Основы обратных клапанов | Насосы и системы

Обратные клапаны для водоснабжения и очистки сточных вод

Обратные клапаны обычно устанавливаются в трубопроводах для предотвращения обратного потока. Обратный клапан в основном представляет собой односторонний клапан, в котором поток может свободно течь в одну сторону, но если поток поворачивается, клапан закрывается для защиты трубопровода, других клапанов, насосов и т. д. Если поток поворачивается, а обратный клапан отсутствует установлен, может произойти гидравлический удар. Гидравлический удар часто возникает с чрезвычайной силой и может легко повредить трубопровод или компоненты.

Где используются обратные клапаны?

Обратные клапаны используются во многих различных областях. Например, их часто размещают на стороне нагнетания насоса, чтобы защитить насос от обратного потока. Центробежные насосы, наиболее распространенный тип водяных насосов, не являются самовсасывающими, поэтому обратные клапаны необходимы для удержания воды в трубах. Также обратные клапаны очень часто используются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Системы HVAC используются, например, в больших зданиях, где хладагент закачивается на несколько этажей. Эти обратные клапаны устанавливаются для того, чтобы охлаждающая жидкость не стекала вниз.

На что обращать внимание при выборе обратного клапана

При выборе обратного клапана важно провести анализ рентабельности конкретной системы. Часто основное внимание уделяется снижению затрат и в то же время достижению минимально возможных потерь давления, но когда речь идет об обратных клапанах, более высокий уровень безопасности означает более высокие потери давления. Таким образом, чтобы убедиться, что обратный клапан правильно защищает систему, каждую систему необходимо оценивать индивидуально, а также учитывать такие факторы, как риск гидравлического удара, допустимая потеря давления и финансовые последствия установки обратного клапана со слишком высоким уровнем безопасности. необходимо учитывать запас прочности на гидравлический удар. Пожалуйста, перейдите к разделу Как выбрать правильный обратный клапан для получения более подробной информации.

Различные типы обратных клапанов

Существуют различные типы обратных клапанов для систем водоснабжения и водоотведения. Они работают по-разному, но служат одной цели. AVK предлагает широкий ассортимент поворотных обратных клапанов, шаровых обратных клапанов, обратных клапанов с наклонным диском, обратных клапанов с наклонным седлом, обратных клапанов с соплом и бесшумных обратных клапанов. Перейдите к полному ассортименту в нашем поиске продуктов. Наиболее распространенными типами обратных клапанов для воды и сточных вод являются поворотные обратные клапаны и шаровые обратные клапаны:

  • Поворотные обратные клапаны: Поворотный обратный клапан монтируется с диском, который качается на шарнире или валу. Диск откидывается от седла, чтобы обеспечить прямой поток, а когда поток останавливается, диск поворачивается обратно на седло, блокируя обратный поток. Вес диска и обратный поток влияют на характеристики запирания клапана.
  • Шаровые обратные клапаны: Шаровой обратный клапан работает с помощью шара, который перемещается вверх и вниз внутри клапана. Седло обработано так, чтобы соответствовать шару, а камера имеет коническую форму, чтобы направлять шар в седло, чтобы герметизировать и остановить обратный поток.
Читайте также:
Компоненты системы HVAC и как они работают? | Линквип

Гидравлический удар и скачки давления

Что такое гидроудар?

Гидравлический удар является результатом быстрого изменения скорости жидкости в трубопроводной системе и обычно возникает, когда движущаяся жидкость внезапно останавливается, например, при столкновении с препятствием. Например, клапан, закрывающийся слишком быстро, пошлет ударную волну по трубе, которая может повредить как трубу, так и оборудование. Он будет продолжать двигаться по трубопроводу до тех пор, пока энергия не рассеется, и может вызвать локальное повышение давления и издавать громкие шумы, иногда напоминающие стук молотка, который в этих условиях является шумом расширения трубы.

Почему возникают скачки давления в трубопроводах

Если насос останавливается или клапан закрывается слишком быстро, поток будет продолжаться, что создаст вакуум после насоса или клапана и очень высокое давление на другом конце трубопровода. Когда в трубопроводе присутствуют два разных давления, поток будет двигаться в направлении наименьшего давления, что создаст скачок давления. Поток будет продолжать двигаться вперед и назад до тех пор, пока энергия не рассеется и давления не выровняются.

Когда возникает скачок давления, хотя он может длиться очень короткое время, он может увеличить нормальное давление в системе до 10 и более раз. Это может привести к значительному повреждению системы, включая трещины в трубах, разрывы, кавитацию и имплозию из-за образования вакуума. Помимо связанных с этим затрат и времени простоя, эти отказы вызывают значительные риски для здоровья и безопасности. Эти отказы могут быть не из-за одного большого скачка давления, а из-за повторяющихся скачков давления, которые в конечном итоге вызывают усталостное разрушение системы.

Основы обратных клапанов

Обратные клапаны, или односторонние клапаны, предназначены для остановки обратного потока и, в конечном счете, для защиты насосов и компрессоров. Они доступны в нескольких стилях и размерах, от 1/8 дюйма до необходимого размера. Обратные клапаны используются во многих отраслях промышленности и для различных применений, от муниципального водоснабжения до горнодобывающей промышленности и природного газа. Тремя наиболее распространенными типами являются поворотные обратные клапаны, двухстворчатые обратные клапаны и бесшумные осевые обратные клапаны с пружинным усилием.

Читайте также:
Метод бревенчатой ​​хижины встык и проход: угловая система без надрезов - Log Cabin Hub

поворотный обратный клапан

Изображение 1. Поворотный обратный клапан (Изображения предоставлены Triangle Fluid Controls Ltd.)

Обратный клапан

Это, вероятно, самый распространенный обратный клапан, используемый сегодня, и он имеет полнопроходную конструкцию, что означает, что диск, когда он полностью открыт, находится вне потока. Этот тип обратного клапана является хорошим выбором для применений с высоким процентным содержанием твердых частиц и меньшим количеством циклов включения/выключения. Из-за расстояния перемещения диска поворотные обратные клапаны закрываются медленно. Это приводит к тому, что последний толчок обратного потока захлопывает диск, что приводит к огромному скачку давления, вызывающему гидравлический удар. Гидравлический удар — это скачок давления, когда движущаяся жидкость вынуждена останавливаться или внезапно менять направление, вызывая волну давления в трубе. Эта волна давления может вызвать серьезные проблемы, от шума и вибрации до обрушения трубы.

двухстворчатый обратный клапан

Изображение 2. Двухдверный обратный клапан

Двухдверный обратный клапан

Этот клапан похож на поворотный обратный и немного лучше с точки зрения закрытия из-за винтовых пружин, которые помогают двум консольным дверям закрываться быстрее. Было доказано, что это не лучший выбор при гидравлическом ударе, хотя они будут работать лучше, чем поворотный обратный клапан. Как правило, этот тип клапана считается серийным товарным клапаном с небольшими возможностями настройки.

Бесшумный осевой обратный клапан с пружинным усилием

Эти полнопоточные клапаны обычно включают в себя узел шток-диск с центральной направляющей вместе с пружиной сжатия. Это означает, что диск остается в потоке. Среда обтекает его и не требует ручной или автоматизированной помощи для работы. Когда насос работает, клапан открыт. Когда насос отключается, клапан немного закрывается до реверсирования потока жидкости за счет силы сжатия пружины, действующей на диск, что практически исключает гидравлический удар.

пружинный обратный клапан

Изображение 3. Бесшумный осевой обратный клапан с пружинным приводом

В большинстве запросов на обратные клапаны учитываются только размер линии и класс давления, поскольку давление и расход среды могут значительно различаться, если размеры труб слишком велики для будущих проблем или слишком малы из-за отсутствия или неправильной информации. Это не всегда лучший способ решить, какой тип клапана использовать в системе. Также необходимо учитывать рабочее давление, скорость потока, удельный вес среды и температуру. Настоятельно рекомендуется провести анализ конструкции системы. Необходимо понять, почему клапаны выходят из строя и первопричины. Наиболее частая поломка связана с чрезмерным износом внутренних частей клапана. Пружины, диски и штоки изнашиваются преждевременно из-за того, что они не удерживаются устойчиво во время работы. Когда диск нестабилен из-за недостаточного потока, чтобы удерживать его в полностью открытом положении, может возникнуть вибрация.

Читайте также:
Покупайте строительные материалы ведущих брендов | Истинная ценность

Что подразумевается под размером обратного клапана?

Подобрать размер клапана с центральным управлением несложно. Наряду с размером трубы, классом давления и типом требуемого клапана (фланцевый, бесфланцевый и т. д.) пользователям необходимо знать фактическое рабочее давление, скорость потока, тип среды, температуру и удельный вес среды. Это может быть так же просто, как изготовить клапан с более легкой пружиной, чтобы клапан мог полностью открываться. Чтобы клапан достиг полностью открытого положения, может потребоваться ограничитель подъема, чтобы уменьшить расстояние перемещения диска. Когда клапан открыт на 100 процентов, он будет стабильным в потоке и приведет к уменьшению преждевременного износа и выхода из строя за счет устранения эффектов вибрации. Очень важно помнить, что эти клапаны рассчитаны на фактические значения расхода, а не на размер трубопровода. Клапан надлежащего размера будет либо в полностью открытом, либо в закрытом положении.

Зачем выбирать размер клапана?

Преимущества использования бесшумного обратного клапана правильного размера и положения:

  1. Он может защитить систему от дорогостоящих сбоев и простоя производственного объекта.
  2. Срок службы клапана можно значительно увеличить за счет снижения риска поломки деталей и повреждения оборудования, расположенного ниже по потоку.
  3. Он защищает насосы, расположенные вверх по течению, не допуская обратного потока, который может привести к вращению насоса в обратном направлении и серьезному повреждению.
  4. Это приводит к лучшей защите насосов и компрессоров.
  5. В результате снижается вибрация трубопровода.
  6. Уменьшается количество проблем с гидравлическим ударом.
  7. Он будет работать в вертикальном направлении потока вниз.

Доход от инвестиций

Первоначальный «шок от наклейки» для клапана определенного размера может быть пугающим, поэтому ответьте на несколько вопросов:

Что такое обратный клапан и как работает обратный клапан

Proco Как работают обратные клапаны

Обратные клапаны используются практически во всех отраслях промышленности, действуя как односторонние или обратные клапаны. Обратные клапаны представляют собой простые устройства, выполняющие жизненно важную функцию, предотвращая обратные потоки, тем самым предотвращая повреждения и обеспечивая эффективную работу. Например, обратный поток может привести к гидравлическому удару. Это явление может привести к повторяющимся экстремальным скачкам давления в подключенных трубопроводах, клапанах и насосах, которые могут привести к фатальному повреждению или разрыву системы и ее трубопроводов. Даже если отказ не происходит немедленно, повторное воздействие гидравлического удара может вызвать усталость, которая также может в конечном итоге привести к потере целостности системы.

Читайте также:
Типы листьев

Имея один вход и выход, обратные клапаны управляются перепадом давления. При превышении определенного давления на входе клапан автоматически открывается без какого-либо вмешательства. Это минимальное рабочее давление, известное как давление срабатывания, является одной из ключевых характеристик, определяемых для всех обратных клапанов. Химическая, целлюлозно-бумажная, пищевая промышленность, водоподготовка и очистка сточных вод, промышленная, морская и горнодобывающая промышленность, насосы, трубопроводы, производство электроэнергии и ОВКВ — вот лишь некоторые из многих приложений для перекачивания жидкостей и насосов, в которых используются обратные клапаны.

Часто обратные клапаны устанавливаются последовательно, например, в системах водоснабжения для предотвращения обратного потока загрязненной воды в линии подачи чистой воды. Имея огромный спектр потенциальных применений, существует также несколько типов обратных клапанов, в которых используется множество различных материалов, таких как металл, полимеры и резина. Общие конструкции включают поворотные или откидные обратные клапаны, в которых металлический диск поворачивается на шарнире или цапфе для предотвращения обратного потока. Обратные клапаны большего размера обычно бывают поворотного или откидного типа. Как следует из названия, обратные клапаны с шаровым и пружинным шаром имеют шар, который устанавливается в седло соответствующего профиля. Обратные клапаны с утиным клювом основаны на гибкой резиновой диафрагме, которая создает клапан, который обычно закрыт, если не подается положительное давление.

Однако, в отличие от их металлических аналогов поворотных или откидных обратных клапанов, резиновые обратные клапаны с утиным носом не ржавеют, не заедают и не заедают, что обычно повышает надежность и долговечность. Точно так же резиновые обратные клапаны не подвержены механическому износу, что может отрицательно сказаться на обратных клапанах, изготовленных из других материалов.

Proco Как работают обратные клапаны (1)

Выбор правильного обратного клапана

При выборе обратных клапанов необходимо учитывать множество факторов, чтобы обеспечить правильный выбор. Например, важно убедиться, что любой обратный клапан изготовлен из подходящих материалов, совместимых с жидкостью или газом, которые будут использоваться, например, с использованием резинового обратного клапана с утиным носом, где это необходимо. Номинальные характеристики клапана, размер линии, тип установки, такой как горизонтальная или вертикальная, размеры и тип соединения, максимальная скорость утечки, перепад давления и любые особые требования должны быть частью углубленной оценки. Также важно убедиться, что в каждом случае используется правильный тип клапана.

Читайте также:
Декор над кроватью Настенное искусство из белой штукатурки.

Однако в то время как для большинства типов клапанов полностью открытый затвор незначительно ограничивает поток, в обратном клапане степень открытия зависит от перепада давления. Тем не менее, обратные клапаны часто определяются, как и другие типы клапанов, и основаны на максимально возможном коэффициенте потока клапана (Cv), а не на реальных условиях эксплуатации. В результате клапан может открываться только частично, когда скорость потока меньше требуемой. Частично открытые клапаны могут иметь повышенное сопротивление и падение давления, а также такие явления, как трепетание клапана. Чрезмерное флаттер приводит к износу, что неизбежно повышает вероятность отказа компонента. В случае обратных клапанов это может привести к обратному потоку и всем связанным с этим проблемам, которые могут возникнуть в этих условиях.

Например, в приложениях с обратным клапаном более высокие значения Cv могут быть вредными, поскольку это увеличивает вероятность частично открытого клапана. Клапан с высоким значением Cv в системе с низким расходом, вероятно, увеличит вероятность износа компонентов клапана и приведет к более высокому падению давления, чем предполагалось, учитывая, что падение давления обычно рассчитывается на основе полностью открытого клапана.

Таким образом, правильный размер обратного клапана является важным фактором, который часто понимают неправильно. В тех случаях, когда расход недостаточен, чтобы удерживать клапан от остановки, требуется клапан с более низким значением Cv, чтобы предотвратить такие характеристики, как флаттер. Таким образом, размеры обратных клапанов должны основываться на конкретном применении, а не на размере линии, чтобы гарантировать, что клапан полностью открыт или закрыт в типичных условиях эксплуатации. Эту характеристику обратных клапанов часто упускают из виду, и обычно обнаруживается, что такие проблемы в конечном итоге возникают из-за плохо подобранных обратных клапанов, а не из-за самих клапанов.

Proco Как работают обратные клапаны

Когда заменять обратные клапаны

Учитывая потенциально значительные негативные последствия, которые могут возникнуть в результате отказа обратного клапана, обеспечение надлежащего обслуживания и правильной работы обратных клапанов имеет решающее значение для операторов предприятия. Например, обратные клапаны используются во всех ливневых и канализационных системах, где они предотвращают противоток. Неисправные запорные клапаны, подвергшиеся коррозии или заклиниванию, могут привести к стоячей воде или затоплению и связанным с этим последствиям для здоровья из-за контакта с загрязненной водой. Виды отказа обратного клапана, связанные с износом или плохим обслуживанием, могут включать проблемы, связанные с шумом и вибрацией от гидравлического удара, обратного потока, утечки или повреждения. Заедание клапанов может произойти, когда между корпусом клапана и движущимися частями, такими как диск или шар, задерживается такой материал, как накипь или мусор. Повреждение седла клапана или других элементов или застревание материала может привести к утечке. Наряду с загрязнением к другим факторам, которые могут отрицательно повлиять на обратные клапаны, относятся высокие температуры, изношенные эластомеры и уплотнения седла, неправильная установка или плохое техническое обслуживание и сборка. Клапаны также могут заедать или протекать по мере их старения и разрушения.

Читайте также:
Как установить детектор дыма – домашний метод

По мере того как механические обратные клапаны изнашиваются, они обычно дают предупреждающие знаки о своем плохом состоянии. Например, они могут начать вибрировать, издавать шумы или стучать, а также возможно, что компоненты могут выйти из строя и выпасть из механизма. При выходе из строя обратных клапанов также могут возникать обратные потоки. Простое прослушивание потока жидкости, когда клапан находится в закрытом положении, свидетельствует об утечке и является серьезным предупредительным сигналом к ​​действию. Полезно отметить, что обратные клапаны с резиновым утконосом являются «пассивными» устройствами и не подвержены такому износу. Относительно простые меры, такие как минимизация попадания мусора в линию через фильтры и правильная смазка компонентов обратного клапана, могут помочь предотвратить преждевременный выход из строя. Тем не менее, также стоит отметить, что обратные клапаны необходимо регулярно заменять. Продукты, созданные на основе высокого качества и опытных инженеров, неизбежно оказывают значительное влияние на производительность, а более дешевые продукты часто являются ложной экономией. Хотя типичный срок службы компонентов зависит от области применения, производители рекомендуют заменять металлические и пластиковые обратные клапаны каждые 5-7 лет, тогда как обратные клапаны, изготовленные из резины, могут оставаться полностью пригодными к эксплуатации до 35-50 лет.

Обратные клапаны обычно являются недорогим компонентом, и поэтому их часто упускают из виду. Это может быть подход с высоким риском, учитывая, что стоимость отказа обратного клапана значительна. Потенциал катастрофы реален, когда обратный поток может остановить производство или даже серьезно повредить объект. Следовательно, когда обратные клапаны начинают проявлять какие-либо признаки неисправности, операторы предприятия должны незамедлительно заменить компонент высококачественной заменой.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: