Обратный клапан

Что такое обратный клапан?

Обратный клапан также известен как обратный клапан. Это клапан, который используется для предотвращения обратного потока жидкости в трубопроводе. Обратный клапан также известен как односторонний клапан. Это связано с тем, что производители обратных клапанов проектируют их таким образом, чтобы жидкость текла только в одном направлении. Обратные клапаны работают по принципу перепада давления. Исходя из этого принципа и применительно к обратному клапану, клапан открывается, когда давление в нисходящем потоке ниже, чем в восходящем. Клапан закрывается, когда давление ниже по потоку становится больше давления выше по потоку. Производители обратных клапанов проектируют эти клапаны автоматическими. Таким образом, эти клапаны работают самостоятельно, в отличие от других клапанов, таких как задвижки, которым может потребоваться оператор. Поэтому большинство обратных клапанов не имеют ручки или штока. Обратные клапаны изготавливаются из металла или пластика. Эти клапаны предназначены для использования в различных областях, таких как турбины, печи, котлы, компрессоры и др. Выбор обратного клапана зависит от определенных факторов, таких как тип среды, уровень давления и температуры. Обратные клапаны просты по конструкции, недороги и имеют небольшие размеры.

Рисунок: Обратный клапан.

Термины, используемые в обратных клапанах

Давление растрескивания

Давление растрескивания также известно как давление открытия или давление напора. В обратном клапане давление крекинга – это минимальная величина перепада давления между входом и выходом клапана, при котором обратный клапан откроется. Все обратные клапаны разработаны для конкретных применений с определенным давлением растрескивания.

Противодавление

Это разница давления между входом и выходом обратного клапана.

Давление герметизации

Это разница в давлении между входом и выходом, когда обратный клапан закрывается и при котором нет утечки жидкости. Давление герметизации также известно как давление закрытия.

Как работает обратный клапан?

Обратный клапан работает по принципу разности давлений. Давление растрескивания очень важно для открытия и закрытия потока жидкости. Обратный клапан открывается, когда давление растрескивания равно давлению восходящего потока, и в этот момент жидкость начинает поступать в клапан. Когда давление выше по потоку становится меньше давления растрескивания, жидкость пытается перетечь со стороны выхода на сторону входа обратного клапана. В этой ситуации клапан закрывается, предотвращая обратный поток жидкости. Процесс закрытия обратного клапана зависит от конструкции и размера клапана. Предотвращение обратного потока жидкости очень важно, особенно в тех случаях, когда в жидкости, текущей в обратном направлении, присутствуют вещества, которые могут загрязнить вышележащую жидкость или вызвать другие технические проблемы.

Рисунок: Работа обратного клапана.

Типы обратных клапанов

Подпружиненный обратный клапан в линии

Это самый распространенный тип обратного клапана. Как следует из названия, этот тип клапана использует встроенную пружину при перекрытии потока жидкости. Чтобы жидкость попала в клапан, она должна иметь достаточное давление, чтобы преодолеть давление растрескивания и силу пружины. Как только жидкость преодолевает давление растрескивания, она заставляет диск открыть отверстие клапана. Когда отверстие открывается, жидкость начинает двигаться в обратный клапан. Когда давление на выходе становится меньше давления растрескивания, давление растрескивания и сила пружины толкают диск в противоположную сторону от отверстия и закрывают обратный клапан. Пружина имеет короткий ход, что ускоряет время закрытия. Производители пружинных обратных клапанов используют такую конструкцию, которая делает эти клапаны способными остановить колебания давления в системе трубопровода, а также предотвратить возникновение гидроударов. Гидроудар – это явление, возникающее при внезапной остановке жидкости в системе трубопровода.

Рисунок: Пружинный обратный клапан в линии.

Подпружиненный Y-образный обратный клапан

Это еще один тип обратного клапана, в котором используется пружина, но она нагружена под косым углом. Производители обратных клапанов проектируют этот клапан таким образом, что пружина и диск клапана устанавливаются под определенным углом, как показано на рисунке ниже. Именно благодаря этому углу клапан имеет Y-образную форму, отсюда и название – пружинный Y-образный обратный клапан. Этот тип обратного клапана работает так же, как и подпружиненный рядный обратный клапан. Однако при чистке и ремонте Y-образного обратного клапана нет необходимости извлекать его из трубопроводной системы. Этот тип клапана тяжелый, и его установка занимает больше места по сравнению с другими клапанами.

Рисунок: Пружинный Y-образный обратный клапан.

 Шаровой обратный клапан

Это обратный клапан, в котором для открытия и закрытия потока жидкости используется элемент в форме шара. Чтобы закрыть клапан, шаровой элемент перемещается к седлу для достижения плотного прилегания шара. В других случаях производители шаровых обратных клапанов проектируют клапан таким образом, чтобы в нем использовался пружинный механизм, помогающий закрыть клапан. Другие клапаны, не имеющие пружинного механизма, используют обратный поток для перемещения седла шара с целью создания жидкостного уплотнения. Производители шаровых обратных клапанов разрабатывают эти клапаны таким образом, чтобы их можно было использовать в системах с отложениями и накипью, а также в вязких жидкостях. Этот тип обратного клапана работает бесшумно и подходит для использования в тех случаях, когда жидкость быстро меняет поток. В шаровом обратном клапане используются сменные седла, и как шар, так и седла могут быть удалены без необходимости открывать трубу.

Рисунок: Шаровой обратный клапан.

Поворотный обратный клапан

Это обратный клапан, также известный как обратный клапан с наклонным диском. Этот тип обратного клапана имеет входное и выходное отверстия и диск. Диск открывается, когда давление на входе становится больше давления крекинга. Когда давление на входе становится меньше давления обратного потока, диск поворачивается и закрывает поворотный обратный клапан. Угол между седлом клапана и вертикальной плоскостью называется углом седла. Угол седла варьируется от 0^o до 45^o градусов. При увеличении угла седла поворотного обратного клапана диск проходит меньшее расстояние. Таким образом, диск быстрее закрывает клапан и уменьшает проблемы гидроударов.

Рисунок: Поворотно-обратный клапан.

Поднимите обратный клапан

Это обратный клапан, в котором используется диск для перекрытия и пропускания потока жидкости. Производители подъемных обратных клапанов разрабатывают эти клапаны для использования в системах с высокой скоростью и высоким давлением потока жидкости. Жидкость поворачивается на 90^o градусов для выпуска через выходное отверстие. Когда давление на выходе становится меньше давления растрескивания, жидкость пытается вернуться во входную часть, поэтому для закрытия обратного клапана используется сила тяжести или сила пружины. Подъемный обратный клапан может быть установлен как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Однако для подъемного обратного клапана, который полагается на силу гравитации, он должен быть установлен таким образом, чтобы диск перемещался в вертикальном направлении.

Рисунок: Поднимите обратный клапан.

Запорный обратный клапан

Это обратный клапан, конструкция которого аналогична другим обратным клапанам, но он имеет внешние механизмы управления, такие как маховик, рычаг или привод. Этот тип обратного клапана похож на обратный шаровой клапан, как показано на рисунке ниже. Производители запорных обратных клапанов проектируют этот клапан с таким механизмом управления, чтобы его можно было использовать для закрытия клапана, несмотря на давление потока жидкости. У запорного обратного клапана головка штока плавает в диске. Диск не соединен со штоком и используется для пропускания и перекрытия потока жидкости. Это помогает контролировать поток, но в случае, если жидкость пытается течь обратно, диск быстро закрывается, предотвращая поток жидкости в обратном направлении. Шток также можно опустить вручную, чтобы остановить поток жидкости. Короче говоря, запорный обратный клапан используется как еще один вариант шарового клапана для открытия и закрытия потока жидкости, а также для автоматического предотвращения обратного потока жидкости, что предотвращает повреждение такого оборудования, как насосы или котлы.

Рисунок: Запорный обратный клапан.

Области применения запорного обратного клапана

• Обратные клапаны используются в насосных системах для предотвращения обратного потока жидкости, который может привести к повреждению насосной системы.
• Обратные клапаны используются в химической промышленности для предотвращения загрязнения жидкости.
• Они используются в пищевой промышленности и производстве напитков.
• Обратные клапаны используются для управления потоками жидкостей, применяемых на электростанциях.
• Они используются в нефтяной и газовой промышленности.
• Они используются в системах очистки сточных вод, питьевой воды и ирригации.
• Обратные клапаны используются в котлах для предотвращения обратного потока горячей воды. Также обратный клапан используется для предотвращения перетекания воды из насоса в котел.
• Обратные клапаны используются для предотвращения обратного потока сжатого газа или воздуха в компрессорах.

Преимущества обратных клапанов

• Обратные клапаны обеспечивают отсутствие обратного потока жидкости.
• Он предотвращает повреждение насосов из-за обратного потока жидкости.
• Обратные клапаны помогают предотвратить производственные потери, которые могут возникнуть при смешивании жидкостей, например, в пищевой и химической промышленности.
• Обратные клапаны имеют очень низкий перепад давления.
• Обратные клапаны дешевы в ремонте и обслуживании.
• Эти клапаны могут поддерживать необходимое давление.
• Эти клапаны могут использоваться как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении.
• Обратные клапаны универсальны, так как могут использоваться в различных областях промышленности.
• Эти клапаны долговечны.
• Им не требуется оператор клапана.

Недостатки обратных клапанов

• В обратных клапанах поток жидкости происходит только в одном направлении.
• Эти клапаны не подходят для использования в пульсационных системах.
• Эти клапаны не могут быть проверены в открытом или закрытом состоянии.
• Эти клапаны создают проблемы с гидроударами в системе.

Устранение неисправностей обратного клапана

Обратный клапан не пропускает поток жидкости со стороны всасывания на сторону выпуска

• Давление всасывания ниже, чем давление на выходе. Увеличьте уровень давления всасывания в соответствии с инструкциями производителя.
• Трубопровод заблокирован. Проверьте клапан на наличие засора и удалите материал, блокирующий поток жидкости.

Обратный клапан не останавливает поток жидкости в обратном направлении

• Обратный клапан заблокирован посторонними материалами. Перекройте поток жидкости и сбросьте давление в системе трубопровода. Извлеките клапан из системы трубопровода и разберите его, чтобы получить доступ к инородным материалам и очистить их. Соберите клапан в соответствии с инструкциями производителя обратного клапана.
• Уплотнение резьбы трубы вышло из строя и заблокировало отверстие. Замените резьбовое уплотнение.

Утечка жидкости через соединение клапана

• Ослабление соединительных элементов, таких как болты, гайки и винты. Затягивайте винты с моментом затяжки, рекомендованным производителем обратного клапана.

Утечка через корпус клапана

• Корпус обратного клапана был поврежден падающим предметом. Отремонтируйте корпус клапана или свяжитесь с производителем обратного клапана для получения дальнейших инструкций.

Резюме

Обратный клапан – это тип клапана, который используется для предотвращения обратного потока жидкости в трубопроводной системе. Обратный клапан также известен как односторонний клапан, поскольку жидкость течет только в одном направлении. Производители обратных клапанов разрабатывают эти клапаны таким образом, что нет необходимости в операторе клапана, так как клапан закрывается и открывается автоматически. Обратный клапан работает по принципу перепада давления. Согласно этому принципу, обратный клапан открывается, когда давление восходящего потока жидкости больше, чем давление нисходящего потока. Этот клапан закрывается, когда давление в нижнем бьефе больше давления в верхнем бьефе. Обратные клапаны работают на основе давления, открываясь и закрываясь автоматически, что помогает предотвратить обратный поток жидкости, который может привести к повреждению других систем, таких как насосы, или загрязнению жидкости в трубопроводе. Существуют различные типы обратных клапанов, которые включают в себя пружинные обратные клапаны, пружинные Y-образные обратные клапаны, шаровые обратные клапаны, поворотные обратные клапаны, подъемные обратные клапаны и запорные обратные клапаны. Области применения обратных клапанов включают химическую промышленность, производство продуктов питания и напитков, электростанции, ирригацию, сточные воды, котлы и насосы, а также другие области. Преимущества использования обратного клапана – низкий перепад давления, универсальность, долговечность, отсутствие обратного потока, дешевизна ремонта, возможность горизонтальной или вертикальной установки, а также автоматический режим работы.