Пружинный обратный клапан

Что такое пружинный обратный клапан?

Пружинный обратный клапан – это тип обратного клапана, используемый для предотвращения изменения направления потока жидкости. Пружинные обратные клапаны имеют одностороннее направление потока и являются автоматическими. Производители пружинных обратных клапанов проектируют эти клапаны с одним входным и одним выходным отверстием. Пружинный обратный клапан также известен как пружинный обратный или пружинный односторонний клапан, поскольку он может пропускать только жидкость, текущую вперед, и останавливает любую жидкость, пытающуюся течь назад. Как следует из названия, пружинный обратный клапан использует пружину для предотвращения обратного потока жидкости. Обратный поток жидкости нежелателен, поскольку он может загрязнить жидкость выше по течению или повредить оборудование, например, насосы. Пружинные обратные клапаны изготавливаются из различных материалов и имеют различные размеры для использования в различных областях промышленности. Некоторые пружинные обратные клапаны используются в условиях высокого давления и высоких температур и изготавливаются из металлических материалов, таких как углеродистая сталь, нержавеющая сталь, ковкий чугун, чугун, латунь и бронза. Производители пружинных обратных клапанов выпускают клапаны с наклейкой, которая показывает направление потока жидкости. Эта стрелка помогает установить пружинный обратный клапан в правильном направлении, иначе жидкость не будет проходить через клапан.

Рисунок: Пружинный обратный клапан.

Как работает пружинный обратный клапан?

Пружинный обратный клапан работает по принципу разницы давлений между входным и выходным отверстиями. Когда давление на входе равно давлению растрескивания, оно заставляет тарелку клапана открыть пружинный обратный клапан, пропуская жидкость через клапан. Жидкость продолжает течь вперед до тех пор, пока давление на входе не снизится до уровня ниже давления растрескивания, заставляя жидкость течь в обратном направлении во входной порт. В этом случае диск клапана возвращается в положение закрытия непосредственно перед началом обратного потока жидкости. Этому способствует высокая чувствительность пружинного обратного клапана к изменениям давления. Уровень давления растрескивания в пружинном обратном клапане зависит от типа клапана, характеристик пружины, конструкции клапана и ориентации относительно трубы. Давление срабатывания указывается в PSI, PSIG или барах.

Рисунок: Работа пружинного обратного клапана.

Типы пружинных обратных клапанов

Пружинный обратный клапан в линии

Это пружинный обратный клапан, в котором пружина и диск расположены в линию. Пружинные рядные обратные клапаны просты в эксплуатации и имеют простую конструкцию. Производители пружинных обратных клапанов проектируют эти клапаны таким образом, что когда жидкость пытается попасть во входное отверстие клапана, она имеет достаточное давление вверх по потоку, чтобы преодолеть давление растрескивания и силу пружины. После того как давление выше по потоку преодолевает давление растрескивания, жидкость заставляет диск клапана открыться, и таким образом жидкость проходит через клапан. Жидкость продолжает течь через клапан до тех пор, пока давление на входе не станет меньше давления растрескивания при попытке жидкости течь в обратном направлении. В этом случае давление растрескивания и сила пружины перемещают диск в противоположном направлении, закрывая пружинный обратный клапан. Пружинные рядные обратные клапаны имеют короткий ход пружины, что улучшает время реакции клапана при закрытии или открытии. Пружинный обратный клапан этого типа может быть установлен как горизонтально, так и вертикально.

Рисунок: Пружинный рядный обратный клапан.

Пружинный Y-образный обратный клапан

Это пружинный обратный клапан, который работает так же, как и рядный пружинный обратный клапан. Производители пружинных обратных клапанов выпускают этот клапан с пружиной и диском, ориентированными под определенным углом, что придает клапану Y-образную форму, отсюда и название Y-образный пружинный обратный клапан. Одним из преимуществ этого клапана является то, что его не нужно демонтировать с трубы для очистки или ремонта. Однако эти клапаны имеют большой вес, и для их установки требуется много места в трубопроводной системе.

Рисунок: Пружинный Y-образный обратный клапан.

Обратный клапан с шаровой пружиной

Это пружинный обратный клапан, в котором для закрытия и открытия потока жидкости используется шар. Шар располагается рядом с входным отверстием. Уплотнительное седло используется для направления шара, чтобы создать герметичное уплотнение. Шаровой пружинный обратный клапан открывается, когда давление на входе становится больше, чем сила пружины, удерживающей шар. Таким образом, жидкость начинает протекать через клапан. Пружина заставляет шар закрыть входное отверстие, чтобы блокировать обратный поток жидкости при снижении давления на входе.

Рисунок: Пружинный шаровой обратный клапан.

Обратный клапан с подъемной пружиной

Это пружинный обратный клапан, в котором пружина используется для перемещения диска в вертикальном или горизонтальном направлении для открытия или закрытия потока жидкости. Производители обратных клапанов с подъемной пружиной рекомендуют использовать эти клапаны в паропроводах, газе, воздухе, воде и паре. Жидкость поступает в клапан под седлом клапана и поднимает диск от седла, открывая поток жидкости. Когда жидкость пытается изменить направление, диск возвращается в свое положение под действием обратного потока или силы тяжести.

Рисунок: Обратный клапан с подъемной пружиной в открытом состоянии (левая сторона) и в закрытом состоянии (правая сторона).

Пружинный обратный клапан без проскальзывания

Это пружинный обратный клапан, который предназначен для закрытия и открытия потока жидкости без создания избыточного давления или эффекта захлопывания. Некоторые пружинные обратные клапаны закрывают диск таким образом, что возникает захлопывание. Захлопывание создает волну давления, которая распространяется по системе трубопроводов и снижает эффективность системы. В пружинных обратных клапанах без захлопывания используется пружина, расположенная против давления потока. Если давление потока жидкости очень высокое, пружина сжимается и плавно оттягивает тарелку клапана назад. Тарелка клапана перемещается обратно к посадочной поверхности, когда жидкость начинает замедляться или когда поток останавливается, прежде чем изменить направление потока к входному отверстию.

Рисунок: Пружинный обратный клапан без проскальзывания.

Бесшумный обратный клапан осевого потока

Это пружинный обратный клапан, в котором пружина удерживает и центрирует диск для более быстрого закрытия и открытия и более плавного потока жидкости. Диск и пружина находятся в центре трубопровода, а жидкость течет вокруг диска. Этот тип пружинного обратного клапана отличается от других пружинных клапанов, которые полностью вытягивают диск, оставляя трубопровод полностью открытым. Конструкция, используемая производителями пружинных обратных клапанов при изготовлении этого клапана, повышает его стоимость по сравнению с другими пружинными обратными клапанами. Несмотря на дороговизну, эти клапаны имеют более длительный срок службы, в течение которого они могут использоваться более трех лет без замены. Производители пружинных обратных клапанов проектируют эти клапаны таким образом, что когда давление на входе начинает медленно снижаться, клапан начинает медленно закрываться до полного закрытия, чтобы исключить обратный ход жидкости через входное отверстие.

Рисунок: Бесшумный обратный клапан осевого потока.

Факторы, которые необходимо учитывать при покупке или выборе пружинного обратного клапана

Тип носителя

Свойства среды, которая будет проходить через пружинный обратный клапан, определяют материал, из которого изготовлен клапан. Для коррозионных и агрессивных сред очень хорошо подходит пластиковый материал, так как он очень устойчив к коррозии. Если пружинный обратный клапан предназначен для использования в условиях высоких температур, то лучше использовать пружинный обратный клапан с металлическим седлом, поскольку он выдерживает как высокую температуру, так и высокое давление.

Условия применения

Выбранный пружинный обратный клапан должен выдерживать расход жидкости, давление и температуру. Если размер клапана подобран неправильно, это приведет к техническим проблемам в системе трубопровода или на самом клапане. Производители пружинных обратных клапанов рекомендуют покупателю знать расход, давление и температуру, которым будет подвергаться клапан, чтобы можно было легко выбрать подходящий клапан.

Требования к техническому обслуживанию

Выбранный клапан должен по возможности не требовать частого обслуживания. Частое обслуживание в конечном итоге обойдется очень дорого. Поэтому следует учитывать такие факторы, как используемая среда и знать, есть ли в ней шламы, которые могут вызвать заклинивание клапана или засорение жидкости.

Применение пружинного обратного клапана

• Пружинные обратные клапаны используются в центробежных насосах для предотвращения обратного потока жидкости во избежание повреждения насоса.
• Они используются в пресной воде.
• Они используются в системах нефте- и газопереработки.
• Пружинные обратные клапаны используются в котлах для предотвращения обратного потока пара или воды.
• Они используются в пищевой промышленности и производстве напитков.
• Они используются в паровых электростанциях.
• Пружинные обратные клапаны используются в производстве различных химических веществ.
• Они используются при транспортировке сточных вод.

Преимущества пружинных обратных клапанов

• Пружинные обратные клапаны имеют низкий перепад давления.
• Эти клапаны могут поддерживать необходимое давление жидкости.
• Пружинные обратные клапаны могут использоваться в течение длительного периода времени без замены.
• Пружинные обратные клапаны универсальны, поскольку они используются в различных областях для открытия и закрытия потока жидкости.
• Эти клапаны имеют высокую эффективность по сравнению с другими клапанами, например, шаровыми.
• Пружинные обратные клапаны являются автоматическими.
• Они не имеют утечек жидкости.
• Пружинные обратные клапаны могут быть установлены в вертикальной или горизонтальной ориентации в зависимости от необходимости.

Недостатки пружинного обратного клапана

• Пружинные обратные клапаны пропускают поток жидкости только в одном направлении.
• Пружинные обратные клапаны нельзя проверять во время работы, если только не остановить поток жидкости, а затем открыть клапан для проверки.
• Эти клапаны не подходят для систем с пульсирующим потоком.

Поиск и устранение неисправностей пружинного обратного клапана

Негерметичность обратного клапана с внешней пружиной

• Ослабленные болты и гайки или винты. Затяните болты и гайки или винты с моментом, рекомендованным производителем пружинного обратного клапана.
• Изношенные уплотнительные кольца. Замените уплотнительные кольца.

Утечка жидкости при полностью закрытом клапане

• Поврежденные или изношенные уплотнительные кольца. Замените уплотнительные кольца.
• Посторонние материалы застряли внутри пружинного обратного клапана. Разберите клапан в соответствии с инструкциями производителя пружинного обратного клапана и удалите посторонние материалы. Очистите клапан после удаления посторонних материалов.

Пружинный обратный клапан не работает

• Пружинный обратный клапан был установлен в неправильном направлении. Измените установку клапана и следуйте инструкциям производителя пружинного обратного клапана при установке.
• Труба, питающая клапан, заблокирована. Осмотрите клапан на предмет засорения и удалите засоряющий материал.
• Давление в восходящем потоке очень низкое. Увеличьте давление в восходящем потоке.

Резюме

Пружинный обратный клапан – это тип обратного клапана, который предназначен для предотвращения изменения направления потока жидкости. Пружинные обратные клапаны – это автоматические клапаны, которые позволяют жидкости течь только в одном направлении. При любой попытке жидкости изменить направление потока пружинный обратный клапан перекрывает входное отверстие. Пружинные обратные клапаны используют пружину для поддержки тарелки клапана при закрытии или открытии потока жидкости. Производители пружинных обратных клапанов проектируют эти клапаны по принципу разности давлений. Когда давление выше по потоку превышает давление ниже по потоку, жидкость заставляет диск открыться. Клапан начинает закрываться сразу же, как только давление выше по потоку начинает снижаться. Пружинные обратные клапаны – это простые клапаны, которые использовались для решения потенциальных проблем в различных отраслях промышленности. Предотвращая обратный поток жидкости, эти клапаны помогают предотвратить загрязнение жидкости и повреждение трубопроводного оборудования, например, насосов. Существуют различные типы пружинных обратных клапанов, которые включают в себя пружинные обратные клапаны в линии, пружинные Y-образные обратные клапаны, шаровые пружинные обратные клапаны, подъемные пружинные обратные клапаны, пружинные обратные клапаны без проскальзывания и бесшумные обратные клапаны осевого потока. Области применения пружинных обратных клапанов включают нефте- и газоперерабатывающие заводы, пресное водоснабжение, пищевые продукты и напитки, химическую промышленность, паровые электростанции и др. Преимущества использования пружинных обратных клапанов: низкий перепад давления, высокая эффективность, способность поддерживать давление, нулевая утечка жидкости, долговечность, универсальность, автоматизация, возможность вертикальной или горизонтальной установки.