Принцип действия обратного клапана – Обратный клапан-назначение,устройство и принцип работы

Содержание

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/см

2).

www.metalstanki.com.ua

виды, конструкция, принцип работы, как выбрать

Конструкция обратного клапана незамысловата. Главная его часть — металлический или пластиковый затвор/захлопка. В быту распространены модели с дисковыми и сферическими формами затвора. Затвор располагается в корпусе без всякого крепления либо его поддерживает вал или пружина. Для герметичности закрытия в местах контакта затвора с корпусом («седла») предусмотрены уплотнители из металла, пластика или резины.

Рассмотрим принцип работы обратного клапана на примере простых конструкций с возвратной пружиной и дисковидной створкой (рис 1).

Рис.1. Принципиальная конструкция обратных клапанов

Когда движения рабочей среды нет, запирающие элементы прижаты к выступающим элементам корпуса («седлам»). Прижатие происходит благодаря пружине либо за счет собственного веса затвора (для моделей без пружины).

Открытие клапана не требует поворотов рукоятки (как, например, у вентилей или шаровых кранов). Как только рабочая среда придет в движение, она начнет давить на запорный элемент и оттолкнет его от «седла».

Если ток по трубопроводу прекратится, затвор снова подтянется к уплотняющим элементам пружиной или силой тяжести. Ток в несанкционированном направлении еще больше прижмет запирающий элемент к «седлу». Таким образом, без рукояток и приводов, обеспечивается автоматическое срабатывание обратной арматуры.

Зная конструкцию и принцип действия, легко понять, почему клапаны без пружин чувствительны к положению, в котором устанавливаются. Ведь закрывание затворного элемента происходит только под силой тяжести. Строго горизонтальное или вертикальное положение сделает захлопывание такого затвора герметичным. Для пружинных моделей угол установки не так критичен.

tdsayany.ru

Клапан обратный шаровый: принцип действия, виды, конструкция

При эксплуатации трубопроводных систем, по которым транспортируются различные среды, не исключены ситуации, когда движение потока таких сред может измениться на противоположное. Чтобы исключить такие явления, последствия которых могут стать причиной нарушения работы как отдельных элементов трубопровода, так и всей системы в целом, применяются обратные клапанные устройства, одним из видов которых является клапан обратный шаровый.

Клапан обратный шаровый резьбовой с легко снимаемой крышкой

Принцип действия

Конструкцию клапана обратного – как шарового, так и любого другого типа – составляют корпус, который может быть изготовлен из стали или чугуна, и запорный элемент. В качестве последнего в шаровом клапане используется металлический шар, в затворах других типов это может быть пружинная металлическая пластина – створка или цилиндрический золотник.

В начальном состоянии, когда шаровый обратный клапан не пропускает через себя среду, транспортируемую по трубопроводу, его проходное отверстие закрыто шаром, на который воздействует пружинный механизм. Под воздействием давления, создаваемого рабочей средой, пружина начинает сжиматься, и отверстие в затворе открывается, давая возможность газу или жидкости двигаться по трубопроводу в требуемом направлении. При падении давления рабочей среды, что может произойти из-за остановки насосного оборудования, утечки или по ряду других причин, пружинный механизм снова прижимает шар к выходу проходного отверстия, запирая клапан и не давая газу или жидкости двигаться в обратном направлении.

Принцип работы шарового обратного клапана

Разновидности обратных клапанных устройств

Кроме обратных клапанов шарового типа, в трубопроводных системах, предназначенных для перекачки жидких и газообразных сред, используются затворы других видов, которые различаются между собой как конструктивным исполнением и техническими характеристиками, так и сферой применения. Наиболее значимым отличительным признаком обратных клапанов, который и позволяет относить их к тому или иному виду, является тип используемого в их конструкции запорного механизма. Обратные затворы, которые применяются для оснащения как транспортировочных трубопроводных систем, так и систем отопления и канализации, могут также различаться между собой материалом изготовления и способом установки.

Обратный шаровый клапан для отопления

Дисковые обратные клапаны

Запорный элемент данных клапанов – это пластина, на которую воздействует пружинный механизм. Они отличаются самой простой конструкцией из всех подобных устройств и, соответственно, самой доступной ценой. В закрытом состоянии, когда через такой клапан не проходит поток рабочей среды, пружина его запорного механизма прижимает диск к выходу из проходного отверстия, не давая жидкости или газу двигаться в обратном направлении. Соответственно, когда поток рабочей среды, двигающейся в нужном направлении, достигнет определенного давления, он отожмет подпружиненную пластину и сможет беспрепятственно проходить через клапан.

Большим недостатком дисковых обратных затворов обычной конструкции является то, что при закрытии их запорного механизма создаются значительные ударные нагрузки, что не только негативно отражается на их техническом состоянии и работоспособности, но и приводит к возникновению такого негативного явления, как гидравлический удар. Подобного недостатка лишены дисковые обратные клапаны безударного типа, запорная часть которых оснащена специальным механизмом, обеспечивающим плавное закрытие створки. Между тем следует иметь в виду, что такие изделия стоят достаточно дорого.

Устройство дискового обратного межфланцевого клапана

По типу установки дисковые клапаны, как и клапанные устройства других типов, могут быть фланцевыми и межфланцевыми. В первом случае фланец является элементом корпуса самого клапана и соединяется с ним при помощи сварки. Обратные затворы межфланцевого типа устанавливаются между двумя фланцами, которые смонтированы на элементах трубопроводной системы. Наиболее значимыми преимуществами межфланцевых обратных затворов, если сравнивать их с фланцевыми, являются их компактные габариты и небольшой вес.

Обратные клапаны подъемного типа

Запорным элементом обратных клапанов подъемного типа является золотник, свободно перемещающийся по вертикальной оси. В закрытом состоянии золотник располагается в специальном посадочном седле, перекрывая пропускное отверстие. Как только давления потока рабочей среды будет достаточно для того, чтобы поднять золотник, клапан откроется. Соответственно, если давление в трубопроводе снизится, золотник снова опустится в седло под воздействием собственного веса. Если говорить о недостатках обратных клапанов подъемного типа, то наиболее значимым из них является то, что устанавливаться такое запорное устройство может только в вертикальном положении.

Обратный фланцевый клапан подъемного типа

Конструкция и преимущества клапанов шарового типа

Запорным элементом клапанов обратных шарового типа, как уже говорилось выше, является шар, который может быть изготовлен из чугуна, стали или алюминия. Достаточно часто для обеспечения большей надежности такого затвора в закрытом состоянии шар дополнительно покрывают слоем резины. Шаровые обратные клапаны, которые могут устанавливаться как на горизонтальных, так и на вертикальных участках трубопроводов, несмотря на простоту своей конструкции, надежны в эксплуатации.

Клапан шаровой обратный отличается высокой универсальностью и выпускается для трубопроводов различного диаметра, что дает возможность использовать его для оснащения как бытовых, так и промышленных трубопроводных систем. Оснащаются шаровыми затворами трубопроводные системы, применяемые для отопления частных домов и для обогрева крупных промышленных объектов, насосные станции, а также трубопроводы, по которым рабочие среды транспортируются для нужд различных отраслей промышленности.

Устройство обратного клапана шарового типа

Отдельные модели клапанов шариковых оснащаются съемной крышкой, которая позволяет выполнять мелкий ремонт и техническое обслуживание таких запорных устройств без их демонтажа. Крышка крепится на корпусе клапана при помощи болтов, а для обеспечения герметичности ее соединения используется специальная уплотнительная прокладка. На трубопроводах большого диаметра, элементах отопительного и насосного оборудования чаще всего применяют клапаны обратные шаровые фланцевые.

Основные правила выбора

Выбирая обратный клапан для системы отопления или для любых других целей, следует учитывать две основные характеристики:

  • рабочее давление, при котором такое устройство может функционировать;
  • диаметр условного прохода.

Как правило, данные характеристики указаны в маркировке шаровых обратных клапанов, что дает возможность быстро и правильно подбирать такие устройства для отопления или для оснащения трубопроводов другого назначения.

Все необходимые параметры шарового обратного клапана обязательного указываются в сопровождающей технической документации

От того, насколько правильно обратный клапан, относящийся к шаровому типу, будет подобран по характеристике рабочего давления, будут зависеть безопасность использования и длительность эксплуатации такого устройства. Если же неправильно подобрать обратный клапан по диаметру его условного прохода, то установить его просто не получится.

Выбирая шаровой обратный клапан, следует учитывать и то, каким образом определенная модель может быть установлена на трубопровод. Кроме фланцевых и межфланцевых обратных клапанов, о которых уже было сказано выше, существуют модели, которые устанавливаются при помощи резьбовых муфт или сварки. В частности, на пластиковые трубы, используемые для отопления или водоснабжения, обратные клапаны монтируют только при помощи сварки.

Клапаны обратные шаровые коленные

Как выполнить монтаж

Приступая к монтажу обратных клапанов (как шарового, так и любого другого), следует обязательно ознакомиться с его правилами. Перечислим наиболее важные из таких правил.

  • Выполнять монтаж обратных клапанов (в особенности, если такие устройства устанавливаются на трубопроводы, характеризующиеся большим давлением потока транспортируемой рабочей среды) могут только специалисты, которые прошли предварительное обучение и получили разрешительные документы.
  • Перед началом монтажа в ту часть трубопроводной системы, где устанавливается клапан, следует отключить подачу рабочей среды.
  • Прежде чем устанавливать обратный клапан, следует еще раз убедиться в том, что выбранная вами модель полностью соответствует по своим характеристикам как размерам трубопровода, так и давлению потока рабочей среды.
  • При установке обратных клапанов – как шарового, так и любого другого – необходимо учитывать и климатические условия, в которых такое устройство будет эксплуатироваться.
  • При монтаже обратных клапанов межфланцевого типа сначала устанавливаются фланцы, между которыми и будет в дальнейшем фиксироваться такое устройство.
  • После того как обратный клапан установлен на трубопроводную систему, следует еще раз убедиться в правильности его монтажа и в том, что все требуемые соединения выполнены.

Допустимые пространственные ориентации шарового обратного клапана

На современном отечественном рынке сегодня предлагается большое разнообразие шаровых обратных клапанов от различных производителей, что позволяет подбирать такие устройства, ориентируясь не только на свои потребности, но и на финансовые возможности.

И в заключение небольшой видеоролик с наглядной демонстрацией принципа работы шарового обратного клапана.

Оценка статьи:

Загрузка...

Поделиться с друзьями:

met-all.org

устройство, виды и принцип работы

Обратный клапан представляет собой элемент запорной арматуры, обеспечивающий возможность движения воды по трубопроводу только в одном направлении. Устройство работает исключительно за счёт энергии перемещающейся жидкости и не требует подключения к внешним источникам питания.

Функции обратных клапанов на воду

Казалось бы, что плохого, если поток жидкости в трубопроводе на какое-то время повернёт вспять. А между тем, это может быть чревато самыми серьёзными последствиями.

Для сетей, использующих насосные установки, отсутствие запорного элемента может привести к полному сливу воды из системы и даже поломке насоса вследствие вращения крыльчатки в обратном направлении. Такая же беда может грозить водосчетчикам, не защищённым запорной арматурой.

Другой важной функцией обратных клапанов является защита трубопровода от гидроударов – кратковременных сильных скачков давления жидкости, способных привести к быстрому износу или поломке элементов трубопроводной системы.

Особенности конструкции

Конструктивное исполнение любого обратного клапана не изобилует наличием сложных деталей. Вне зависимости от типа устройства, оно состоит из трёх обязательных элементов:

  • Пластиковый или металлический затвор с уплотнителем из силикона или резины.
  • Пружина, обеспечивающая ход затвора. Несмотря на малые размеры, выполняет очень важную функцию, поэтому, как правило, производится из высококачественной стали.
  • Корпус устройства.

Чтобы избежать негативного воздействия агрессивных химических сред (минеральных солей, соединений серы, марганца, железа и т.п.), в той или иной концентрации растворенных в любой водной среде, поверхность затвора подвергается дополнительной защите. Защитный слой наносится на деталь гальваническим методом.

Некоторые модели клапанов могут быть оборудованы дополнительными элементами для упрощения монтажа водопроводной сети: краном Маевского для возможности стравливания воздуха из системы, а также дренажным отверстием, позволяющим легко сливать жидкость, скопившуюся в трубе.

Как работает устройство?

Принцип действия обратного клапана предельно прост. Пока жидкость движется по трубопроводу в правильном направлении, она создаёт определённое давление, силы которого оказывается достаточно для разжимания пружины, удерживающей затвор в закрытом состоянии. Затвор частично или полностью открывается, пропуская поток воды.

Как только напор жидкости ослабевает, останавливается, либо начинает двигаться в обратном направлении, уровень оказываемого ею давления уменьшается. Усилия пружины достаточно для захлопывания (опускания, закрытия – в зависимости от конструкции клапана) затвора.

Разновидности обратных клапанов

В зависимости от типа запорного элемента, все обратные клапаны разделяются на несколько категорий:

  • Шаровые. Запорный элемент представляет собой пластиковый или металлический шар, подпираемый сверху пружиной. Под действием напора жидкости пружина сжимается, приподнимая шар и пропуская жидкость в канал.
  • Поворотные. Затвор выполнен в виде откидывающейся створки. Она открывается в процессе движения потока жидкости и закрывается при его ослаблении или остановке. Часто применяются в металлических трубопроводных сетях, берущих воду из колодца или скважины, поскольку отличаются малой чувствительностью к загрязнению среды.
  • Дисковые. Проходимость трубопровода регулируется стальным диском, способным проворачиваться вокруг своей оси. В быту их применение оправдано в сетях из металлопластика, где загрязнение рабочей среды минимально.
  • Подъёмные. В клапанах такого типа затвор может передвигаться вверх или вниз под действием пружины. Сжимание и разжимание пружины происходит под давлением напора воды. Может располагаться только на горизонтальных отрезках трубопровода, причём ось клапана должна быть ориентирована строго в вертикальном направлении. Преимущество такого типа клапана – возможность его ремонта без демонтажа из системы.

Обратите внимание! Поворотные клапаны имеют один серьёзный недостаток. При больших габаритах устройства захлопывание створки может спровоцировать сильный гидроудар, который может привести к повреждению конструкции. Для устранения этого неприятного эффекта существуют специальные безударные модели устройств, перемещение клапана в которых происходит плавно.

По способу присоединения обратного клапана к трубопроводу различают следующие виды устройств:

  • Межфланцевые. Монтируются между двух фланцев, расположенных на соседних концах трубопровода. Сам клапан при этом не имеет крепёжных элементов. Фиксируются болтовыми соединениями.
  • Фланцевые. Оснащаются специальными соединительными элементами с уплотнительными прокладками. Как и межфланцевые, чаще находят применение на больших магистральных сетях.
  • Муфтовые с резьбой. Чаще применяются в трубопроводных сетях малых диаметров. Закрепляются при помощи резьбы, имеющейся на внешней или внутренней поверхности муфт.
  • С креплением под сварку. Монтаж таких клапанов производится посредством сварки. Соединение получается неразборным, поэтому запорные элементы такого типа используется достаточно редко, преимущественно для сетей с агрессивными рабочими средами.

Помимо этого, обратные клапаны могут быть сделаны из стали, чугуна, латуни, полипропилена и т.п. При этом составные части детали могут производиться из разных материалов. К примеру, корпус из нержавейки или латуни, пластиковый затвор и стальная пружина.

Чугунные изделия в быту встречаются редко, по причине подверженности коррозии и постепенному накоплению отложений. Их основная область применения – магистральные трубопроводы. Устройства из нержавейки почти полностью лишены подобных недостатков, но имеют достаточно высокую стоимость.

Полипропиленовые изделия предназначены для установки в трубопроводных сетях, смонтированных из того же материала. Монтаж производится методом полифузионной сварки.

Обратите внимание! В быту чаще всего применяются латунные изделия, сочетающие невысокую стоимость с хорошими эксплуатационными качествами и длительным сроком службы.

Критерии выбора устройства

При выборе конкретной модели обратного клапана, наилучшим образом подходящей для реализации того или иного проекта, следует учитывать:

  • Диаметр посадочной части запорного элемента. Как правило, обозначается в дюймах.
  • Пропускную способность (диаметр условного прохода). На маркировке изделия обозначается литерами ДУ или DN.
  • Класс герметичности. Характеризует способность устройства перекрывать поток воды и измеряется количеством жидкости, способной просачиваться сквозь затвор в единицу времени.
  • Рабочее давление. Маркируется аббревиатурами РУ или PN. Значение РУ-20, к примеру, будет означать, что клапан сможет эффективно работать при давлении в системе не более 20 бар.
  • Уровень давления закрытия.

Для бытовых водопроводных сетей, в большинстве случаев, подойдут муфтовые пружинные клапаны диаметром прохода 15-50 мм. Эти устройства будут сочетать достаточную пропускную способность с компактными габаритами, приемлемым уровнем шума и доступной стоимостью.

Как и в каком месте трубопровода устанавливать?

В водопроводных сетях установка запорного элемента осуществляется в следующих местах:

  • Рядом с выходом погружного насоса, берущего воду из колодца или скважины. Запорный элемент будет отвечать за то, что вода не сольётся обратно после прекращения работы насоса.
  • В месте входа трубы в бойлер. Клапан будет препятствовать оттоку жидкости из бойлера в пустой трубопровод.
  • Перед смесителем, при одновременном использовании холодной и горячей линии водоснабжения. В такой схеме уровень давления в трубах может отличаться, приводя к продавливанию жидкости из одной линии в другую через смеситель. Обратный клапан остановит этот процесс.
  • В отопительных сетях, имеющих несколько контуров с отличным уровнем давления.
  • Перед приборами учёта. Здесь запорная арматура помогает защитить счётчик от гидроудара, а также предотвращает вращение крыльчатки в несвойственном ей обратном направлении.

Установка клапана, как правило, не вызывает проблем. Главный нюанс – элемент должен быть установлен в верном направлении. Определить его поможет стрелка, обязательно присутствующая на корпусе устройства.

Обратите внимание! При монтаже устройств муфтового типа, следует обязательно использовать дополнительные средства герметизации – сантехнический лён или ФУМ-ленту.

Также, стоит учитывать, что любой клапан будет нуждаться в периодическом обслуживании и поэтому его лучше разместить в легкодоступном месте.

infotruby.ru

Обратный клапан — устройство и назначение — Город мастеров

Обратный клапан предназначен для защиты водопровода или отопления от осушения. Конструкция обратного клапана позволяет ему не пропускать воду в обратном направлении. Пластина-мембрана под давлением воды в водопроводе образует зазор, через который вода течет в нужном направлении. В случае понижения давления или отключения воды, та же пластина блокирует воду, т.е., вода течет только в одну сторону. Это очень полезное свойство обратного клапана используется в отоплении и водопроводной системе.

Где используется обратный клапан?

  1. Устанавливая водонагреватель, не обходимо ставить обратный клапан на подводной трубе, тогда в случае отключения воды бак водонагревателя останется полным и вода не убежит обратно в водопровод.
  2. В системе отопления частного дома обратный клапан позволит оставить систему заполненной теплоносителем (водой) даже в случае поломки или отключения циркуляционного насоса или протечек.
  3. В системе водопровода частного дома обратный клапан, установленный перед насосом удерживает систему заполненной водой при отключении насоса.

Как видно из примеров, обратный клапан нужно ставить там, где вода должна течь в одном направлении.

Например, при замене системы водопровода, наши сантехники устанавливают обратный клапан после фильтра грубой очистки, на вводе системы или после счетчика воды.

Конструкция обратного клапана

Обратный клапан выпускается различных размеров и конструкций, условно их можно разделить по запорному механизму:

  1. Мембранный — в качестве клапана используется мембрана на которую давит пружина.
  2. Шаровой — клапан запирается металическим или керамическим шаром
  3. Конусный — в качестве запорного механизма используется конус который нагружен пружиной
  4. Поворотный обратный клапан — в качестве запорного механизма используется заслонка с пружиной

Часто запорный механизм снабжен регулировочным винтом, который регулирует давление открытия клапана.

  • Обратный клапан очень требователен к качеству воды, поэтому, обязательно установите фильтр грубой очистки перед клапаном.
  • Установка обратного клапана немного снижает давление в системе.

 

100uslug.com

📌 Обратный клапан - это... 🎓 Что такое Обратный клапан?

Типичные обратные затворы.

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

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

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

Обратные клапаны как правило устанавливаются на горизонтальных участках трубопроводов, а затворы — как на горизонтальных, так и на вертикальных участках. По направлению потока рабочей среды клапаны обратные в основном выполняются проходными (направление потока в них не изменяется), но встречаются и угловые (направление потока меняется на 90°), а затворы обратные — только проходными[1][2].

Принцип действия

Устройство обратного (подъёмного) клапана. Золотник выделен красным

При отсутствии потока среды через арматуру золотник в обратном клапане или захлопка в обратном затворе под действием собственного веса или дополнительных устройств (например пружины) находятся в положении «закрыто», то есть затвор находится в седле корпуса. При возникновении потока затвор под действием его энергии открывает проход через седло. Ясно, что для того, чтобы поток среды изменил своё направление на противоположный он должен остановиться. В этот момент скорость потока становится нулевой, затвор возвращается в исходное закрытое положение, а давление с обратной стороны прижимает золотник или захлопку, препятствуя возникновению обратного потока среды. Таким образом, срабатывание обратной арматуры происходит под действием самой среды и является полностью автоматическим[1].

Конструктивные типы

Обратный клапан

Обратные клапаны до 1982 года в России назывались подъемными клапанами[3], затвором в них служит золотник, который перемещается возвратно-поступательно по направлению потока среды через седло.

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

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

Имеются конструкции обратных клапанов специально для вертикальных трубопроводов, например:

Шаровой обратный клапан.
Шаровые обратные клапаны

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

Приёмные обратные клапаны

Такие устройства устанавливаются на конце вертикального всасывающего трубопровода перед насосом. Они имеют сетку, предохраняющую насос от попадания в него со средой твёрдых частиц или посторонних предметов. Такие клапаны изготовляются с диаметрами до 200 мм. На рисунке слева изображена приёмная сетка таких устройств.[1]

Обратный затвор

Стальной обратный затвор. Устройство обратного затвора (поворотного обратного клапана). Вид на захлопку изнутри

Ранее эти устройства назывались поворотными обратными клапанами[3]. В отличие от большинства видов обратных клапанов, в обратных затворах ось седла совпадает с направлением потока среды через затвор. Седло при отсутствии потока через него перекрывается захлопкой (на рис. справа выделена красным цветом, на рис. слева вид на захлопку изнутри), которая закреплена на оси, расположенной выше оси прохода. Под действием среды захлопка поворачивается на некоторый угол, открывая ей проход, при остановке потока захлопка под собственным весом падает на седло. В затворах с большими диаметрами при этом происходит удар захлопки о седло, что со временем может привести к выходу затвора из строя и появляется возможность гидравлического удара в системе при срабатывании устройства. В связи с этим обратные затворы делятся на[2]:

Простые

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

Безударные

Затворы со специальными устройствами, которые делают посадку захлопки на седло более плавной и мягкой. В качестве таких устройств применяются гидравлические демпферы и грузы, устанавливаемые на захлопку непосредственно, или с помощью рычага. Существенный минус безударных конструкций заключается в невозможности их установки на любых участках трубопровода, кроме горизонтальных. В целом обратные затворы имеют ряд преимуществ перед обратными клапанами, среди которых меньшая чувствительность к загрязнённым средам и возможность обеспечения работоспособности затворов для весьма больших диаметров трубопроводов, например таких как гигантский обратный затвор на рисунке, использующийся NASA в воздушных системах[1].

Устройство пружинного дискового обратного клапана. Устройство двустворчатого обратного клапана.

Межфланцевые обратные клапаны

Межфланцевый пружинный дисковый обратный клапан. Двустворчатый межфланцевый обратный клапан. Невозвратно-управляемый обратный затвор (пока без привода). Снятие статических зарядов.

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

Межфланцевые пружинные дисковые обратные клапаны

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

Межфланцевые двустворчатые обратные клапаны

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

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

Другие конструкции

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

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

В невозвратно-управляемых возможно не только принудительное закрытие, но и открытие затвора[1][2][4].

Материалы

Корпусные детали обратных клапанов изготавливаются из:

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

Примечания

  1. 1 2 3 4 5 6 Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
  2. 1 2 3 4 Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
  3. 1 2 В 1982 году вступил силу ГОСТ 24856-81, установивший новые термины и определения в области трубопроводной арматуры.
  4. Трубопроводная арматура с автоматическим управлением. Справочник. Под общей редакцией С. И. Косых. — Л.: Машиностроение, 1982.

См. также

dic.academic.ru

Обратный клапан для отопления — принцип работы

Во время разработки проекта отопительной системы необходимо обратить внимание не только на основные комплектующие, но и на дополнительные элементы. Установив обратный клапан для отопления, вы обеспечите надежную работу системы на пике ее производительности, безопасность эксплуатации оборудования, предупредите финансовые потери. Наличие данного элемента предусматривается практически в каждом проекте. Следует не просто установить запорную арматуру, а сделать правильный выбор в соответствии с имеющимися параметрами, поэтому монтаж лучше доверить квалифицированным специалистам.

Обратный клапан для отопления

Какие задачи решает обратный клапан

Клапан нужен для регулирования потока воды, которому следует двигаться строго в одном направлении. При обогреве помещений с помощью котельного оборудования существует риск изменения давления в системе, попадания воздуха в контур и возникновения других неисправностей. В результате горячая вода начнет движение в противоположную сторону. Отсутствие обратного клапана в системе неизбежно приведет к серьезной аварии.

Основные задачи обратного клапана:

  • Обеспечение беспрепятственного прохода потоку горячей воды.
  • Предотвращение движения теплоносителя в обратную сторону.

При этом устройство не должно влиять на технические и эксплуатационные характеристики воды.

Принцип работы обратного клапана

На рынке представлен обратный клапан для системы отопления нескольких видов. Несмотря на конструктивные отличия, все модели имеют общую деталь — пружину. Исполнительный механизм необходим для своевременного закрытия затвора в случае, когда условия функционирования системы вышли за пределы допустимых параметров. Важно подобрать запорную арматуру с учетом параметров конкретной системы, чтобы массивность и упругость пружины им соответствовали.

Принцип работы двухстворчатого и дискового обратных клапанов

Задача пружинного элемента заключается в удержании клапана в закрытом (нормальном) состоянии. В отопительной системе с естественной циркуляцией движение теплоносителя обеспечивает созданное давление. Благодаря ему вода не только двигается по трубопроводу, но и открывает обратный клапан для дальнейшей циркуляции.

В случае возникновения аварийной ситуации устройство не дает воде двигаться в противоположную сторону. Так, имея простую конструкцию, запорная арматура предотвращает возникновение аварии.

Виды клапанов

В отопительных системах могут использоваться элементы разного типа. В основе их классификации несколько критериев.

В первую очередь обратите внимание на металл, так как от этого зависят особенности эксплуатации устройства. Наибольшей популярностью пользуется латунь, сталь, чугун.

Далее рассмотрим основные разновидности запорной арматуры.

Тарельчатый клапан

Данный вид устройства предполагает наличие диска, отвечающего за перекрытие сечения в трубопроводе в случае изменения условий в контуре.

Особенности функционирования:

  • Диск входит в седло, которое укомплектовано уплотнителем.
  • Изнутри конструктивный элемент присоединен к штоку, способному свободно двигаться по втулке.
  • Пружина, расположенная между тарельчатой частью и корпусом, обеспечивает надежное прижимание диска к седлу.
Обратный клапан стальной тарельчатый

Для предотвращения тока воды в обратном направлении устанавливают тарельчатый элемент подъемного или проточного типа.

Шариковый клапан

Шаровые (шариковые) клапаны отличаются наличием шарика в качестве исполнительного механизма. Для изготовления элемента используется каучук или алюминий. В случае срабатывания пружины при изменении тока воды шарик перекрывает проходное сечение, попадая в седло. Находясь под верхней крышкой, он осуществляет движение по наклонному каналу.

Обратный шариковый клапан

Тарельчатая и шаровая запорная арматура предназначена для монтажа в отопительной системе стандартного типа. Но в случае наличия труб большого диаметра она не гарантирует надлежащую защиту.

Двухстворчатый клапан

Для обеспечения бесперебойной работы системы, где использованы трубы более крупных размеров предназначен двухстворчатый клапан. Его монтируют как на подачу, так и на обратку.

Название устройства данного типа обусловлено наличием двух пружинных створок, которые легко открываются теплоносителем в случае нормального давления в системе. При возникновении аварийной ситуации закрытые створки препятствуют движению воды в обратном направлении.

Клапан обратный двухстворчатый чугунный межфланцевый

За предотвращение неправильной циркуляции отвечает специальная ось, пересекающая проходное сечение, на которой закреплены створки. Считается, что данная модификация обратного клапана является самой надежной. Устройство подходит для систем с высоким давлением.

Лепестковый клапан

Лепестковый обратный клапан для системы отопления имеет и другое название — гравитационный. Главная особенность — малоупругая пружина, имеющая низкое сопротивление. В некоторых моделях пружина и вовсе отсутствует. Гравитационные клапаны оборудованы таким дополнительным элементом, как подпружиненная створка. Она имеет уплотнитель и крепится на оси в верхней части сечения. Защиту от обратного тока обеспечивает сила тяжести и давление потока.

Лепестковый обратный клапан отопления
Важно помнить, что допустима только горизонтальная установка гравитационного обратного клапана.

Установка обратного клапана

Монтаж запорной арматуры выполняется согласно требованиям проекта. Схемой контура предусмотрено наличие данного устройства. Установка должна быть выполнена профессионально.

Общие правила:

  • Схема монтажа разрабатывается во время работы над общим проектом системы отопления.
  • Монтируют устройство, которое подобрано с учетом рабочего давления и температуры теплоносителя, во время обвязки котла.
  • Запорная арматура, особенно клапан обратный гравитационный для отопления, устанавливается в той части системы и в таком положении, которое рекомендовано производителем. Информация содержится в техническом паспорте.
Схема установки обратного клапана при горизонтальном или вертикальном движении воздуха

Ставят устройство для решения следующих задач:

  • Защита контура от последствий аварийных ситуаций, что позволяет избежать непредвиденных финансовых расходов на ремонт.
  • Согласованное взаимодействие различных отопительных приборов в одной системе.
  • Правильно подобранное устройство позволит эксплуатировать систему на полную мощность.

Когда подача воды осуществляется при работающем насосе, может быть установлен обратный клапан любого типа. Лепестковая защита используется в случае естественной циркуляции.

Выводы

Итак, важно знать:

  • При выборе устройства следует учитывать давление и температуру теплоносителя. В частных домах вода температурой 95 градусов циркулирует по трубам под давлением приблизительно 3 Бар. В случае наличия отопительной сети необходимо узнать данные параметры.
  • Монтаж запорной арматуры должен выполняться в соответствии с требованиями, указанными в техническом паспорте изделия.
  • Насос, отвечающий за циркуляцию воды, должен быть расположен в контуре до запорной арматуры.
  • Способ присоединения выбирается в зависимости от давления в сети. Муфтовый клапан используется при давлении, не превышающем отметки в 16 Бар, фланцевый — выше данной отметки.
Обратный клапан в системе отопления

Обратный клапан — обязательная составляющая любой отопительной системы. При некоторых условиях эксплуатации он отвечает за бесперебойную и безаварийную работу оборудования, при других — повышает эффективность работы. Успешность решения поставленных задач зависит от правильности выбора устройства. Возникли сомнения? Обратитесь за помощью к специалистам. В противном случае возникает риск непредвиденных финансовых расходов, связанных с ремонтом котла и восстановлением работоспособности системы отопления.

Видео по теме:

profiteplo.com

Принцип действия обратного клапана – Обратный клапан-назначение,устройство и принцип работы

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *