Пружинный обратный клапан

Что такое пружинный обратный клапан?

Пружинный обратный клапан – это тип клапана, который используется для предотвращения обратного потока жидкости в различных промышленных приложениях. Пружинный обратный клапан также известен как пружинный обратный клапан. Название происходит от того, что эти клапаны идеально подходят для обеспечения потока жидкости только в одном направлении и не допускают обратного потока. Производители пружинных обратных клапанов выпускают эти клапаны для автоматической работы без необходимости использования привода или оператора клапана. Как следует из названия, пружинные обратные клапаны работают с помощью пружины, которая помогает открывать и закрывать клапан. Эти клапаны работают на основе разницы давлений, то есть они открываются, когда давление всасывания высокое, и закрываются, когда давление всасывания ниже давления на выходе. Пружина помогает вернуть закрывающийся компонент клапана в его посадочное положение, используя потенциальную энергию, создаваемую при прохождении жидкости через пружинные обратные клапаны. Производители пружинных обратных клапанов выпускают различные типы этих клапанов для использования при различных уровнях давления и температуры, а также для коррозийных и некоррозийных продуктов.

Рисунок: Пружинный обратный клапан.

Компоненты пружинного обратного клапана?

Корпус клапана

Это внешний компонент пружинного обратного клапана, который используется для закрытия внутренних частей клапана. Корпус клапана может быть изготовлен из различных материалов, но этот материал должен быть способен гарантировать высокий уровень структурной целостности, чтобы гарантировать, что клапан не может сломаться или утечка жидкости из-за ударного повреждения или высокого давления соответственно. К таким прочным материалам, из которых могут быть изготовлены корпуса клапанов, относятся нержавеющая сталь, углеродистая сталь, латунь, бронза, чугун и ковкий чугун.

Капот

Это компонент подпружиненного обратного клапана, который располагается поверх корпуса клапана и помогает закрыть внутренние компоненты. Колпак соединяется с корпусом клапана с помощью соединительных элементов, таких как болты и гайки или винты. Колпак также используется при необходимости осмотра клапана, когда соединительные элементы открываются, чтобы снять колпак и открыть доступ к внутренним деталям. Однако не все пружинные обратные клапаны имеют колпак.

Открывающий/закрывающий элемент

Производители пружинных обратных клапанов используют либо диск, либо шар для открытия или закрытия потока жидкости через клапан. Закрывающий элемент работает при поддержке пружины, помогая закрыть клапан сразу после выключения насоса или при снижении давления всасывания.

Весна

Это компонент пружинного обратного клапана, который помогает диску клапана или шару закрыть клапан. Пружина сжимается под давлением всасываемой жидкости, заставляя диск открываться. Способность пружины открываться зависит от определенных параметров, таких как прочность материала, диаметр и жесткость.

Сиденье

Это часть подпружиненного обратного клапана, которая используется для обеспечения посадочной поверхности диска или шара. Седло также помогает обеспечить уплотнение между диском/шаром и корпусом клапана для предотвращения утечки жидкости.

Рисунок: Компоненты пружинного обратного клапана.

Как работает пружинный обратный клапан?

Пружинный обратный клапан работает по принципу разности давлений. В этом случае, если давление всасывания достаточно высокое, оно пробивает себе путь через диск или шар клапана, сжимая пружину клапана. Как только тарелка/шарик клапана открывается, жидкость продолжает течь до тех пор, пока давление всасывания не начнет снижаться или пока насос не будет выключен. В случае выключения насоса жидкость пытается течь в обратном направлении, поскольку давление всасывания ниже давления на выходе. Однако перед тем, как жидкость потечет назад, пружина клапана, сжатая давлением всасываемой жидкости, растягивается до первоначальной длины, заставляя диск/шарик занять свое посадочное положение. Таким образом, пружинный механизм обеспечивает отсутствие обратного хода жидкости. Производители пружинных клапанов стремятся обеспечить отсутствие обратного хода жидкости, особенно если клапан используется в критических областях применения, таких как очистка сточных вод, пищевые продукты и напитки, которые могут вызвать загрязнение.

Рисунок: Работа пружинного обратного клапана.

Типы пружинных обратных клапанов

Рядовой пружинный обратный клапан

Это пружинный обратный клапан, в котором пружина и диск/шарик ориентированы под углом 0^o градусов относительно корпуса клапана. Данный тип клапана может быть установлен как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Рядные пружинные обратные клапаны очень распространены на рынке благодаря своей простой и компактной конструкции. Этот тип клапана имеет короткое расстояние перемещения диска/шарика с помощью пружины. Это помогает увеличить время быстрого закрытия, обеспечивая отсутствие обратного потока жидкости.

Рисунок: Рядовой пружинный обратный клапан.

Y-образный пружинный обратный клапан

Это пружинный обратный клапан, в котором седло и диск ориентированы по отношению к оси трубы под углом около 45^o градусов. Принцип работы этого типа клапана такой же, как и у клапана рядного типа. Производители пружинных обратных клапанов стремятся сделать этот клапан для использования в тех случаях, когда необходимо открыть клапан для проверки, не отсоединяя его от трубопроводной системы. Однако этот тип пружинного обратного клапана занимает больше места по сравнению с рядным типом.

Рисунок: Y-образный пружинный обратный клапан.

Подъемный пружинный обратный клапан

Это пружинный обратный клапан, в котором жидкость течет с нижней стороны седла и диска клапана. Пружина ориентирована перпендикулярно седлу клапана. Этот тип клапана работает по тому же принципу разности давлений, при котором давление поступающей жидкости должно быть достаточно высоким, чтобы заставить диск подняться вверх. Движение диска вверх оставляет пространство для потока жидкости через клапан. При снижении давления жидкости диск клапана перемещается вниз, используя потенциальную энергию пружины и силу гравитации. Этот тип клапана похож на шаровой обратный клапан, но у него нет маховика или привода клапана.

Рисунок: Подъем пружинного обратного клапана.

Бесшумный пружинный обратный клапан

Это пружинный обратный клапан, предназначенный не только для предотвращения обратного потока жидкости, но и для устранения гидроудара и связанных с ним проблем. Гидроудар – это явление, возникающее при резком закрытии клапана или при внезапном отключении насоса. Гидроудар вызывает механические напряжения в системе трубопроводов, которые могут нарушить структурную целостность труб и сантехнического оборудования. Производители пружинных обратных клапанов проектируют эти клапаны таким образом, чтобы они закрывались медленно, что исключает гидроудары, вибрации, а также предотвращает обратный поток жидкости. Пружина в этом типе клапана служит для медленного возврата диска в его посадочное положение после того, как давление жидкости начинает снижаться.

Рисунок: Бесшумный пружинный обратный клапан.

Вафельный пружинный обратный клапан

Это пружинный обратный клапан с тонким, но прочным корпусом. Этот тип клапана подходит для использования в приложениях, где требуется небольшая длина вылета. Благодаря своим небольшим размерам эти клапаны имеют небольшой вес. Вафельные пружинные обратные клапаны имеют две пластины, шарнирно закрепленные в центре шарнирного штифта. Для удержания пластин в нужном положении используются пружины. Пружины закреплены на шарнирном пальце и удерживаются от свободного вращения с помощью штифта, установленного параллельно шарнирному пальцу. Давление жидкости сжимает пружины, заставляя пластины открывать подпружиненный обратный клапан. Степень открытия пластин зависит от давления жидкости, то есть чем больше давление жидкости, тем больше открываются пластины, пропуская больше жидкости.

Рисунок: Вафельный пружинный обратный клапан.

Шаровой подпружиненный обратный клапан

Это пружинный обратный клапан, в котором для открытия и закрытия потока жидкости используется шар. Шар располагается рядом с отверстием на входном участке. Седло предназначено для того, чтобы направлять шар в отверстие и тем самым обеспечивать герметичное перекрытие, когда жидкость пытается изменить направление потока. Производители обратных клапанов с шаровой пружиной проектируют этот клапан таким образом, что шар перемещается, когда давление всасывания превышает усилие пружины. Пружина сжимается, перемещая шар дальше от впускного отверстия, что позволяет жидкости протекать в клапан и через него. Пружина вместе с шаром возвращается в исходное положение после остановки насоса или при снижении давления жидкости.

Рисунок: Шаровой пружинный обратный клапан.

Применение пружинного обратного клапана

• Пружинные обратные клапаны используются в системах подачи пресной воды и очистных сооружениях.
• Эти клапаны используются на предприятиях химического производства.
• Они используются в пищевой промышленности и производстве напитков.
• Пружинные обратные клапаны используются в фармацевтике.
• Они используются для контроля питательной воды и пара в котлах.
• Эти клапаны используются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
• Пружинные обратные клапаны используются в нефте- и газоперерабатывающей промышленности.
• Эти клапаны используются в горнодобывающей промышленности.

Преимущества пружинных обратных клапанов

• Пружинные обратные клапаны работают автоматически, что позволяет экономить на приводе клапана.
• Пружинные обратные клапаны имеют низкий перепад давления, что повышает эффективность перекачки.
• Эти клапаны могут поддерживать рабочее давление в системе трубопроводов.
• Они долговечны, поскольку в них используются прочные материалы, которые увеличивают срок их службы, особенно при использовании в соответствии с инструкциями, предоставленными производителем пружинного обратного клапана.
• Пружинные обратные клапаны могут быть установлены как в вертикальной, так и в горизонтальной ориентации, поскольку их закрытие при снижении давления жидкости зависит от силы пружины.
• Эти клапаны не допускают утечки жидкости.
• Их не нужно смазывать.
• Эти клапаны работают очень быстро, в отличие от других клапанов, таких как задвижки и шаровые краны.
• Пружинные обратные клапаны не допускают обратного потока жидкости.

Недостатки пружинных обратных клапанов

• Пружинные обратные клапаны не подходят для использования в системах с пульсирующим потоком жидкости.
• Некоторые пружинные обратные клапаны вызывают проблемы с гидроударами.
• Эти клапаны не могут пропускать поток жидкости в обоих направлениях. 
• Их нельзя осматривать во время работы.

Поиск и устранение неисправностей пружинных обратных клапанов

Жидкость не проходит через клапан

• Клапан был установлен в неправильном направлении. Установите клапан в соответствии с направлением, указанным на клапане или в руководстве производителя пружинного обратного клапана.
• Труба, транспортирующая жидкость через клапан, заблокирована. Проверьте клапан и удалите все материалы, вызывающие засорение.
• Давление всасываемой жидкости недостаточно высоко для открытия диска или шара клапана. Увеличьте давление всасывания.

Утечка жидкости при полностью закрытом клапане

• Поврежденные или изношенные уплотнительные кольца. Замените уплотнительные кольца.
• Твердые частицы засорились в клапане. Откройте подпружиненный обратный клапан и удалите засорившийся материал.

Утечка внешней жидкости

• Ослабленное соединение болтов или винтов. Затяните болты или винты с моментом, рекомендованным производителем пружинного обратного клапана.
• Изношенные или поврежденные уплотнительные кольца. Замените уплотнительные кольца.
• Изношенная или поврежденная прокладка. Замените прокладку.

Резюме

Пружинный обратный клапан – это клапан, используемый для предотвращения обратного потока жидкости в различных приложениях. Этот клапан работает по принципу перепада давления. По этому принципу клапан открывается, когда давление всасываемой жидкости достаточно высоко, чтобы сжать пружину и открыть клапан. Как только клапан открывается, жидкость продолжает течь до момента, когда давление всасывания падает, давая пружине энергию для возвращения в свое посадочное положение. Способность тарелки/шарика клапана открываться или закрываться зависит от силы пружины. Чем сильнее пружина, тем большее давление жидкости требуется для открытия и тем легче закрыть клапан. Производители пружинных обратных клапанов выпускают различные типы таких пружин, включая рядные пружинные обратные клапаны, Y-образные пружинные обратные клапаны, пластинчатые пружинные обратные клапаны, бесшумные пружинные обратные клапаны, подъемные пружинные обратные клапаны и шаровые пружинные обратные клапаны. Эти клапаны используются в различных областях промышленности, таких как водоснабжение, химическая промышленность, производство продуктов питания и напитков, фармацевтика, паровые электростанции, горнодобывающая промышленность и др. Преимуществами использования пружинных обратных клапанов являются автоматическая работа, низкий перепад давления, универсальность, отсутствие утечек, долговечность, отсутствие обратного потока жидкости, отсутствие необходимости в смазке, быстрая работа и др.