Устройство и принцип работы односторонних и сдвоенных (двухсторонних) гидрозамков аналогичны. В закрытом состоянии к седлам в корпусе 1 пружинами 5 и 6 прижаты запорные элементы 3 и 4 (см. рис. 23А). Управляющий поршень 2 в зависимости от наличия давления в линиях V1 и V2 смещается и открывает один из запорных элементов 3 или 4 (см. рис. 23Б)

Рис. 23

При проектировании гидравлических систем, содержащих гидрозамки нужно учитывать несколько условий:

·        В закрытом состоянии для надежного удержания нагрузки линии гидрозамков, ведущие к гидрораспределителю, должны быть разгружены в слив (см. рис. 24) Пренебрежение этим правилом ведет к неполному запиранию магистралей и «сползанию» нагрузки.

·        Для обеспечения безопасности при удержании нагрузки гидрозамки рекомендуется устанавливать, как можно ближе к исполнительному гидродвигателю или непосредственно на него.

·        При совпадении направления нагрузки на исполнительный орган гидродвигателя с направлением его движения (попутная нагрузка), гидрозамок может работать некорректно, постоянно закрываясь и открываясь. Этот режим работы приводит к возникновению ударных нагрузок в гидросистеме и преждевременному выходу из строя ее компонентов. В подобных случаях необходимо вместо гидрозамков применять тормозные клапаны.

Типовые схемы включения односторонних и двухсторонних гидрозамков показаны на рисунке 24.

При проектировании гидравлических систем, содержащих гидрозамки, необходимо учитывать, что для их корректной работы в режиме удержания нагрузки требуется, чтобы порты V1 и V2 были открыты в сливную линию. Это требование обычно обеспечивается установкой гидрораспределителя с золотником, линии А и В которого в нейтральном положении соединены с сливной линией. Примеры подключения показаны на рисунке 24

Тормозные клапаны

Тормозной клапан относится к клапанам регулирования давления. В технической литературе данный вид клапанов часто называют уравновешивающими или контрбалансными (counterbalance). Основное применение эти клапаны находят в системах где на гидродвигателях требуется длительное удержание нагрузки и возможно возникновение нагрузки, совпадающей по направлению с движением исполнительного органа гидродвигателя (попутной нагрузки). По количеству контролируемых линий гидродвигателя тормозные клапаны бывают односторонние и двухсторонние.

На схемах тормозные клапаны обозначаются как показано на рисунке 25.

Рис. 25

Далее будет рассмотрен принцип работы тормозных клапанов на примере работы гидроцилиндра.

Односторонний тормозной клапан.      

На рисунке 26 показано устройство одностороннего тормозного клапана, находящегося в состоянии удержания нагрузки. Клапан состоит из корпуса 10, в котором установлены: дроссель 11, клапан 4, седло 3 с пружиной 2, опорная шайба 1, обойма 7, упор 5, пружина 6 и регулировочный винт 8 с контргайкой 9. Гидравлический цилиндр удерживает нагрузку поршневой полостью. В отличие от гидравлического замка, который удерживает нагрузку независимо от ее величины, тормозной клапан откроется и сработает как предохранительный при величине давления определяемой настройкой поджатия пружины 6. Поэтому, для гарантированного удержания нагрузки такими клапанами давление их настройки выбирают выше максимального на величину от 20% до 50%.

Рис. 26

На рисунке 27 показан тормозной клапан, находящийся в состоянии подъема груза. Для подъема груза гидроцилиндром в порт V2 подается рабочая жидкость. При этом седло 3 смещается влево, преодолевая усилие, создаваемое пружиной 2. Рабочая жидкость из штоковой полости гидроцилиндра свободно уходит в сливную линию. Таким образом осуществляется подъем груза гидроцилиндром. При последующем соединении порта V2 со сливной линией тормозной клапан переходит в режим удержания груза. Дроссель 11 выполняет роль демпфера, который обеспечивает относительно плавное перемещение клапана 4.

Рис. 27

На рисунке 28 показан тормозной клапан в режиме работы с попутной нагрузкой. В начальный момент времени тормозной клапан, запертой им поршневой полостью удерживает груз. Поскольку поршневая полость заперта, то при подаче рабочей жидкости в штоковую полость, в ней создается давление, которое через дроссель 11 воздействует на клапан 4. Под воздействием давления в штоковой полости, клапан 4 преодолевает усилие пружины 6 и смещаясь вправо приоткрывает в слив линию С2, соединенную с поршневой полостью цилиндра. Шток гидроцилиндра приходит в движение. В режиме компенсации попутной нагрузки клапан 4 находится в некотором равновесном состоянии, при котором скорость движения штока гидроцилиндра строго определяется расходом рабочей жидкости, поступающим в штоковую полость. При отклонении клапана от равновесного состояния происходит следующее:

·        При слишком большом открытии клапана 4 расход жидкости С2-V2. превышает величину расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Происходит падение давления в штоковой полости и зазор между клапаном 4 и седлом 3 уменьшается. При этом расход С2-V2 снижается до величины соответствующей величине расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Клапан приходит в равновесное состояние.

·        При слишком малом открытии клапана 4 расход жидкости С2-V2 ниже величины расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Происходит увеличение давления в штоковой полости и зазор между клапаном 4 и седлом 3 увеличивается. При этом расход С2-V2 увеличивается до величины соответствующей величине расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Клапан приходит в равновесное состояние.

 Рис. 28

Двухсторонний тормозной клапан.       

В отличие от одностороннего тормозного клапана двухсторонний клапан используется в системах где есть необходимость удерживать гидравлические двигатели под знакопеременной нагрузкой и периодическим воздействием попутной нагрузки при движении как в прямом так и обратном направлениях.

На рисунке 29 показан двухсторонний тормозной клапан в состоянии удержания нагрузки. Его устройство идентично устройству одностороннего тормозного клапана. В его состав входят корпус 20, в котором установлены: разделительный клапан 10, клапан 4(14), седло 3(13) с пружиной 2(12), опорная шайба 1(11), обойма 7(17), упор 5(15), пружина 6(16) и регулировочный винт 8(18) с гайкой 9(19). Гидравлический цилиндр на рисунке 29 может удерживать нагрузку в поршневой или штоковой полости.

Рис. 29

На рисунке 30 двухсторонний тормозной клапан показан в состоянии подъема груза. При подаче рабочей жидкости в порт V2 седло 13, преодолев сопротивление пружины 11, сместится влево и жидкость поступит в порт С2 и поршневую полость гидроцилиндра. Рабочая жидкость из полости V2, проходя через канал в клапане 14, воздействует на клапан 4, смещая его влево. Разделительный клапан 10 в этот момент закрывает канал в клапане 4. При этом между клапаном 4 и седлом 3 образуется зазор, через который рабочая жидкость из штоковой полости гидроцилиндра проходит в сливную линию. Таким образом происходит подъем груза гидроцилиндром. При последующем соединении порта V2 и V1 со сливной линией, тормозной клапан переходит в режим удержания нагрузки. При восприятии нагрузки штоковой полостью гидроцилиндра работа клапана происходит аналогично.

Рис. 30

На рисунке 31 показан тормозной клапан в режиме работы с попутной нагрузкой. В начальный момент времени тормозной клапан, запертой им поршневой полостью удерживает груз. Компенсация попутной нагрузки будет проходить в плече C2-V2. Рабочая жидкость, поданная в порт V1, преодолев усилие пружины 2, смещает седло 3 вправо и через порт С1 попадает в штоковую полость гидроцилиндра. Поскольку поршневая полость заперта, то при подаче рабочей жидкости в штоковую полость, в линии V1-C1 возникает давление, которое через канал в клапане 4 проходит к торцу клапана 14 и преодолев усилие пружины 16 смещает его вправо. Разделительный клапан 10 закрывает канал в клапане 14. При этом появляется зазор между клапаном 14 и седлом 13, через который рабочая жидкость из поршневой полости уходит в сливную линию и шток гидроцилиндра движется вниз. В режиме компенсации попутной нагрузки плечом С2-V2 клапан 14 находится в некотором равновесном состоянии, при котором скорость движения штока гидроцилиндра строго определяется расходом рабочей жидкости, поступающим в штоковую полость. При отклонении клапана от равновесного состояния происходит следующее:

При слишком большом открытии клапана 14 расход жидкости С2-V2. превышает величину расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Происходит падение давления в штоковой полости и зазор между клапаном 14 и седлом 13 уменьшается. При этом расход С2-V2 снижается до величины соответствующей величине расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Клапан приходит в равновесное состояние.

При слишком малом открытии клапана 14 расход жидкости С2-V2 ниже величины расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Происходит увеличение давления в штоковой полости и зазор между клапаном 14 и седлом 13 увеличивается. При этом расход С2-V2 увеличивается до величины соответствующей величине расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Клапан приходит в равновесное состояние.

При удержании нагрузки штоковой полостью, компенсация попутной нагрузки будет проходить в плече C1-V1 и клапан 4 будет находится в равновесном состоянии. Порядок поддержания равновесного состояния аналогичен описанному.

Рис. 31

Так же как у гидрозамков, важнейшим параметром тормозных клапанов является отношение рабочей площади основного клапана к площади основного пилотного элемента. Фактически этот параметр показывает соотношение давлений в полостях V1 и C2 необходимых для преодоления усилия пружины 6. Обычно значения соотношений для тормозных клапанов лежат в диапазоне от 1:3 до 1:8. На рисунке 32 показано как определяется соотношение площадей исходя из геометрических размеров клапана.

Рис.32

При проектировании гидравлических систем, содержащих тормозные клапаны, необходимо учитывать, что для их корректной работы в режиме удержания нагрузки требуется, чтобы порты V1 и V2 были открыты в сливную линию. Это требование обычно обеспечивается установкой гидрораспределителя с золотником, линии А и В которого в нейтральном положении соединены с сливной линией. Примеры подключения показаны на рисунке 33

Внимание! Данная статья авторская. При копировании ее с сайта обязательно указывать источник!

С Уважением,

Начальник конструкторского отдела

Лебедев М.К.

Тел.: (495) 225-61-00 доб. 234

E-mail: [email protected]

Управляемый обратный клапан — принцип работы

Принцип работы управляемого обратного клапана

5 (100%) 1 vote

В отличие от типовых обратных клапанов, их управляемые пневматические аналоги относятся к группе запорно-регулирующей арматуры периодического действия. Их часто также называют пневматическими замками, так как они обеспечивают блокировку противотока воздушно-газовой среды и при необходимости изменяют направление движение рабочего агента. 

Такая потребность возникает на отдельных участках инжиниринговых коммуникаций для упреждения аварийных ситуаций, для кратковременного разделения двух пневматических сред и для нагнетания стабильного давления в полости пневмоцилиндра с целью упреждения проседания вертикально нагруженных штоков.

Принцип работы

Выполнение двойной функции обусловило компилированный принцип работы. То есть в номинальном режиме до подачи управляющего сигнала пневматический замок функционирует как обратный клапан. В его корпусе установлен затворный механизм, который при оказании давления отходит от посадочного седла и пропускает воздушный поток в одном направлении с минимальным пневматическим сопротивлением.

При возникновении обратного хода происходит противоположная ситуация – под воздействием внешних сил затвор запирается и тем самым надежно блокирует проход. При этом, чем значительней усилие, оказываемое на затвор, тем герметичней он запирает условный проход. 

Наличие пружины в затворе позволяет избежать ударных нагрузок при пуске пневматики, но демпфирующая способность ее должна быть минимальной, дабы обеспечить номинальную пропускную способность клапана даже при незначительной скорости и давлении газа.

Далее принцип работы уже носит регулируемый характер – подача управляющего сигнала обуславливает принудительное открытие обратного клапана и перенаправление рабочего пневмоагента в другом направлении. Для этого оказывается воздействие на затворный механизм посредством изменения положения штока клапана и перемещения затвора из посадочного седла. В зависимости от модификации управляемого обратного клапана изменение положения штока может осуществляться пневматикой, посредством электропривода и электромагнита.

Перемещаясь согласно заданному сигналу, поршень воздействует на затвор посадочного седла и открывает вход противотоку сжатого воздуха. Так как современные средства автоматики позволяют четко управлять параметрами, то отнивелированная регулировка устройства позволяет также регулировать величину давления и скорости движения пневматического потока с высокой точностью. 

При снятии управляющего воздействия пневмозамок опять запирает противоток и тем самым выполняет поставленную техническую задачу:

• Фиксирует шток пневмоцилиндра в нужном положении.
• Обеспечивает точность срабатывания пневматики.
• Выполняет распределение движения потоков.

Область применения

Мгновенная реакция позволяет посредством управляемых обратных клапанов удерживать пневмоцилиндры в определенном положении на протяжении длительного периода и при значительных нагрузках. Поэтому основной сферой применения пневматических обратных клапанов, представленных в управляемых модификациях, являются разнообразные системы позиционирования, транспорт, грузоподъемные механизмы, сложные технологические агрегаты.

Преимущества

Пневматические обратные клапаны отличаются высокой надежностью, простой схемой управления, незначительными массо-габаритными характеристиками, а также:

• Быстродействием.
• Минимальным энергопотреблением.
• Значительным эксплуатационным ресурсом.

В компании «Пневмоавтоматика» в Пензе вы можете приобрести продукцию от ведущего японского производителя SMC.

Читайте также статью про пневмодроссели с обратным клапаном.

Обратный клапан в системе отопления гравитационной и принудительной

Для того, чтобы отопительная система отопления функционировала максимально эффективно и без перебоев, устанавливается обратный клапан. Эта деталь предназначена для регулировки потока жидкости, не разрешает поступать ему в одном из направлений. Обратный клапан в системах отопления гравитационного и принудительного типов движения теплоносителя различается своими особенностями конструкции и функционалом. В данной статье подробно рассмотрим, что представляет собой данное устройство.

Обратный клапан в системе отопления

Назначение

Зачем нужен обратный клапан в системе отопления? Чтобы дать ответ на этот вопрос рассмотрим конкретную ситуацию.

В процессе функционирования системы отопления в некоторых местах может образоваться гидродинамическое давление, что неизбежно приведет к изменению направления потока горячей воды. Для избежания возникновения аварийной ситуации, нужно установить обратный клапан на байпас. Основное предназначение этого элемента — профилактика обратного движения теплоносителя.

Благодаря обратному клапану, горячая вода будет беспрепятственно циркулировать по системе. Вместе с тем, он не будет позволять ей двигаться в обратном направлении, а ее технические и эксплуатационные характеристики останутся неизменными. К выбору клапана подойдите ответственно, т.к. очень важно подобрать подходящую модель, именно от нее будут зависеть безопасность и надежность всей системы отопления.

Обратные клапаны

Принцип работы

Несмотря на то, что обратные клапаны разнятся строением, в зависимости от модели, одна составляющая остается неизменной во всех приборах — пружина. Эта деталь выступает как исполнительный механизм и закрывает собой затвор. Сжимается пружина в момент, когда допустимые параметры системы меняются. Здесь очень важно приобрести и установить клапан с массивной и упругой пружиной. Она обеспечивает нахождение клапана в закрытом состоянии, которое считается нормальным.

Когда теплоноситель движется по системе, образуется давление, за счет которого жидкость открывает обратный клапан для отопления с естественной циркуляцией и движется дальше по трубам.

В случае возникновения аварийной ситуации, например, в виде гидроудара, то циркулирующая жидкость не сможет поменять направление движения, т.к. обратный клапан для гравитационной системы отопления не допустит, чтобы вода вытекла обратно. Данное устройство отличается простотой конструкции, однако является незаменимым элементом, помогающим избежать негативных последствий на контуре.

Устройство обратного клапана

Про балансировочный клапан для системы отопления можете прочитать на этой странице.

Виды обратных клапанов

В основном обратные клапаны группируются по нескольким характеристикам: материал изготовления и тип запирающего устройства. Большей популярностью пользуются клапаны, которые выполнены из латуни, чугуна, стали.

Исходя из того, какое запирающее устройство установлено, выделяются такие разновидности:

• тарельчатый;
• шариковый;
• лепестковый;
• гравитационный;
• двустворчатый.

Тарельчатый.

Основу его конструкции составляет диск в форме тарелки, он отвечает за перекрытие сечения в контуре, если условия в системе меняются. Такой диск помещен в специальное седло с гибким уплотнителем, а внутренняя его часть соединена со штоком.

Обратный клапан тарельчатый пружинный межфланцевый

Шариковый.

Такой вид клапана практически идентичен предыдущему виду. Основное различие заключается в том, что главным элементом механизма является не тарелка, а шарик. Он может быть выполнен из алюминия или каучука и в момент, когда пружина срабатывает (если направление течения воды меняется), шарик направляется в седло и закрывает сечение. Таким образом теплоноситель не может двигаться обратно. Подобные клапаны созданы для стандартной системы отопления.

Несмотря на значимость обратного клапана, в случае если в контуре будут задействованы трубопроводы с достаточно большим диаметром, то устройство ни шарикового, ни тарельчатого типа не обеспечит максимальную защиту.

Обратный клапан шарикового типа

Двухстворчатый.

Данная разновидность была создана специально для трубопроводов большого диаметра. Он может быть установлен на обратном контуре и на контуре подачи воды в отопительной системе. При этом принцип функционирования прибора останется неизменным.

Клапан, в комплектацию которого входят две створки, при нормальных рабочих условиях среды будет начинать действовать под давлением, оказываемым теплоносителем.

Если возникнет аварийная ситуация, то устройство закроется створками, которые не ограничат движение воды в неверном направлении. На проходном сечении двухстворчатого клапана находится специальная ось, на которой и зафиксированы створки. Данный тип запорной арматуры признан одним из самых надежных, за счет этого он пригоден для эксплуатации в системах с повышенным давлением.

Клапан обратный межфланцевый Tecofi CB 3449 чугунный двухстворчатый

Лепестковый.

Обратный клапан лепестковый еще называется гравитационным. В его конструкцию входит пружина с невысокими показателями упругости, этим и обусловлено его низкое сопротивление. В определенных модификациях пружина отсутствует, а в процессе функционирования применяется явление, которое обусловлено силой тяжести и давлением потока. В комплектации такого клапана предусмотрена подпружиненная створка с уплотнителем, которая зафиксирована в верхней точке сечения на оси.

Клапан обратный лепесткового типа

Установка

Обратный клапан для гравитационной системы отопления чаще всего эксплуатируется в схеме обвязки котла. Например, в ситуации, когда требуется связать пару теплогенераторов в один каскад или же для того, чтобы синхронизировать работу котлов на различных источниках энергии. В таких ситуациях, благодаря клапану, не будут возникать паразитные потоки теплоносителя.

Если в системе отопления вода подается посредством насоса, то может использоваться любой затвор. При естественной циркуляции можно применять исключительно гравитационный клапан.

Осуществляя монтаж, соблюдайте следующие требования:

1. Выбирая устройство, обращайте внимание на показатели давления и уровень температуры воды в трубах. Вода в трубопроводе частных домов обычно движется под давлением около 3 Бар и при температуре в 95°С . Выбирайте прибор только после того как будут выявлены все показатели.
2. Установка конструкции должна производиться согласно требованиям, указанным в паспорте клапана.
3. Насос должен размещаться перед клапаном.
4. На то, каким образом будет осуществлен монтаж устройства, влияет давление в сети. Ниже 16 бар — муфтовый клапан, выше — фланцевый.

Ответ на вопрос: нужен ли обратный клапан в системе отопления, очевиден — безусловно, да. Это устройство является неотъемлемым звеном. Осуществляя выбор, учитывайте все нюансы конкретной отопительной системы.

Клапан обратный подъемный фланцевый: назначение и конструкция

Клапан обратный фланцевый – устройство, которое устанавливается на трубопроводах, чтобы обеспечить одностороннюю направленность транспортируемой рабочей среды. Конструкция, установку которой осуществляют при помощи фланца, предусматривает автоматическое срабатывание, останавливающее транспортируемый поток, как правило, жидкий, если направление его движения изменяется на противоположное или при возникновении гидроудара, чтобы ослабить его воздействие.

Обратный клапан с фланцевым креплением может быть изготовлен из стали или чугуна

Каковы конструкционные особенности фланцевого клапана

Фланцевые затворы могут быть установлены как на горизонтальных трубопроводах, так и на вертикальных, которые предназначены перекачивать:

• канализационные стоки;
• кислоты;
• морскую и пресную воду;
• нефть и продукты ее переработки;
• щелочные растворы.

Эффективность работы устройства, монтируемого с использованием фланца, очень высока, что объясняется, во многом, простотой его конструкции и принципа действия. Основой достаточно несложного приспособления выступает корпус, для изготовления которого используют сталь или чугун, в котором размещается запорный элемент. Предусматривается возможность проведения регулировки действия специальной пружины, благодаря воздействию которой обеспечивается действие запорного механизма.

Благодаря пружине, открытие запорного элемента устройства может производиться только в одну сторону, соответствующую направлению потока транспортируемого по трубопроводной системе вещества. Транспортируемое вещество, создав достаточное давление по отношению к удерживаемому пружиной запорному элементу и открыв его, начинает перемещаться в заданном направлении. Когда упадет давление в трубопроводной системе, то в результате автоматического срабатывания запорного механизма сечение трубопровода перекрывается, значит, перемещаемое по нему вещество не может начать движение в противоположную сторону.

Подбор фланцевого затвора зависит от целевого назначения устройства, по конструктивным особенностям он может быть:

• поворотным. Принцип действия состоит в использовании внутриклапанного стального захлопывающегося диска, фиксируемого на оси с пружиной. При открытом положении клапана диск расположен параллельно по отношению к направлению, в котором происходит перемещение транспортируемого вещества, в противоположном положении – перпендикулярно. К недостатку простой и недорогой конструкции относят чрезмерную резкость захлопывания диска, в результате чего преждевременно изнашивается посадочное место. Поэтому усовершенствованные приспособления оснащены  специальным механизмом, который предназначается для того, чтобы закрытие было проведено плавно, без ударного воздействия, что привело к значительному возрастанию их стоимости. Другим ограничением использования так называемых безударных обратных поворотных фланцевых клапанов является то, что их размещение может осуществляться только на горизонтальном трубопроводе;

Каждая модель клапана имеет конструктивные особенности, от которых зависит способ установки и эксплуатация устройства

• обратным – подъемного типа. Клапан обратный подъемный фланцевый снабдили специальным золотником, которому отводится выполнение функций запорного компонента. Давлением потока транспортируемого вещества вызывается подъем специального золотника по вертикали. При спаде давления золотник совершает перемещение по вертикали в противоположную сторону, перекрывая сечение трубопровода и препятствуя началу перемещения транспортируемого вещества в противоположном направлении.

Обратите внимание! Подъемный фланцевый затвор может быть установлен только вертикально, что вытекает из специфики конструкции.

• обратным – с наличием шарового запорного элемента. Использование в качестве запорного элемента выступает специального золотника – шара достаточно большого размера, не позволяет устанавливать шаровой обратный клапан, чтобы он выполнял функции межфланцевого затвора;
• обратным двухстворчатым, используемым, как правило, как межфланцевый. В конструкции использованы две одновременно захлопывающиеся створки, подсоединенные к пружинам. Клапану такой конструкции присуща компактность, так как створки, предназначенные для блокировки, невелики по размерам;
• приемным обратным, оснащенным сеткой. К использованию приспособлений, оснащенных фильтрующей сеткой, прибегают на устройствах, устанавливаемых на скважинах, эксплуатируемых для выкачивания из подземных пластов жидкостей или газов. Наличие фильтра предотвращает попадание в систему крупных посторонних частиц.

Практически любой трубопровод, работающий под повышенной нагрузкой, требует установки обратного клапана

Выгоды и недочеты установки обратного фланцевого клапана

Эксплуатировать трубопроводные системы большого диаметра на сегодняшний день представляется немыслимой без использования обратных фланцевых клапанов. Различают два типа таких приспособлений:

• фланцевые;
• межфланцевые.

В межфланцевых устройствах основной элемент размещается между фланцами, детали для осуществления крепежа присутствуют в минимальном количестве — для того, чтобы стянуть фланцы, используются резьбовые шпильки.

Обратите внимание! Как правило, устанавливать обратные фланцевые клапаны принято на магистральных линиях, которые эксплуатируются со значительной нагрузкой. Поэтому постоянное движение транспортируемого вещества оказывает значительное воздействие на состояние внутренних элементов трубопровода, приводя к ускоренному выходу их из строя.

Установка рассматриваемых устройств связана с получением определенных преимуществ:

• ввиду компактности устройств, как правило, имеющих небольшие размеры, их использование возможно в трубопроводных системах на различных участках;
• даже при наличии большого количества вредных примесей в транспортируемом веществе они функционируют должным образом;
• могут применяться на магистральных трубопроводных линиях значительного диаметра.

Пожалуй, единственным существенным недостаткам устройств выступает инициация ими гидравлического удара, возникающего при захлопывании створок. Повышение давления в трубопроводе, вызываемое резким закрытием блокирующего устройства, провоцирует гидроудар, воздействующий на трубопроводную систему. Если воздействие гидравлического удара не способно привести к серьезным нарушениям в функционировании целой системы и/или ее отдельных компонентов, то можно обойтись установкой обратных клапанов простого типа, не превышающих, по обыкновению, по величине диаметра 400 мм. В прочих случаях желательна установка устройств безударного типа.

Устройство безударного типа имеет важное преимущество — оно не провоцирует гидроудары во время работы

Проведение монтажа обратного клапана

Установить обратные клапаны можно несколькими способами, применив:

• муфту;
• сварное соединение;
• фланец.

Однако трубопроводные магистральные линии большого диаметра оснащают устройствами, прикрепляемыми исключительно с помощью фланцев.

Конструкция обратного поворотного клапана включает присоединительные фланцы с отверстиями под крепежные гайки (размеры фланцев установлены ГОСТом 12820-80). Проведение монтажа связано с жестким соблюдением его технологической последовательности. Выполнять монтаж должны только специалисты соответствующей квалификации по получении специального допуска и прохождении обучения. Последовательность выполнения такова:

1. Готовясь приступить к обустройству, прекращают подачу транспортируемых веществ в трубопроводную систему либо в целом, либо на отдельном изолируемом участке, где будут проводиться работы.
2. Проводится проверка на предмет проявления полного соответствия устанавливаемого оборудования тем климатическим условиям, при которых ведутся работы.
3. Первоначально выполняется присоединение фланцев к выносному элементу трубопровода. При выполнении этой операции строго обязательно параллельное положение соединяемых элементов.
4. Далее производится фиксация самого обратного клапана, устанавливаемого крышкой кверху.

Важно! Перед подачей в трубопроводную систему транспортируемого вещества, дотошно проверяется правильность выполнения всех соединений, неподвижность положения корпуса устройства и устойчивость захлопывающегося диска.

Массовое распространение обратных клапанов фланцевого типа объясняется их востребованностью, так как установка этих устройств позволяет решить проблемы безопасного функционирования трубопроводных систем, не позволяя возникнуть таким явлениям, как обратная направленность потока транспортируемой среды и гидравлические удары. При полном соответствии данных приспособлений целевому предназначению они обладают также такими существенными преимуществами, как простота устройства, сочетающаяся с высокой надежностью, и сравнительно невысокая стоимость.

Как работают обратные клапаны и почему они должны быть предпочтительнее других типов клапанов?

Обратные клапаны, также известные как обратные, односторонние и щелевые клапаны, отличаются от других типов клапанов своей способностью пропускать жидкость только в одном направлении. Такая функция важна для множества приложений безопасности, а также для предотвращения переполнения.

Как работают обратные клапаны

В двухпортовой системе обратные клапаны имеют отверстие, через которое жидкость или газ втягиваются в первый порт.Затем он регулируется механизмом, разделяющим два порта, который позволяет воде вытягиваться из первого порта во второй и через отверстие, не позволяя жидкости повторно входить в первый порт.

Типы обратных клапанов

Шаровой обратный клапан

— В этом обратном клапане используется шар, закрывающий круглое отверстие, для разделения первого и второго порта. Когда жидкость втягивается, мяч продвигается вперед. Когда жидкость выталкивается назад, шарик вдавливается в круглое отверстие, которое создает уплотнение и позволяет всей жидкости вытекать из второго отверстия в намеченном направлении.

Поворотный обратный клапан

— Один из наиболее распространенных типов клапанов, поворотный обратный клапан, используется внутри баков домашних туалетов, а также во многих других областях. Вместо шара, регулирующего поток, в этом клапане используется небольшая дверца на петлях, которая открывается при всасывании воды и закрывается, когда поток воды останавливается, тем самым не позволяя жидкости вытекать из входа клапана. Этот тип клапана также иногда называют обратным клапаном с наклонным диском.

Дисковый обратный клапан — более сложный обратный клапан, он работает с диском, установленным на пружине.Давление на входе открывает диск за счет растяжения пружины. Когда поток останавливается, пружина сжимается, и диск возвращается в закрытое положение.

Обратный клапан с разделительной тарелкой — также называемый двойным обратным клапаном, он работает с дверцей, которая разделена посередине и складывается только в одну сторону для регулирования потока. Когда жидкость попадает в клапан, давление заставляет петли двери открываться. Когда поток останавливается, дверь закрывается.

Мембранный обратный клапан — гибкий резиновый механизм используется для регулирования потока воды на этом обратном клапане. Он активируется, когда давление на стороне входа больше, чем на стороне выхода. Когда давление возвращается к определенному уровню, резиновая диафрагма изгибается обратно в закрытое положение. Преимущество обратного клапана этого типа — возможность выбора перепада давления, который регулирует диафрагму, для различных применений.

Бесфланцевый обратный клапан

— эти типы клапанов могут работать с поворотным, дисковым обратным, разделенным или другим механизмом для регулирования потока. Межфланцевый обратный клапан отличается небольшими размерами, что позволяет размещать его между набором фланцев.

Выше приведены лишь некоторые из наиболее распространенных типов обратных клапанов, используемых в промышленности, и многие другие существующие и будущие разработки находятся в стадии разработки.

Зачем использовать обратный клапан вместо других?

Поскольку в каждой отрасли требуются разные жидкости и / или газы, транспортируемые по разным ландшафтам, длинам и при разных температурах, обратные клапаны могут иметь множество преимуществ.

• Шаровые обратные клапаны в основном используются для перемещения жидкостей, поскольку шаровой механизм не самый лучший для создания герметичного уплотнения.
• Обратные поворотные клапаны могут изнашиваться преждевременно из-за силы, применяемой при закрытии клапана. В результате многие поворотные обратные клапаны оснащены функцией предотвращения захлопывания, которая регулирует порядок закрытия клапана.
• Поворотные обратные клапаны часто имеют больший перепад давления, чем у других типов.
• Дисковые обратные клапаны обычно стоят меньше, чем другие стандартные клапаны, поскольку они обычно меньше и легче. Их можно устанавливать в любом положении, включая вертикальные трубопроводы.
• Дисковые обратные клапаны плохо работают в приложениях с сильно пульсирующим потоком.
• Обратные клапаны с разъемным диском используются, когда размер и перепад давления поворотных и дисковых обратных клапанов слишком велики и ограничивают функциональность.
• Обратные клапаны с разъемными дисками полезны в приложениях, где требуются обратные клапаны большого размера, низкие перепады давления, более низкие рабочие давления и / или в приложениях, где требуется установка обратных клапанов в любом положении, даже в вертикальных трубах.
• Резина и другие материалы, используемые в мембранном обратном клапане, плохо работают при экстремальных температурах, что ограничивает работу клапана с жидкостями от 180 ° C до 16 бар.
• Благодаря небольшому размеру, изящному дизайну и относительно невысокой стоимости производства, вафельные клапаны стали предпочтительным выбором для широкого спектра применений.

Источники:

Введение в обратные клапаны — технологический трубопровод

Обратные клапаны , также известные как обратные клапаны (NRV) или Односторонние клапаны , представляют собой автоматические клапаны, которые обычно позволяют жидкости (жидкости или газу) проходить через них только в одном направлении. Обратный клапан открывается для прямого потока и закрывается для обратного потока. Обратные клапаны значительно отличаются от других членов этого семейства клапанов, и основная функция обратного клапана заключается в защите механического оборудования в системе трубопроводов, предотвращая реверсирование потока жидкости. Обратные клапаны полностью автоматизированы в своей работе и не требуют участия оператора или внешнего управления; поэтому у большинства нет ни ручки клапана, ни штока. Обратные клапаны приводятся в действие потоком жидкости и перепадом давления между их входным и выходным портами.

Реверс потока в системах обработки жидкостей возможен и может быть вызван случайной остановкой оборудования
или автоматических отказоустойчивых устройств. По этой причине в трубопроводах устанавливаются обратные клапаны для предотвращения такого обратного потока и обеспечения возможности потока продукта только в одном направлении. Когда поток движется в правильном направлении, клапан остается открытым. Когда поток меняет направление, клапан закрывается автоматически. Использование обратного клапана особенно важно в случае насосов и компрессоров, где обратный поток может повредить внутренние детали оборудования и вызвать ненужное отключение системы и, в тяжелых случаях, всей установки.

Несколько важных технических терминов, используемых при работе с обратным клапаном;

Давление открытия — Относится к минимальному перепаду давления на входе между входом и выходом, при котором клапан будет работать. Обычно обратный клапан рассчитан на определенное давление открытия и, следовательно, может быть указан для него. Давление открытия также известно как напор смещения (давление) или давление открытия.

Давление повторного закрытия — Относится к разнице давлений между входом и выходом клапана во время процесса закрытия обратного клапана, при котором нет видимой скорости утечки.Давление повторного закрытия также известно как давление уплотнения, посадочная головка (давление) или давление закрытия.

Противодавление — Относится к разнице давлений между входом и выходом обратного клапана, когда давление на выходе клапана выше, чем на входе или в точке перед клапаном.

Принцип работы обратного клапана

Обратному клапану требуется минимальное давление на входе (перепад давления между входом и выходом), также известное как давление открытия, чтобы открыть клапан и позволить жидкости течь через него.Если давление на входе когда-либо падает ниже давления открытия или возникает противодавление (поток пытается перейти от выхода к входу), то обратный клапан закроется автоматически. В зависимости от конструкции обратного клапана механизм закрытия может меняться, и процессу закрытия может способствовать пружина или сила тяжести. Противодавление прижимает запорный механизм (заслонку, шар, диафрагму или диск) к отверстию и закрывает его.

Типы обратных клапанов

Обратные клапаны могут быть сгруппированы в зависимости от того, как запорный элемент перемещается на седло. Несколько основных и наиболее часто используемых типов обратных клапанов перечислены и подробно описаны ниже:

• Поворотный обратный клапан — Запорный элемент поворачивается вокруг шарнира, который установлен вне сиденья.
• Поршневые или подъемные обратные клапаны — Запорный элемент движется в направлении, перпендикулярном плоскости седла.
• Шаровой обратный клапан — Запорный элемент состоит из шара, который движется в направлении, перпендикулярном плоскости седла, и постоянно вращается.
• Обратный клапан с наклонным диском — Запорный элемент наклоняется вокруг шарнира, который установлен рядом с центром сиденья, но выше его.
• Мембранный обратный клапан — Запорный элемент состоит из диафрагмы, которая отклоняется от седла или против него.
• Запорный обратный клапан — Представляет собой комбинацию подъемного обратного клапана и проходного клапана. Его можно использовать как обратный клапан или как запорный (стопорный) клапан, например, шаровой клапан.
• Обратный клапан с подпружиненной нагрузкой — Запорный элемент состоит из узла шток-диск с центральными направляющими и пружины сжатия.
• Обратный клапан Duckbill — Запорный элемент состоит из мягкой трубки, конец которой имеет естественную приплюснутую форму.

Поворотный обратный клапан

Поворотный обратный клапан — самый популярный из всех обратных клапанов, предлагающий очень небольшое сопротивление потоку, когда он полностью открыт. Закрывающий элемент (диск) открывается и закрывается, как люк, вокруг петли за пределами сиденья. На диск может быть установлена ​​сменная композиционная шайба, которая принимает на себя большую часть износа.Незакрепленный шарнир со штифтом обеспечивает закрытие диска, когда поток уменьшается до нуля.

Обратные клапаны поворотного механизма должны устанавливаться в горизонтальном положении, но также могут быть установлены в вертикальном положении при условии, что диск не может достичь положения остановки. Поворотные обратные клапаны являются дополнением к задвижкам и обычно используются на всех линиях, где потери на трение жидкости имеют первостепенное значение. Они рекомендуются для применений, в которых реверс потока происходит не так часто, чтобы предотвратить «вибрацию клапана».Грязь и вязкие жидкости не могут легко препятствовать вращению диска вокруг шарнира.

По мере увеличения размера поворотных обратных клапанов вес и ход диска в конечном итоге становятся чрезмерными для удовлетворительной работы клапана. По этой причине поворотные обратные клапаны размером более примерно 24 NPS часто проектируются как многодисковые поворотные обратные клапаны и имеют ряд обычных поворотных дисков, установленных на многоседельной диафрагме поперек проточного канала в клапане. Двухдисковый поворотный обратный клапан, конструкция которого, как показано на соседнем рисунке, уменьшает длину пути, по которому движется центр тяжести
диска, а также снижает вес такого диска примерно на 50% по сравнению с однодисковым. поворотные обратные клапаны того же размера.

Лифт или Поршневые обратные клапаны

Подъемные обратные клапаны (также известные как поршневые обратные клапаны) имеют направляющую заглушку, которая поднимается за счет более высокого давления входящей или находящейся выше по потоку жидкости, чтобы позволить потоку к выпускной или выходной стороне. Когда давление на входе больше не становится выше, сила тяжести или более высокое давление на выходе заставит диск опускаться на свое седло, закрывая клапан и останавливая обратный поток. Подъемные обратные клапаны имеют преимущество перед большинством других типов обратных клапанов в том, что им требуется только относительно короткий подъем, чтобы обеспечить полное открытие клапана.

В большинстве подъемных обратных клапанов закрывающий элемент перемещается по направляющей, чтобы обеспечить сцепление седла при закрытии. Однако такой направляющей также имеет недостаток в том, что грязь, поступающей в направляющей трубку можно положить закрывающий элемент, и вязкие жидкости приведут к ленивой работе клапана или даже вызвать запирающий элемент повесить трубку. Следовательно, эти типы подъемных обратных клапанов подходят только для жидкостей с низкой вязкостью, которые практически не содержат твердых частиц. Этот тип обратного клапана не имеет тенденции к захлопыванию, как поворотный обратный клапан, и предпочтителен для установок с нерегулярным или частым реверсированием потока.

Поток через подъемный обратный клапан дважды меняет направление, когда он проходит через горизонтальный участок, на котором сидит диск. Диск движется вертикально вверх, чтобы позволить потоку иметь место, и движется вниз, чтобы закрыть, если поток должен обратный. Дашпот используется для смягчения действия диска. Клапаны обратные подъемные изготавливаются также в вертикальном исполнении для вертикального монтажа на трубопроводе.

Шаровой обратный клапан Шаровой обратный клапан

— это обратный клапан, в котором запорный элемент выполнен в форме шара и может перемещаться без точного направления.Когда клапан закрывается, закрывающий элемент шаровидной формы катится в седло для достижения необходимого выравнивания седел. В некоторых шаровых обратных клапанах шар подпружинен, чтобы удерживать его закрытым. В конструкциях без пружины требуется обратный поток для перемещения шара к седлу и создания уплотнения.

Шаровой обратный клапан предназначен для работы с вязкими жидкостями и средами, где присутствуют накипи и отложения. Такая конструкция продлевает срок службы клапана, сводя к минимуму износ шара и седла.Шаровые обратные клапаны работают бесшумно и рекомендуются для быстро меняющихся потоков жидкости. Диск имеет истинную сферическую форму и точно устанавливается на седло. Седла обычно заменяемы, и седло и шар можно снять, не открывая трубу.

Шаровые обратные клапаны не следует путать с шаровыми кранами, которые представляют собой другой тип клапана, в котором шар действует как управляемый ротор для остановки или направления потока.

Обратный клапан с наклонным диском Обратные клапаны

с наклонным диском имеют дискообразный запорный элемент, который вращается вокруг точки поворота между центром и краем диска и смещен относительно плоскости седла. При этом диск опускается в седло при закрытии и поднимается из седла при открытии. Поскольку центр тяжести половинок диска описывает только короткий путь между полностью открытым и закрытым положениями, обратные клапаны с наклонным диском потенциально быстро закрываются. Этот конкретный клапан, кроме того, подпружинен для обеспечения быстрого реагирования на замедление прямого потока.

Недостатком обратных клапанов

с поворотным диском является то, что они дороже и сложнее ремонтировать, чем поворотные обратные клапаны.Поэтому использование обратных клапанов с наклонным диском обычно ограничивается применениями, которые не могут быть выполнены с помощью поворотных обратных клапанов.

Мембранный обратный клапан Мембранные обратные клапаны

используют резиновые изгибающиеся диафрагмы для управления обратным или обратным потоком. Самоцентрирующийся гибкий мембранный диск является рабочей частью мембранного обратного клапана. Корпус клапана удерживает диск по центру посадочного места или уплотнительной поверхности клапана. Уплотняющая поверхность находится на впускной стороне корпуса обратного клапана.Он имеет тонкую гладкую поверхность, которая обычно вогнута или изогнута назад к входному отверстию. В его центре есть отверстие. Обратный или обратный поток заставляет гибкий резиновый диск ложиться на изогнутую уплотнительную поверхность. Это закрывает отверстие для впускного порта, предотвращая обратный поток восходящего потока через впускной порт.

Обратный клапан с плавающей тарелкой и диафрагмой имеет особую конструкцию на выходной стороне корпуса клапана. Здесь обычно бывает какое-то двухуровневое седло клапана со встроенными каналами.Положительный поток к выпускному отверстию или выходному отверстию заставляет диск прилегать к этому седлу. Затем среда течет вокруг диска, через каналы и выходит через выходной порт обратного клапана. Жидкости с высокой вязкостью или высокой удельной массой могут привести к их неисправности.

Запорный обратный клапан

Запорные обратные клапаны

обычно имеют конструкцию, аналогичную обычным обратным клапанам, но имеют дополнительный внешний механизм управления (например, привод, рычаг или маховик), который позволяет преднамеренно закрывать клапан независимо от давления потока.Обратные клапаны Stop являются модифицированной версией стандартного шарового запорного клапана, который имеет шток клапана, постоянно прикрепленной к шаровому диска. В конфигурации проверки остановки головка штока плавает в шаровом диске (т. Е. Не прикреплена). Внутренний диск, который не прикреплен к штоку, выполняет функцию проверки подъема, позволяя ему свободно перемещаться вверх и вниз, когда шток поднимается, чтобы отрегулировать открытие и закрытие. Это контролирует скорость потока, но когда возникает обратный поток, отсоединенный диск функционирует как поршневой контроль и быстро закрывается, предотвращая обратный поток в котел.При необходимости шток можно опустить вручную, чтобы остановить или полностью перекрыть поток.

Запорные обратные клапаны

имеют два основных назначения:

1. В качестве шарового клапана они изолируют или регулируют поток.
2. Модифицированы как обратный клапан, предотвращают обратный поток.

Другими словами, они обычно используются в качестве шарового клапана для запуска или остановки потока среды, но они также действуют как обратный клапан, который автоматически закрывается, предотвращая обратный поток, который может вызвать повреждение оборудования, такого как котлы. или насосы.Из-за этого, имея обратный запорный клапан, как имеющие два клапана в одном.

Пружинный обратный клапан

Пружинные обратные клапаны

(также известные как обратные клапаны сопла или бесшумные обратные клапаны) обычно включают в себя узел шток-диск с центральными направляющими и пружину сжатия. Это означает, что диск остается в потоке. Среда течет вокруг нее и не требует ручной или автоматической помощи для работы. Когда поток входит во входное отверстие клапана, он должен иметь достаточное давление (силу), чтобы преодолеть давление срабатывания и усилие пружины.После преодоления он толкает диск, открывая отверстие и позволяя потоку проходить через клапан. Когда входное давление перестает быть достаточно высоким или возникает противодавление, противодавление и пружина прижимают диск к отверстию и закрывают клапан.

Пружина вместе с коротким ходом диска обеспечивает быстрое время реакции при закрытии. Такая конструкция клапана также предотвращает скачки давления в трубопроводе и, следовательно, также предотвращает возникновение гидравлического удара.Их можно устанавливать в вертикальном или горизонтальном положении. Однако, поскольку они встроены в систему, их необходимо полностью снять с линии для проверки и / или выполнения технического обслуживания.

Обратные клапаны Duckbill

Обратные клапаны

Duckbill — это уникальные цельные эластомерные компоненты, которые действуют как устройства предотвращения обратного потока, односторонние или обратные клапаны. Обратный клапан «утконос» позволяет потоку проходить через мягкую трубку, которая входит в выходную сторону клапана, где противодавление сжимает трубку и перекрывает поток.Обратные клапаны Duckbill имеют гибкую втулку, изготовленную из качественной ткани, подобной армированным эластомерным материалам, для максимальной устойчивости к коррозии и износу, вызванным непрерывной работой с абразивными шламами, шламом или стоками.

Обратные клапаны

Duckbill имеют следующие характеристики;

• Без механических частей.
• Не подвержен коррозии.
• Самодренаж, устраняющий стоячую воду.
• Низкая потеря напора.
• Низкое давление открытия.
• Бесшумная работа без шума.

Обратный клапан Направление потока

Поскольку обратный клапан работает только в одном направлении, очень важно понимать правильную ориентацию установки. Обычно на корпусе клапана есть стрелка, указывающая направление потока. В противном случае необходимо будет проверить клапан, чтобы убедиться, что он установлен в предполагаемом направлении потока. В обратном направлении поток не сможет проходить через систему, и повышение давления может вызвать повреждение.

Мы должны убедиться, что обратный клапан конкретного типа будет работать в указанном установленном положении. Например,

• Не все обратные клапаны будут работать в вертикальном положении с потоком жидкости вниз.
• Не все обычные или 90-градусные поршневые обратные клапаны работают в вертикальном положении без пружины, которая толкает диск обратно в путь потока.
• Диск в некоторых обратных клапанах выходит в трубопровод, когда клапаны полностью открыты. Это может помешать работе другого клапана, прикрепленного болтами непосредственно к обратному клапану.

Применение обратного клапана

• Контрольные клапаны используются в насосах и компрессорах, где обратный поток может повредить внутренние части оборудования и вызвать ненужное отключение системы.
• Центробежные насосы, наиболее распространенный тип водяных насосов, не являются самовсасывающими, поэтому обратные клапаны необходимы для удержания воды в трубах.
• Обратные клапаны могут также использоваться в линиях, питающих вторичную систему, в которых давление может превышать давление в первичной системе.Эта разница давлений может вызвать обратный поток.
• Обратные клапаны часто используются, когда несколько газов или жидкостей смешиваются в один поток. Обратный клапан установлен на каждом из отдельных потоков жидкости, чтобы предотвратить смешивание жидкости в исходном источнике, вызывающее загрязнение.
• За исключением конденсатоотводчиков, выпускающих в атмосферу, обратные клапаны всегда должны устанавливаться после конденсатоотводчика для предотвращения обратного потока конденсата, затекающего в паропровод.

База технических знаний для всех профессионалов в области технологических трубопроводов во всем мире…

Поделитесь этой статьей — Знания увеличиваются за счет обмена, но не за счет сохранения.

Связанные

Что это? Как это работает, типы

Введение

Вот наиболее полное руководство по обратным клапанам в Интернете.

Вы узнаете о:

• Что такое обратный клапан?
• Типы обратных клапанов
• Как используются обратные клапаны?
• Как работает обратный клапан?
• И многое другое…

Серия обратных клапанов с полным обслуживанием от компании Check-All Valve Manufacturing Co.

Глава первая — Что такое обратный клапан?

Обратный клапан — это предохранительное устройство, позволяющее текучим средам и газам течь в одном направлении. Под давлением жидкости попадают в клапан на входе и выходят через выпуск. Бесперебойный поток продолжается до тех пор, пока давление не упадет или насос не будет остановлен.

Важным аспектом обратных клапанов является их давление открытия, давление, при котором диск клапана открывается, которое может варьироваться от 3 до 350 фунтов на квадратный дюйм в зависимости от размера, назначения и функции обратного клапана.

Обратные клапаны — это автоматическое предохранительное устройство, которое предотвращает обратный поток, обеспечивает движение газов или жидкостей в правильном направлении и создает герметичное уплотнение для предотвращения утечек. Контролируя поток жидкости, обратные клапаны защищают насосы и компрессоры от серьезных повреждений.

Фланцевая вставка от Check-All-Valve

Названия обратных клапанов меняются в зависимости от их использования и способа производства. Многие их названия включают в себя щелчки, невозвратные (NRV), обратные, удерживающие и односторонние клапаны.

Самый распространенный тип обратного клапана, поворотный клапан, можно увидеть на изображении ниже. Это конструкция с полным отверстием, в которой диск полностью не мешает при протекании жидкости. Направленный поток открывает диск. Пока поток продолжается, диск остается открытым. Когда поток замедляется или останавливается, диск перемещается под действием силы тяжести в закрытое положение.

Однодисковый обратный клапан (с сайта blog.psi-team.com)

Для управления помпажем и предотвращения захлопывания клапана к узлу добавляются пружины, рычаги или грузы для облегчения функции закрытия.

Глава вторая — Типы обратных клапанов

Существует бесконечное множество обратных клапанов для различных применений. Обратные клапаны имеют промышленное и коммерческое применение. В садах они контролируют поток удобрений и воды в оросительных системах. В аэрокосмической и авиационной промышленности обратные клапаны используются для контроля агрессивных жидкостей, гидравлических систем и расхода топлива.

Хотя функция обратных клапанов одинакова независимо от того, где они используются, типы обратных клапанов различаются в зависимости от расхода, плотности и температуры среды, размера трубопровода, давления и скорости потока, которые можно увидеть в таблице ниже.

Применение обратных клапанов (с сайта pipingguide.net)

Типы обратных клапанов

В каждом применении обратного клапана используется отдельный тип. В некоторых случаях используется специально разработанный обратный клапан для конкретного применения. Ниже приведены описания некоторых наиболее распространенных обратных клапанов.

Клапаны обратные поворотные:

Поворотный обратный клапан представляет собой полнопроходную конструкцию, в которой диск не мешает потоку потока.Он используется в приложениях с высоким процентным содержанием твердых частиц и низким циклом включения / выключения.

Расстояние поворота диска приводит к медленному закрытию клапана, в результате чего обратный поток закрывает диск, вызывая гидроудар.

Обратные клапаны опрокидывания:

Обратный клапан с наклонным диском имеет точку поворота в центре диска, так что жидкость течет по верхней и нижней части диска.Они часто используются там, где наблюдается частое изменение направления потока. Когда диск открыт, поток держит его открытым, в отличие от поворотного обратного клапана, где скорость потока удерживает его в открытом состоянии. Диск небольшой и легкий, с центром тяжести, близким к его точке поворота. Он имеет низкий перепад давления при малых расходах и более высокий перепад давления при высоких расходах.

Обратный клапан с наклонным диском (с сайта valmatic.com)

Шаровые обратные клапаны:

В шаровых обратных клапанах

используется шар для блокировки потока жидкости, и они могут быть подпружинены.Обратный поток перемещает шар назад, чтобы перекрыть поток. Когда в потоке имеется достаточное давление, мяч отрывается от потока. Когда давление снижается, оно сводится к закрытию отверстия.

Шаровой обратный клапан (с сайта Inspectioneering.com)

Дисковые обратные клапаны:

Обратный клапан-бабочка также известен как двойной, складной диск, двойной диск или разделительный обратный клапан. Половинки диска открываются по направлению к центральной линии, как показано на диаграмме, во время прямого потока жидкости.При обратном потоке половинки открываются и герметизируют трубу. Небольшое расстояние, которое должны пройти половинки, снижает ударное воздействие на диски. Обратные клапаны-бабочки работают очень тихо, что делает их идеальными для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Обратный клапан-бабочка (с сайта Inspectioneering.com)

Подъемные обратные клапаны:

Поток для подъемных обратных клапанов поступает ниже седла клапана. Давление потока поднимает диск или шар с седла.Когда поток ослабевает, замедляется, меняет направление или останавливается, сила тяжести заставляет диск или шар опускаться на седло. Дизайн похож на обычный седельный клапан. Они идеально подходят для систем с высоким расходом и скоростью.

(с сайта Instrumentationtools.com)

Бесшумные обратные клапаны:

Бесшумные обратные клапаны, также известные как тарельчатые обратные клапаны, предотвращают гидравлический удар или сотрясение, закрываясь перед изменением направления потока жидкости. Преимущество бесшумных обратных клапанов заключается в том, что они закрываются быстро и плавно, что предотвращает повреждение окружающих материалов.Видео ниже от DFT Inc. объясняет преимущества бесшумного обратного клапана.

Клапаны запорные обратные:

Запорный обратный клапан может быть любым обратным клапаном. Что отличает его от обычного обратного клапана, так это механизм, такой как рычаг, маховик, шток или другое устройство, которое может навсегда закрыть клапан, чтобы остановить поток жидкости.В закрытом состоянии диск не может соскользнуть с седла, как показано на схеме подъемного обратного клапана и шарового клапана ниже.

(с сайта Instrumentationtools.com)

Обратные клапаны Duckbill:

Обратные клапаны Duckbill изготовлены из резины или синтетического эластомера и имеют форму утиного клюва. Открытый конец клапана натягивается на выход к линии подачи. Другой конец сохраняет свою нормальную форму. Давление выше по потоку заставляет губки утконоса открываться, позволяя течь.По мере увеличения давления губы открываются шире. Когда давление снижается, губы снова становятся плоскими и закрываются.

Мембранные обратные клапаны:

Мембранные обратные клапаны имеют резиновую диафрагму или диск. Клапан центрируется в посадочной зоне с уплотнительной поверхностью на входной стороне клапана и имеет отверстие в центре. Обратный поток заставляет резиновый диск закрывать уплотнительное отверстие, которое закрывает входное отверстие.Видео ниже от ISM предлагает краткое объяснение того, как работает обратный клапан с пластиковой диафрагмой.

Клапаны обратные ножные:

Ножной обратный клапан находится в нижней части трубы, подключенной к насосу. Они действуют как шаровой обратный клапан с экраном для блокировки мусора. Открытие клапана больше, чем открытие линии.Приемные клапаны поддерживают заливку насоса. Когда насос работает, всасывание всасывает воду вверх через трубу и донный клапан. Когда насос выключен, вода в трубе отводится под действием силы тяжести. Ножной обратный клапан блокирует путь воде, когда она падает, и закрывается под весом воды.

Обратный клапан с педалью (с сайта Commercial-industrial-supply.com)

Пневматические обратные клапаны:

Пневматические обратные клапаны или воздушные обратные клапаны регулируют поток воздуха из компрессора, впуская воздух и предотвращая его выход.Они размещаются в пневматических контурах, которым требуется поток воздуха в одном направлении.

Пневматический обратный клапан (с сайта pneumadyne.com)

Двойные обратные клапаны:

Двойной обратный клапан, также известный как двойной обратный клапан, состоит из двух обратных клапанов, собранных последовательно с двумя различными формами работы. Хотя два клапана являются частью одного и того же узла, они работают независимо. Если один из обратных клапанов выйдет из строя, другой останется в рабочем состоянии.Преимуществом конфигурации с двойным обратным клапаном является снижение давления в линии при работе одного из обратных клапанов.

Двухблочный и выпускной клапан от Swagelok

Глава 3. Как используются обратные клапаны

С момента изобретения самоуплотняющихся клапанов в начале 20 века они стали ответом на проблемы с обратным потоком во многих отраслях промышленности. В любой отрасли, где продукция транспортируется по трубам, где-то в системе есть обратный клапан.

Обратные клапаны — это экономичные устройства, предотвращающие отходы и защищающие оборудование. Необходимо предотвратить утечку жидкостей, которые проходят через трубопроводную сеть из-за плохого обращения. Обратные клапаны автоматически останавливают поток жидкости, когда давление падает или поток уменьшается, блокируя обратный поток и сдерживая жидкость.

Использование обратных клапанов

Насосы:

Обратные клапаны в насосах — одно из их наиболее распространенных применений.

• Однонасосная установка

  Обратный клапан регулирует поток из всасывающего бака и блокирует его реверсирование при остановке насоса.

• Параллельная насосная система

  В системе с параллельными насосами обратный клапан предотвращает перекачку рабочего насоса в резервный насос.

  Параллельная насосная система с обратными клапанами (NRV) (с сайта waterpowertechnologies.com)
  
• Насосная система серии

  Серия насосов применяется при перекачивании материалов в трубопроводе на большие расстояния. Если какой-либо из насосов в серии выходит из строя, срабатывает обратный клапан, чтобы предотвратить потери.

  
  Обратные клапаны передачи газа

• Сброс давления

  Пружинные обратные клапаны используются в газовых приложениях в условиях низкого давления.Если давление в системе поднимается выше давления открытия, обратный клапан безопасно выпускает газ.

  Обратный клапан сброса давления (из каталога.dft-value.com)
  

• Донный клапан

  Нижний клапан блокирует мусор и предотвращает возврат воды в колодец при выключении насоса.

Фармацевтический:

Фармацевтическая промышленность требует обратных клапанов для движения жидкостей.Обратные клапаны регулируют давление в потоке жидкости для обеспечения качества продукции, эффективности и производительности. Для этого можно использовать только санитарные обратные клапаны. Они требуют легкой очистки, без необходимости разборки, и бесшумного закрывания с плотным перекрытием.

Санитарный обратный клапан (из каталога.dft-valves.com)

Гидравлические системы самолета:

Обратные клапаны с диафрагмой используются в гидравлике системы привода шасси.Когда шестерня поднята, жидкость течет, чтобы поднять шестерню. Когда шестерня опущена, обратный клапан предотвращает падение шестерни, контролируя поток, выходящий из привода. Помимо шасси, обратные клапаны на самолетах используются в других гидравлических системах, а также в топливных и пневматических системах.

Обратные клапаны для авиационных гидравлических систем (с сайта aircraftsystemstech.com)

Системы полива:

В оросительной системе обратные клапаны расположены рядом с источником системы, чтобы предотвратить обратный поток, сифонирование поливной воды обратно в источник.

Топливный насос:

Обратные клапаны используются в автомобилях, которые были произведены до изобретения электронной системы впрыска. Топливные насосы старых автомобилей имеют обратный клапан, расположенный на входе насоса и один на выходе. Они предназначены для того, чтобы заставить топливо течь в правильном направлении. Когда обратный клапан выходит из строя, давление топлива падает.

Обратный клапан топливного насоса (с сайта protecfuelpumps.com)

Обратные клапаны подачи воды:

Вода в доме должна выходить только из водопровода и выводиться через арматуру или из дренажа в канализацию.Обратные клапаны расположены в домах, чтобы предотвратить перекрестное соединение или обратный поток. Они бывают нескольких видов, включая шаровые и поворотные обратные клапаны. Бытовые обратные клапаны можно увидеть ниже на схеме системы горячего водоснабжения для дома.

Схема регулирующего клапана (с сайта caleffi.com)

Отопительный котел:

Обратные клапаны на отопительных котлах предотвращают циркуляцию горячей воды, когда термостат не требует тепла. Они предотвращают попадание воды обратно в котел, что приведет к чрезмерному давлению.В домашнем отопительном котле обратный клапан предотвращает попадание котловой воды в бытовую сеть, чтобы она не использовалась для питья, купания или приготовления пищи.

Обратный клапан котла системы отопления (с сайта inspectapedia.com)

Глава четвертая — Как работает обратный клапан?

Обсуждая принцип работы обратного клапана, важно сначала понять, как они устроены. Базовый обратный клапан состоит из четырех отдельных частей: корпуса, седла, диска и крышки, которые показаны на схеме ниже.

Основы обратных клапанов (с сайта automationforum.com)

Пружины, шары, штоки, шарнирные пальцы и другие элементы могут быть добавлены к основным элементам в соответствии с назначением и конструкцией обратного клапана.

Как работают различные типы обратных клапанов

Клапаны обратные поворотные:

Поворотные обратные клапаны имеют неуправляемый диск, который перемещается в полностью открытое положение при приложении давления потока.Они бывают разных размеров и дизайнов для различных областей применения.

Конструкция поворотного обратного клапана (с сайта pipingguide.net)

Подъемные обратные клапаны:

Подъемные обратные клапаны

имеют направляемый поршень, который поднимается, когда поток входит в обратный клапан. Сиденье имеет цилиндрическую форму, прикручивается и пломбируется. Отверстие для обратного клапана такого же размера, как вход и выход.

Поднимите конструкцию обратного клапана (от направляющей трубопровода.нетто)

Обратные клапаны наклона:

Конструкция поворотных обратных клапанов призвана решить некоторые проблемы поворотных обратных клапанов, которые были наиболее распространенным типом. Они могут оставаться открытыми, когда поток имеет низкую скорость, и быстро закрываться, когда поток останавливается. Они хорошо работают в приложениях с высокой скоростью.

Конструкция обратного клапана с поворотным диском (с сайта piping-designer.com)

Обратные клапаны со складывающимся диском:

Обратный клапан со складывающимся диском представляет собой конструкцию с разъемным диском с вафельным корпусом и мягким седлом.Диски закреплены поворотной штангой и открываются под действием давления потока. Пружины на дисках помогают закрыть клапан.

Конструкция диска складывающегося обратного клапана (от researchgate.net)

Вертикальные обратные клапаны:

Вертикальные обратные клапаны могут иметь конструкцию с встроенным шаром или полностью управляемым диском. Версия с мячом может быть горизонтальной или вертикальной. Большинство вертикальных обратных клапанов имеют функцию поддержки пружины, чтобы быстро закрыть клапан и минимизировать гидравлический удар.

Материалы, используемые для изготовления обратных клапанов:

Большинство обратных клапанов изготовлены из прочных материалов, способных выдерживать высокое давление. Обычные материалы, используемые для изготовления обратных клапанов, включают ПВХ, ХПВХ, бронзу, латунь, железо и нержавеющую сталь.

ПВХ:

ПВХ устойчив к коррозии и эластичен. Гладкая поверхность ПВХ позволяет деталям обратного клапана легко перемещаться.

CPVC:

ХПВХ имеет те же качества, что и ПВХ, но может выдерживать высокие температуры.

Бронза:

Бронза может использоваться для низкого и среднего давления, отливаться в сложных конфигурациях и устойчива к коррозии.

Латунь:

Латунь имеет те же свойства, что и бронза, а также обрабатываемость и дешевле, чем бронза.

Утюг:

Утюг используется для обработки пара, воды, нефти и газа. Он может выдерживать широкий диапазон температур и давлений. Его отличная производительность уравновешивает его высокую стоимость.

Нержавеющая сталь:

Нержавеющая сталь устойчива к коррозии, долговечна и может использоваться в суровых условиях, включая химические.

Глава пятая — Преимущества и недостатки обратных клапанов

Основным преимуществом обратных клапанов является их способность работать без необходимости контроля или управления.Их базовая конструкция позволяет вставлять их в поток трубы и управлять потоком без управления.

Несмотря на свои многочисленные преимущества, обратные клапаны, как и любой другой тип механизма, имеют недостатки.

Преимущества обратных клапанов

1. Предотвратить обратный поток
2. Способен выдерживать условия высокого и низкого давления
3. Работает как резервная система и система безопасности
4. Можно использовать горизонтально и вертикально
5. Самоходный
6. Быстродействующий.
7. Защищать насосы и компрессоры от повреждений, вызванных обратным потоком
8. Сократить время простоя и производственные потери
9. Предотвратить гидравлический удар
10. Снижение внезапного отказа клапана
11. Снижение затрат на техническое обслуживание
12. Несколько движущихся частей
13. Меньшая занимаемая площадь
14. Может работать в условиях переменного потока
15. Не требует питания для работы

Горизонтальный обратный клапан от Check-All-Valve

Недостатки обратных клапанов

1. Не работать в пульсирующих системах
2. Запорный элемент может захлопнуться, что приведет к повреждению и износу
3. Работа в полностью закрытой системе
4. Невозможно проверить, открыты они или закрыты
5. Внутренние детали невозможно проверить
6. Диски могут застрять в открытом положении.
7. Шум от хлопания дисков
8. Гидравлический молот
9. Задачи обратного потока

Общие проблемы с обратными клапанами

Гидравлический молот:

Гидравлический удар вызывается скачком давления, когда происходит внезапная остановка потока газа или жидкости, и клапан внезапно закрывается, что вызывает шум и вибрацию.Гидравлический удар может повредить систему и привести к дорогостоящему ремонту.

Гидравлический удар можно предотвратить за счет более быстрого закрытия обратных клапанов, которые останавливают скачки давления и ударные волны. Бесшумные обратные клапаны — одно из возможных решений.

Обратный поток:

Обратный поток дорогостоящий и может повредить насос, заставив его вращаться назад. Эту проблему можно решить с помощью герметичных быстрозакрывающихся обратных клапанов.Одним из преимуществ обратных клапанов с пружинным механизмом является их способность быстро реагировать и предотвращать обратный поток.

Завышение размеров:

В некоторых системах обратных клапанов наблюдается вибрация, вызванная многократным открытием и закрытием клапана. Это вызвано слишком большим размером обратного клапана. При установке обратного клапана его размер должен соответствовать области применения. Диск должен быть устойчивым в открытом положении и обеспечивать полное уплотнение в закрытом состоянии, что может предотвратить повторное открытие и закрытие, колебание и выход из строя обратного клапана.

Заключение

• Обратные клапаны — это метод управления потоком газов или жидкостей.
• Обратные клапаны — это экономичные устройства, предотвращающие отходы и защищающие оборудование.
• Обратные клапаны различаются в зависимости от скорости потока, плотности и температуры среды, размера линии, давления и скорости потока, что можно увидеть на диаграмме ниже.
• Базовый обратный клапан состоит из четырех отдельных частей: корпуса, седла, диска и крышки.
• Существует бесконечное множество обратных клапанов для различных областей применения.

Поворотный обратный клапан и подъемный обратный клапан

Обратные клапаны — это автоматические клапаны, которые открываются при прямом потоке и закрываются при обратном потоке.

Давление жидкости, проходящей через систему, открывает клапан, в то время как любое изменение направления потока закрывает клапан.Точная работа будет зависеть от типа механизма обратного клапана. Наиболее распространенными типами обратных клапанов являются поворотные, подъемные (поршневые и шаровые), дисковые, стопорные и поворотные.

Типы обратных клапанов

Поворотный обратный клапан
Базовый поворотный обратный клапан состоит из корпуса клапана, крышки и диска, который соединен с шарниром. Диск отклоняется от седла клапана, чтобы позволить потоку в прямом направлении, и возвращается к седлу клапана, когда поток выше по потоку останавливается, чтобы предотвратить обратный поток.

Диск в обратном клапане поворотного типа не управляется, поскольку он полностью открывается или закрывается. Доступны различные конструкции дисков и седел, отвечающие требованиям различных областей применения. Клапан обеспечивает полный, беспрепятственный поток и автоматически закрывается при понижении давления. Эти клапаны полностью закрываются, когда поток достигает нуля, чтобы предотвратить обратный поток. Турбулентность и падение давления в клапане очень низкие.

Лифт Обратный клапан
Конструкция сиденья из подъемной силы Обратный клапан похож на клапан Земного шара.Диск обычно имеет форму поршня или шара.

Подъемные обратные клапаны

особенно подходят для работы в условиях высокого давления, когда скорость потока высока. В обратных клапанах подъемника диск точно направляется и идеально входит в приборную панель. Подъемные обратные клапаны подходят для установки в горизонтальных или вертикальных трубопроводах с восходящим потоком.

Поток для подъема Обратные клапаны всегда должны входить ниже седла. Когда поток входит, поршень или шар поднимается в направляющих от седла под давлением восходящего потока.Когда поток останавливается или меняет направление, поршень или шар прижимается к седлу клапана под действием как обратного потока, так и силы тяжести.

Изображения выше используются с разрешения Cameron International Corporation, которая сохраняет за собой все права на эти изображения.

Клапан обратный поворотный из литой стали для нефтегазовой промышленности

Цветные обратные клапаны

Обратные клапаны | Swing Check | Прекратить проверку

Обратные клапаны, также называемые односторонними направленными клапанами, представляют собой предохранительные клапаны, которые позволяют газам и жидкостям течь в одном направлении.Основное назначение обратных клапанов — предотвратить поток в обратном направлении, который в противном случае может привести к частичному или полному повреждению системы или оборудования, что приведет к серьезной задержке.

Обратные клапаны применимы в таких системах, как компрессоры или насосы, где поток газа или жидкости в обратном направлении может вызвать полное отключение системы. Они также применимы в условиях, когда в системе действует различное давление, и все они должны храниться отдельно. Они работают с перепадом давления, создаваемым средой, в которой они находятся, поэтому не требуют внешнего источника питания.

Типы обратных клапанов

TRUPPLY предлагает своим клиентам широкий ассортимент обратных клапанов по лучшим ценам в городе. Наш широкий ассортимент включает

Обратные клапаны — важная часть конструкции трубопроводов для предотвращения обратного потока жидкости. Все обратные клапаны имеют на корпусе тисненую стрелку, указывающую направление потока.

Типы обратных клапанов включают;

Поворотный обратный клапан

Самый распространенный тип обратного клапана — это обратный клапан. Он действует под действием силы тяжести. Скоростное давление жидкости воздействует на область диска и преодолевает силу тяжести, чтобы смещать диск. Важно, чтобы эти клапаны были правильно ориентированы, чтобы диск закрывался под действием силы тяжести без потока жидкости. Обратный клапан поворотного типа требует минимального расхода, чтобы преодолеть вес обратного диска.Минимальный поток также необходим для предотвращения быстрого открывания и закрывания чека для предотвращения дребезга. Иногда поворотный обратный клапан делается меньше, чем расходная труба, чтобы поддерживать высокие скорости и избежать быстрого вибрации чека. Например, при использовании пара рекомендуемая скорость составляет от 14 000 до 15 000 футов в минуту.

Поворотный обратный клапан поворачивается на штифте, прикрепленном к верхней части диска, вращая диск вверх и по направлению к краю потока. Когда давление / расход падает, чек возвращается в закрытое положение.

Обратный клапан подъема

Обратные клапаны подъемного типа доступны в прямом, Т- или Т-образном исполнении. Этот тип обратного клапана может быть установлен горизонтально или вертикально, но те подъемные механизмы, которые зависят от силы тяжести, должны быть установлены так, чтобы ход диска был вертикальным.

Седло подъемного чека очень похоже на клапан перчаточного типа. Диск представляет собой поршень или шар. Подъемные обратные клапаны подходят для систем с высоким давлением и высокой скоростью потока.В конструкции подъемного обратного клапана диск точно направляется и удобно садится в сопряженное отверстие. Подъемные чеки могут быть установлены в горизонтальном или вертикальном положении, как указано выше.

Обратные клапаны подъема требуют, чтобы поток входил ниже уплотнения. Жидкость течет под седлом, поршень или шар поднимается в направляющих клапана за счет давления жидкости. Когда поток останавливается или меняет направление, поршень или шарик возвращаются в исходное положение под действием обратного потока или силы тяжести.

Шаровой обратный клапан

В обратном шаровом клапане

в качестве уплотнительного элемента используется шар.Эти клапаны всегда используются в вертикальном положении. Легкий шар уносится с силой жидкости и садится обратно под действием пружины. Седло шарового обратного клапана имеет сферическую форму и соответствует размеру шара.

Бесшумный обратный клапан

Бесшумный обратный клапан представляет собой подпружиненную прямоточную конструкцию. Они могут быть сконструированы со сплошным диском, который поднимается с седла против давления на входе, или с конструкцией с двумя дисками, которая шарнирно закрепляется в центре диска.

Встроенный обратный клапан

Inline обратный клапан — это подпружиненный шаровой обратный клапан с низким давлением открытия.Они используются на выкидных линиях для предотвращения обратного потока и обычно имеют трещинное давление 2 фунта на квадратный дюйм. Он предотвращает обратный поток, обеспечивая прямой поток с минимальным давлением. Обратные клапаны Inline имеют низкий профиль и устанавливаются в горизонтальном или вертикальном положении.

Вопросы и ответы с распределителем клапанов

Недавно мы встретились с дистрибьютором клапанов, который специализируется на клапанах меньшего размера (до 4 дюймов), в основном для клиентов нефтегазового сектора. Ниже приводится стенограмма заседания:

Speaker 1: Это обратный клапан из ковкого чугуна.Он имеет корпус из ковкого чугуна. У него есть один поток, который прямо здесь дает вам направление этого потока. Мы предлагаем это от четверти дюйма, от одного дюйма до четырех дюймов. Мы действительно предлагаем 300 фунтов, 600 фунтов, 900 фунтов, 1000 фунтов и 2000 фунтов. Я что-то упустил?

Динамик 2: Это в DSCV, это ковкий чугун. Когда вы наберете вес выше 2000 фунтов, этот корпус превратится из высокопрочного чугуна в углеродистую. Ну это все.

Speaker 3: Вы говорили обо всех компонентах?

Speaker 2: Итак, по сути, у вас есть заслонка, это будет одно направление, вы можете видеть стрелку.Проверка качания, по сути, предназначена для создания обратного потока, возвращающегося к производственным деревьям или тому, для чего вы его создали. Таким образом, как только эта линия станет мертвой, продукт окажется на правой стороне, заслонка упадет, а затем создаст обратный поток от обратной стороны линии.

Важность обратных клапанов в гидравлических системах

Рисунок 1 . В этой системе течет масло
из левого борта через обратный клапан
и из правого бокового порта.

Обратные клапаны представляют собой простейшую форму гидравлических устройств, поскольку они обеспечивают свободный поток масла в одном направлении и блокируют поток масла в противоположном направлении. Обратные клапаны также могут использоваться в качестве регулятора направления или давления в гидравлической системе.

На рисунке 1 масло поступает из левого бокового порта, через обратный клапан и выходит из правого бокового канала. Если давление выровняется или выше в правом боковом отверстии, обратный клапан закроется и заблокирует поток в противоположном направлении.

Мощность пружины зависит от того, как клапан используется в системе. Одно из наиболее распространенных мест расположения обратного клапана — сразу после гидравлического насоса (рис. 2). Обратите внимание, что с символом обратного клапана не показана пружина.

При использовании в этом приложении номинальное давление пружины обычно составляет 1-5 фунтов на квадратный дюйм (фунт / кв. Дюйм) и поэтому не отображается с символом. В этом случае клапан используется как регулятор направления, так как он позволяет маслу течь от насоса в систему, но блокирует поток в обратном направлении.Это обычно называется запорным обратным клапаном насоса. Этот клапан служит четырем целям в системе, которые подробно описаны ниже:

Рисунок 2. Часто встречаются обратные клапаны
сразу после гидравлического насоса.

Блокировка скачков давления

Обратный клапан блокирует скачки давления обратно в насос. В зависимости от давления масло течет от насоса к системе со скоростью 15-30 футов в секунду.Когда направленное движение обесточено, чтобы заблокировать поток, или цилиндр полностью работает, масло быстро исчезает. Давление в линии может быстро увеличиться в два-три раза. После этого обратный клапан должен закрываться и блокировать скачки давления в насосе.

Я вспоминаю, как на фанерном заводе меняли четыре насоса из-за трещин в корпусах насосов. На гидравлике окорочного станка это произошло в течение недели. Когда на заводе закончились насосы, персонал наконец вынул обратный клапан и обнаружил, что поршень и пружина больше не находятся в клапане.

Этот обратный клапан стоимостью 150 долларов обошелся компании в 15 000 долларов на замену насосов и еще 50 000 долларов на простои оборудования. Это был один дорогой обратный клапан. Дело в том, что если бы один механик взглянул на схему и узнал, почему обратный клапан был в системе, замены насосов и последующих затрат можно было бы избежать.

Предотвращение слива маслопроводов

Когда система отключена, важно сохранить масло в линиях.Во многих случаях насос монтируется ниже уровня системных клапанов, цилиндров и двигателей. Обратный клапан после насоса предотвратит слив воды из трубопроводов после выключения электродвигателя. Если масло в линиях стекает через насос в резервуар, возникает разрежение.

Воздух будет втягиваться в трубопроводы через уплотнительные кольца и уплотнения клапанов и приводов. Это может создать проблемы при перезапуске системы, так как необходимо удалить воздух.

Блокировка потока масла из гидроаккумулятора

В некоторых системах за насосом и обратным клапаном установлен гидроаккумулятор. Когда система выключена, внутри гидроаккумулятора находится жидкость под давлением. Обратный клапан блокирует поток из гидроаккумулятора, предотвращая обратное вращение насоса.

Вы можете понаблюдать за валом насоса или вентилятором электродвигателя, чтобы убедиться в исправности обратного клапана. Обратите внимание, что во всех системах, в которых используется аккумулятор, должен быть предусмотрен метод сброса гидравлического давления до нуля фунтов на квадратный дюйм при выключении системы.

Рисунок 3. В некоторых системах
один насос используется как резервный или запасной,
у каждого из них есть обратный клапан на выпускном отверстии.

Предотвращение потока масла из рабочего насоса в автономный насос

Во многих системах один насос используется как резервный или запасной (рисунок 3). Каждый насос будет иметь обратный клапан на выпускном отверстии насоса. Обратный клапан блокирует поток от онлайн-насоса к автономному насосу, предотвращая обратное вращение.

Я помню, как меня вызвали на бумажную фабрику, которая постоянно теряла один из двух насосов на приводе химической промывки. Уплотнение вала одного насоса постоянно выходило из строя. Когда на заводе закончились запасные части, персоналу пришлось отправить последний насос авиатранспортом на завод в Нью-Йорке.

Сроки были настолько важны из-за затрат на простой, что насос был еще теплым, когда они получили его обратно с завода. Непосредственно перед установкой насоса мы сняли обратный клапан в сливной линии корпуса и обнаружили, что он застрял в закрытом положении.Это предотвратило слив масла в корпусе насоса, что привело к выдуванию уплотнения.

Часто для регулирования давления используется обратный клапан. Обычно его используют в качестве предохранительного клапана для защиты теплообменника (как показано на рисунке 4). В этом случае номинальное значение пружины обычно составляет 65-100 фунтов на квадратный дюйм.

Если масло холодное, давление на входе в охладитель может достичь номинального значения обратного клапана. Обратный клапан открывается и направляет объем насоса вокруг охладителя.Обратный клапан также обеспечивает защиту воздушного теплообменника в случае загрязнения трубок.

Рисунок 4. Обратный клапан также может быть
используется как предохранительный клапан до
защитить теплообменник.

Несколько лет назад, проводя занятия на лесопилке, я наблюдал, как студенты выполняли практические упражнения на обрезном станке. Хотя на схеме был показан обратный клапан для защиты воздухоохладителя, линии к обратному клапану были перекрыты.Я спросил об этом одного из механиков. Он сказал, что обратный клапан был снят много лет назад, и что за неделю до этого заменили охладитель из-за лопнувших трубок.

При поиске и устранении неисправностей гидравлических систем почти каждый ищет что-то большое, что может быть проблемой, например, насос, клапан или цилиндр, но каждый компонент имеет свою функцию. Убедитесь, что вы понимаете назначение обратных клапанов в ваших системах.

Подробнее о передовых методах гидравлической системы:

10 проверок надежности гидравлики, которые вы, вероятно, не делаете

Семь самых распространенных ошибок гидравлического оборудования

Как узнать, правильно ли вы используете гидравлическое масло?

Топ-5 гидравлических ошибок и лучшие решения

Обратные клапаны: как они работают и какие бывают основные типы?

Для обеспечения потока среды в одном направлении используются обратные клапаны.У них есть одно входное отверстие и одно выходное отверстие, и для правильной работы их необходимо использовать в правильной ориентации. Поскольку они пропускают поток только в одном направлении, их также называют «обратными» или «односторонними» клапанами.

Поскольку они пропускают поток только в одном направлении, они предотвращают обратный поток за счет использования пружины или противодавления для закрытия клапана, поэтому они не требуют участия пользователя. Они часто используются в приложениях, которые не могут иметь обратный поток из-за возможности повреждения оборудования обратным потоком или загрязнения восходящего потока носителя.

Функциональность

Обратным клапанам для правильной работы требуется перепад давления. Поток движется от высокого давления к низкому. Следовательно, если высокое давление находится на впускной стороне обратного клапана, оно будет проходить через обратный клапан должным образом.

Рис. 1. Прямой обратный клапан. Изображение предоставлено: tameson.co.uk

Перепад давления должен быть достаточно высоким для открытия клапана, что называется «давлением открытия». Это давление зависит от размера и конструкции обратного клапана.Когда давление на входе больше не превышает давление на выходе (противодавление) или давление открытия, клапан закрывается.

В зависимости от конструкции клапана для закрытия отверстия используются разные методы, заключающиеся в использовании пружин, конической формы с шаром или просто использования давления обратного потока. Ориентация для установки имеет решающее значение, поскольку они являются односторонними клапанами. Как правило, есть стрелка, указывающая на правильную ориентацию потока.

Общие типы обратных клапанов

Конструкция обратного клапана влияет на то, как он открывается и закрывается.Самый распространенный обратный клапан — это подпружиненный обратный клапан в линию. Другими распространенными типами являются Y-образный обратный клапан, шаровой обратный клапан, поворотный обратный клапан, а также специальные конструкции, такие как обратный клапан. Существуют дополнительные специально разработанные обратные клапаны, такие как гибкие диафрагмы, утконос, обратный клапан и т. Д., Но они используются для определенных приложений.

Пружинный обратный клапан на линии

На Рисунке 1 показан пример подпружиненного обратного клапана в линию. Их легко понять и установить, и они широко используются благодаря своей прочности и надежности.Когда давление на входе выше, чем давление открытия, клапан открывает клапан, толкая диск назад и преодолевая силу пружины.

Когда давление на входе падает ниже давления открытия или возникает обратный поток, пружина вынуждает диск закрыть отверстие. Единственный недостаток заключается в том, что если клапан требует осмотра или технического обслуживания, клапан необходимо полностью снимать с линии.

Y-обратный клапан

Рисунок 2: Y-образный обратный клапан.Изображение предоставлено: tameson.co.uk

Обратный клапан Y обычно также подпружинен. Однако, как вы можете видеть на рисунке 2, они имеют форму буквы «y». Они работают так же, как подпружиненный обратный клапан, но пружина и отверстие расположены под углом. Это позволяет пользователю проверять и обслуживать движущиеся компоненты клапана, не снимая его полностью с линии. Однако они занимают дополнительное место для установки.

Шаровой обратный клапан

Шаровой обратный клапан имеет внутреннюю коническую коническую форму для уплотнительного седла и шара.Мяч может быть подпружиненным или плавающим.

Применяется та же концепция встроенного обратного клапана, поскольку, когда давление на входе выше давления открытия, клапан открывает. Он отталкивает шар от седла уплотнения и позволяет среде протекать через него. Когда возникает противодавление, он перемещает шар обратно к уплотнению седла (с помощью пружины, если она предусмотрена).

Поворотный обратный клапан

В поворотном обратном клапане не используется пружина, вместо этого диск находится на петле (аналогично двери).По мере того, как среда течет из впускного отверстия, она толкает шарнир диска, позволяя среде проходить через него. Противодавление закрывает петлю. Ориентация при установке имеет решающее значение, поскольку сила тяжести может повлиять на диск на шарнире.

Рисунок 3: Приемный клапан с сетчатым фильтром на входе. Изображение предоставлено: tameson.co.uk

Нижний клапан

Обратный клапан — это обратный клапан, который обычно устанавливается в нижней части всасывающей линии насоса. Используя их с линией всасывания насоса, они служат двум основным целям.

Во-первых, он поддерживает заливку насоса, не позволяя давлению (среде) выходить обратно через клапан.

Во-вторых, он предотвращает перекачку среды обратно из более высокого положения в нижний резервуар. В донных клапанах часто используется входной фильтр, предотвращающий попадание мусора.

Критерии выбора

Обратные клапаны очень часто используются, и их легко настроить. Если обратный поток повредит оборудование или вызовет загрязнение, обратный клапан — отличное решение.Основные критерии отбора:

1. Тип конструкции: В зависимости от среды и области применения определенные типы обратных клапанов имеют преимущества благодаря своей конструкции.

2. Подключение: Убедитесь, что обратный клапан имеет правильный размер для установки.

3. Размер: Размер влияет на давление и расход, с которыми может справиться клапан, поэтому убедитесь, что он соответствует техническим характеристикам вашего приложения.