Что такое обратный клапан: Обратный клапан в системе отопления. Принцип работы и когда применять

Обратный клапан в системе отопления. Принцип работы и когда применять

Обратный клапан для отопления – выбор и установка

Здесь вы узнаете:

Одним из обязательных элементов любой системы является клапан обратный для отопления, который используют в контуре для регулирования направления циркуляции теплоносителя. Покупателям доступны на рынке различные модели, которые отличаются по способу использования и конструктивным особенностям. Хотя большинство обывателей имеют общее представление о назначении клапана в системе отопления, этот вид арматуры выполняет важные функции и позволяет предотвратить серьезные аварии, спровоцированные изменением тока воды из-за скачков давления или завоздушенности батарей

.

Где устанавливается в системе отопления

Общее назначение обратного клапана — пропустить поток теплоносителя в одном направлении и не дать ему двигаться обратно. Для работы не требуется электропитание или какие-либо другие условия, работают они от движения жидкостей. Ставится обратный клапан для отопления во всех позициях, где возможно возникновение противотока и паразитных контуров.

В системе отопления на несколько веток, обратный клапан ставят на обратном трубопроводе. Это не дает насосу «продавить» поток в обратном направлении

Такие же устройства ставят в холодный и горячий водопровод. Предназначенные для отопления отличаются тем, что используются материалы, хорошо переносящие длительное воздействие повышенных температур. Если стоят резиновые прокладки, то резина используется термостойкая. Это же касается и пластиковых деталей.

Если говорить конкретно о системах отопления (СО), то обратный клапан устанавливают:

  • На байпас с циркуляционным насосом в обвязку твердотопливного котла — для обеспечения работы системы в гравитационном режиме (с естественной циркуляцией). В этом случае устанавливаются модели с наименьшим сопротивлением, которые срабатывают легко и быстро — сразу при появлении потока от естественной циркуляции. Функция клапана, в данном случае, при работе насоса не пропускать теплоноситель в обход.
  • На обратном трубопроводе при установке бойлера косвенного нагрева. Зачем ставят обратный клапан в этом случае? Чтобы при работе циркуляционного насоса исключить прохождение теплоносителя в обратном направлении.
  • При разветвленной системе отопления (например, на несколько этажей), на каждой ветке. Эти обратные клапана не дают «тянуть» теплоноситель, если одна из веток выключена (при использовании одного циркуляционного насоса).
  • На линии подпитки системы холодной водой. Тут, кроме запорного крана необходим и обратный. Так как иногда давление в водопроводе оказывается ниже, чем в системе отопления. Тогда, открывая кран чтобы подпитать систему, без обратного клапана теплоноситель «уйдет» в систему водоснабжения.

Условное обозначение обратного клапана на схеме

На схемах обратный клапан обозначается как два треугольника, направленных вершинами один к другому. Один из треугольников закрашен. Место установки в ветке — практически любое. Главное, чтобы он был. Направление потока указывается на корпусе стрелкой. В этом направлении теплоноситель проходит. В обратном — перекрывается. При установке внимательно следите за стрелкой (можно еще ориентироваться на запорный элемент).

Принцип действия обратного клапана

Прежде всего следует отметить, что обратные клапаны устанавливаются не «на всякий случай», а только при необходимости, если другого технического решения нет. Это обусловлено тем, что элементы часто обладают немалым гидравлическим сопротивлением в зависимости от конструкции. Это вносит некоторые ограничения при использовании обратных клапанов для отопления с естественной циркуляцией. Причина – слишком малое давление теплоносителя в системе.

Исключением являются гравитационные клапаны с поворотной заслонкой, некоторые их модели способны открывать путь теплоносителю при минимальном давлении 0.001 Бар.

Невзирая на различия в конструкции, большинство изделий снабжается одной ключевой деталью – пружиной. Она является исполнительным механизмом, закрывающим затвор при изменении нормальных условий, в этом и заключается принцип работы обратного клапана. Усилие, затрачиваемое на преодоление упругости пружины, определяет величину гидравлического сопротивления механизма. Для схем с различными рабочими параметрами подбираются изделия, имеющие соответственную упругость и массивность пружины.

На что же воздействует пружина? Ее задача – удерживать запирающее устройство закрытым, это его нормальное состояние. Тогда поток жидкости, протекающий с одной стороны, может преодолеть силу упругости пружины, открыть препятствие и уйти дальше по трубе. Попытка потока изменить направление и течь в другую сторону ни к чему не приведет – запорное устройство захлопнется, опираясь на прилив в корпусе. В этом месте имеется уплотнительный элемент, делающий обратный клапан в системе отопления полностью герметичным.

Запорная арматура, предназначенная для работы в отопительных схемах, выполняется из таких материалов:

Разновидности обратного клапана

Несмотря на то что все устройства такого типа выполняют одну задачу, они имеют конструкционные и, следовательно, эксплуатационные отличия. Рассмотрим подробнее каждый из этих видов.

Дисковый клапан

Отличительной особенностью изделия является наличие дискового затвора. Это пластиковый или металлический элемент, размеры которого позволяют ему полностью перекрыть поток теплоносителя, если он начнет двигаться в противоположном направлении.

Диск соединяется со стальной пружиной. При прямом движении жидкости она находится в сжатом состоянии. При изменении направления распрямляется и сдвигает диск с места, перекрывая тем самым трубу.

Конструкция клапана включает также уплотнительную прокладку, которая дает возможность затворному механизму максимально плотно сидеть на посадочном месте. Поэтому в исправных приборах течь исключена.

Дисковые устройства широко применяются при обустройстве бытовых отопительных систем, поскольку имеют значимые преимущества:

  1. Компактность. Размеры изделий и их вес невелик, что дает возможность устанавливать их на любые системы.
  2. Регулярное техническое обслуживание прибору не требуется.
  3. Стоимость устройства невысока.

Из значимых недостатков стоит отметить непригодность к ремонту. Поэтому вышедшие из строя клапаны сразу же заменяются на новые.

Значимый недостаток дисковых устройств – значительное гидравлическое сопротивление. На схеме хорошо видно, как оно возникает. Жидкости приходится преодолевать препятствие в виде запорного диска

И еще один минус – значительное гидравлическое сопротивление, создающееся устройством. Для некоторых систем, например, с геотермальным тепловым насосом, это может быть критично. Со временем дисковый затвор покрывается слоем минеральных отложений, что ведет к поломке устройства.

Стандартные дисковые клапаны при закрытии создают некоторые ударные нагрузки. На их работоспособности и техническом состоянии это никак не отражается, но в системе возникает гидроудар. Что для нее нежелательно.

Лишены этого недостатка дисковые устройства с дополнительным механизмом, позволяющим закрывать отверстие максимально плавно. Их стоимость выше, чем у стандартных аналогов.

Шаровой, или гравитационный

В гравитационном обратном клапане для систем отопления главным рабочим органом, перекрывающим поток воды, служит металлический шар. Для улучшения прилегания шар покрывают тонким слоем упругого пластика или резины. Когда поток жидкости идет через устройство в заданном направлении, он силой своего давления приподнимает шар над седлом и открывает просвет.

Если напор потока падает или направление движения потока жидкости меняется на обратное, шар под действием силы тяжести падает на седло, прижимается к нему и перекрывает просвет. Чем больше жидкость пытается течь в обратном направлении, тем сильнее прижим и надежнее перекрытие.

Плюсы такой конструкции следующие:

  • Низкое сопротивление потоку в открытом положении.
  • Максимальная надежность. Устройство не содержит трущихся элементов и практически не изнашивается в открытом положении.
  • Высокая ремонтопригодность. Съемная крышка позволяет легко очищать камеру и рабочие элементы прибора и заменять шарик при необходимости.

К минусам относятся такие факторы, как:

  • Большие диаметр.
  • Высокое рабочее давление.
  • Необходимость строгого соблюдения ориентации устройства при монтаже. В противном случае шар не поднимется и не откроет просвет.

Высокие требования к монтажу и к рабочему давлению ограничивают использование такой арматуры в домашних системах отопления.

Лепестковый клапан

Затвором для клапана такого типа служит тонкая пластина из стали. Она закрепляется на конструкции из шарниров, которая обеспечивает ей возможность двигаться.

Лепестковый обратный клапан двустворчатого типа очень надежен, выдерживает большое давление. Но при этом оказывает серьезное гидравлическое сопротивление, поскольку поворотная ось створок располагается непосредственно по центру проходного отверстия

Различают две разновидности лепестковых устройств. Одностворчатые или поворотные оснащаются одной пластиной, которая может вращаться вокруг оси.

Когда теплоноситель движется в заданном направлении, он поднимает створку, открывая тем самым проходное отверстие. При изменении направления потока пластина опускается. Это может осуществляться как с помощью пружины, так и без нее.

Двустворчатые клапаны сконструированы немного иначе. Они имеют две запирающие пластины, закрепленные на поворотной оси и располагающиеся по центру проходного отверстия.

Теплоноситель, перемещающийся по отопительному контуру, открывает обе створки двухстворчатого обратного клапана, а при изменении направления ее движения пружины захлопывают пластины

Преимуществами использования этих клапанов считаются следующие:

  • некоторые модели гравитационных клапанов могут работать без пружин, что позволяет использовать их в самотечных системах;
  • относительно невысокая стоимость устройств.

Из недостатков стоит отметить довольно высокое гидравлическое сопротивление. Особенно это актуально для двустворчатых моделей — поворотная ось находится непосредственно по центру проходного отверстия, что является значительным препятствием для движущейся жидкости.

По этой причине двустворчатые клапаны используются исключительно в системах с высоким давлением.

Оборудование подъемного типа

Подъемные клапаны оборудуются золотником, который может свободно двигаться относительно вертикально расположенной оси. На пропускном отверстии находится посадочное седло, где располагается золотник.

При подаче жидкости сила ее давления поднимает затвор, и он перемещается по оси, открывая отверстие для движения теплоносителя. Как только давление потока ослабеет или он изменит свое направление, золотник опустится в посадочное седло.

Подъемный обратный клапан устанавливается только вертикально. Иначе давления жидкого теплоносителя будет недостаточно, чтобы поднять запорный механизм

Достоинствами этих приспособлений считаются:

  1. Надежность. Оборудование имеет довольно простую конструкцию, что позволяет ему работать с минимальным риском поломки.
  2. Невысокая чувствительность к качеству теплоносителя.
  3. Возможность проведения ремонта. Для этого в верхней части корпуса прибора расположена съемная крышка.

Из недостатков нужно отметить ограничения в установке. В силу особенностей конструкции их можно монтировать только в строго вертикальном положении.

Клапан прямого и непрямого действия

Регулирующая давление арматура разделяется на устройства прямого и непрямого действия.

  • Первый тип клапана имеет простую конструкцию: пружина приводится в движение затвором, на который напрямую давит теплоноситель. Такие устройства недороги, просты в эксплуатации, надежны, нечувствительны к загрязнениям, но не очень точны в настройках.
  • Устройства непрямого действия, называемые также импульсными, имеют главный клапан с поршневым приводом, импульсный клапан меньшего сечения и датчик давления. При изменении давления малый клапан давит на поршень, который и приводит в движение главный клапан, регулирующий пропускную способность устройства. Таким образом, управление потоком происходит опосредованно, непрямым способом. Клапаны этого типа менее надежны в силу большего количества деталей, дороги, но точнее настраиваются.

Схемы подключения обратного клапана

Перед тем как применять запорную арматуру определённого типа в системе отопления, нужно понять, какую функцию она будет выполнять. Если конкретизировать, то есть несколько возможных вариантов, куда ставить обратный клапан на отопление.

Клапаны могут монтироваться на определённые контуры в закрытой системе отопления, где есть циркуляционные насосы. Главной задачей при этом является yедопущение образования непредсказуемых потоков воды в ненужных направлениях. Они могут существенно ухудшить состояние магистралей и их функциональность.

Клапан, установленный на байпас, помогает насосу при отключении электричества перейти в режим с естественной циркуляцией, находясь при этом параллельно ему. Если монтировать устройство в трубопровод подпитки, это позволит избежать опустошения сети отопления в некоторых ситуациях.

Существуют распространённые мифы о том, что при установке устройства перед единственным насосом в отопительной одноконтурной системе можно уберечь его от гидроударов. Это не отвечает действительности, так как прямое назначение клапана заключается в другом.

В качестве примера можно привести схему совместного подключения твердотопливного и электрического котла. Если один насос отключается, то второй будет качать воду по малому кругу, и в таком случае без запорной арматуры не обойтись. Такая же ситуация может возникнуть, когда в схеме подключения радиаторов будет дополнительно установлен бойлер косвенного нагрева без гидрострелки или распределительной гребёнки.

Если речь идёт об установке на байпас, то, как правило, это характерно для гравитационных систем с естественной циркуляцией воды. Все они переделаны под работу с насосом. Если электричество отключится, то агрегат на байпасе остановится, а естественное течение воды возобновится.

Монтаж запорной арматуры на систему подпитки необязателен, но может избавить от множества

Обратный клапан лепестковый — что это такое и как работает


Для правильной работы любой отопительной системы понадобятся дополнительные комплектующие, как и при обустройстве любой другой системы трубопроводов. Вне зависимости от транспортируемой рабочей среды (будь то газы или жидкости), движение ее должно быть направленно в одном направлении. Для выполнения столь важного требования необходимо использование лепесткового клапана обратного типа или другой разновидности запорной арматуры.



Клапаны обратного типа монтируются в системах трубопроводов, которые транспортируют жидкие и газообразные среды в едином, установленном заранее, направлении. Блокировка происходит в тот момент, когда направление основного потока меняется.


Что из себя представляет



Клапан обратного типа лепестковый является одной из разновидностей запорной арматуры и представляет собой две створки подпружиненные, которые внешне больше напоминают лепестки. Установлены они на специальной оси и используются при обустройстве тепловых пунктов и котельных установок.



К наиболее значимым недостаткам следует отнести слабые гидравлические показатели. Это обусловлено тем, что даже в положении «открыто», створки будут препятствовать прохождению рабочей среды, которая движется внутри трубопровода. Гравитационный обратный клапан относится к разновидности лепестковых клапанов – запорных устройств, где в качестве основного элемента выступает одна створка, которая крепится на специальной оси, что позволяет ей свободно поворачиваться в нужном направлении.



Принцип работы обратного гравитационного клапана состоит в следующем:


  1. при воздействии давления рабочей среды, создаваемой потоком на створку, она начнет открываться;

  2. если этот показатель начинает падать или формируется обратный поток (реверсный), створки под воздействием собственной тяжести начинают опускаться, и устройство закрывается.


Зачем подобная арматура нужна



В процессе эксплуатации систем отопления, появляется риск возникновения скачков давления гидродинамического на отдельных участках трубопровода. В результате чего может образоваться реверсный поток при изменении направления основного потока. При монтаже подобного агрегата на байпас можно избежать таких аварийных ситуаций, добившись необходимой бесперебойности эксплуатируемой системы. Оборудование предназначено для профилактики образования реверсного движения теплового носителя. Разновидностей подобной арматуры несколько, поэтому крайне важно сделать правильный выбор.




Используемый клапан должен способствовать беспрепятственному прохождению теплоносителя, не допуская образования реверсного движения, и не отражаясь на технических и эксплуатационных характеристиках используемой системы.


Принцип действия



Для начала хотелось бы обратить внимание на то, что клапана обратного типа монтируются только в случае крайней необходимости, ведь просто так оснащать систему подобными агрегатами смысла нет. Такое решение должно основываться на том, что после монтажа появится существенное гидравлическое сопротивление в зависимости от используемой модели.



Так, присутствуют некоторые ограничения при обустройстве систем отопления с функцией естественной вентиляции. Причиной может стать банальная нехватка давления самого теплоносителя внутри конструкции. Гравитационные клапаны являются скорее исключением из правил так как оснащены заслонкой поворотного типа. Благодаря этому определенные модели способны открывать путь теплоносителя при рабочем давлении в 0,001 Бар.




Несмотря на существенные конструктивные отличия, многие модели оснащены пружиной. Именно она от

Типы обратных клапанов

Обратный клапан – это арматура защитного назначения. Он применяется в трубопроводах для автоматического перекрытия проходного сечения трубы в случае изменения течения рабочей среды, например воды, на противоположное.

Обратный клапан относится к арматуре прямого действия и устанавливается для того, чтобы защитить установленные после него оборудование, например насос или какие либо сосуды и существенно увеличить их срок эксплуатации.

Содержание статьи

Обратные клапаны широко применяются:
  в быту в системах ЖКХ – на трубопроводах на подачи горячей и холодной воды;
  в частном доме – в автономной системе водоснабжения и отопления;
  в обвязке трубопроводов насосного оборудования, как в системах с одним насосом, так и в системах, где установлено несколько насосов для исключения движения жидкости через выключенный агрегат;
  на предприятиях пищевой промышленности;
  в нефтяной и химической промышленности.

Как работает обратный клапан

Принцип работы обратного клапана заключается в том, что двигаясь в прямом направлении рабочая среда создает определенное давление на запирающий элемент и поднимает его открывая проход. Если давление среды падает то запирающий элемент возвращается в седло, тем самым перекрывая проходное сечение.

При изменении течения потока рабочей среды на противоположное, рабочий элемент обратного клапана на выходит из седла, а усилие потока ещё сильнее прижимает его не позволяя открывать проходное сечение трубопровода.

В зависимости от конструкции различные виды обратных клапанов используют свой тип запирающего элемента.

Например в обычном варианте обратного клапана в качестве запирающего элемента используется шарик, поджатый пружиной. Таким образом при течении жидкости в прямом направлении запорный элемент выходит из седла и вода проходит далее по трубопроводу.

При обратном течении вода возвращает шарик в седло и проходное сечение перекрывается.

Независимо от того какие типы обратных клапанов установлены на трубопровод, преимуществом этого типа арматуры является бесперебойная работа как в нормальном режиме эксплуатации: например в случае объединения нескольких линий трубопроводов в одну на каждой ветке устанавливается свой обратный клапан.

Так и в аварийном режима, когда один из насосов сломался, установленный на его трубопроводной ветке обратный клапан перекроет проход и не допустит обратного тока воды.

Обратный клапан основные виды

Шаровой обратный клапан – здесь затвор представляет собой шар, который перекрывает собой проход. Шар подпирается пружиной. При появлении давления в трубопроводе и на клапане – шар поднимается – жидкость движется по магистрали, при выключении насоса шар перекрывает клапан.

Такая арматура применяется в основном на трубопровода хнебольшого диаметра, в основном в сантехнике.

Клапан обратный подъемный – в такой конструкции затвор перемещается вверх и вниз. При поступлении воды от насоса затвор открывается, а при падении давления в трубопроводе затвор возвращается в закрытое положение под действием пружины.

Приемный – этот типа арматуры устанавливается на конце всасывающего трубопровода например для подачи воды из скважины. Такие клапаны имею сетку, которая защищает насос от попадания в него различных загрязнений из перекачиваемой воды.

Обратные затворы

Обратные затворы также относятся к защитному типу арматуры и по другому называются поворотными обратными клапанами.

Конструктивно эта арматура отливается тем, что ось седла совпадает с направлением течения потока через затвор. При отсутствии течения жидкости через клапан захлопка перекрывает поток собственным весом.

В трубопроводах большого диаметра при прекращении потока захлопка возвращаясь в седло сильно бъёт по нему, что со временем может привести к поломкам, поэтому такие затворы выполняются в двух исполнениях: простом и безударном.

Простой вид используется для трубопроводов диаметром до 400 миллиметров. В этом диапазоне ударная волна не оказывает большово влияния на работу арматуры.

В безударный тип затвора конструктивно имеет более мягкую посадку захлопки, которая компенсирует ударные волны. Такая конструкция предполагает захлопки с противовесом, или выполняется небольшое отверстие в центре захлопки для компенсирования ударной волны при закрытии.

В отличии от обратных клапанов затворы используются преимущественно на трубопроводов большого диаметра в промышленных системах.

Межфланцевые типы обратных клапанов

Межфланцевые типы обратных клапанов появились как ответ на потребность запорной арматуры небольшой длины.

Основное отличие от других видов обратных клапанов – отсутствие фланцев или муфт для соединения с трубопроводом. Арматура этого типа устанавливается между фланцами двух участков трубопровода и может быть установлена как на горизонтальном, так и вертикальном участке трубопровода.

Дисковый обратный клапан пропускает воду перемещаясь вдоль своей оси. Клапан приходит в движение под действием закрепленной на нем пружины. Клапан дискового типа открывается полностью.

Использование в конструкции диска вместо шара позволило существенно сократить длину конструкции и уменьшить вес арматуры.

Двустворчатый клапан представляет собой другую разновидностью клапана фланцевого типа. При открытии клапана створки складываются позволяя потоку двигаться дальше по магистрали.

Материалы и типы соединений для разных видов обратных клапанов

В зависимости от типа соединения клапан обратного давления воды выпускается в следующих исполнениях:

Муфтовое соединение – это самый распространенный способ крепления обратных клапанов. Для крепления используют два резьбовых перехода. Диаметр таких переходов может быть различным в зависимости от диаметра трубопровода.

Клапан обратный шаровой фланцевый – арматура в этом варианте монтируется в состав трубопровода входящими в его состав фланцами. Это преимущественно чугунные клапаны, применяемые на трубопроводах большого диаметра. Чугунный клапан обратного действия конструктивно уже оборудован фланцами.

Клапан обратный межфланцевый – арматура этого типа является разновидностью варианта, описанного выше. Клапаны крепятся между двумя фланцами, которые стягиваются болтами Их применение также ограничивается трубопроводами большого диаметра.

Запорная арматура на воду изготавливается из различных материалов, с разными химическими свойствами и областью применения.

Клапан обратный латунный – поскольку латунь коррозионностойкий и надежный в эксплуатации материал, арматура из латуни обладает большой долговечностью и неприхотливостью в обслуживании и считается наиболее подходящим вариантом для использования в бытовых целях.

Клапан обратный чугунный – такая арматура встречаются довольно редко. Клапан из чугуна подвержен коррозии и постепенному обрастанию отложений. Он используется на производственных объектах, на трубопроводах большого диаметра. В бытовых целях такая арматура не используются.

Клапан обратный стальной – изготавливается из нержавеющей стали лишен практически всех недостатков, он прочен, устойчив к коррозии, агрессивным среда и достаточно долговечен. Арматура из нержавеющей стали является самым дорогостоящим вариантом, но она оправдывает свою стоимость благодаря высокому качеству изготовления.

Гидравлический обратный клапан, позволяющий течь в одном направлении,
но может быть отключен давлением пилота

Описание

Блок обратного клапана с пилотным управлением представляет собой гидравлический пилотный
обратный клапан как модель на основе технических данных. Обратный клапан предназначен для обеспечения потока в одном
направлении и заблокируйте его в противоположном направлении, как показано на следующем рисунке.

В отличие от обычного обратного клапана, обратный клапан с пилотным управлением может открываться на входе
давление p A , управляющее давление
p X или и то, и другое.Сила, действующая на
тарелка основана на выражении

, где

p A , p B Манометрическое давление на пневмоостровах
p X Давление — манометрическое или дифференциальное — на пилотном клемма
A A Площадь катушки в камере A
A B Площадь катушки в камере B
A X Площадь пилотной камеры

Уравнение силы обычно выражается в слегка измененной форме

где k p =
А Х /
A A обычно называют пилотным передаточным числом и
p e — эффективный перепад давления на
контрольный член.Клапан остается закрытым, пока этот перепад давления на клапане
ниже, чем давление срабатывания клапана. Когда достигается давление открытия, клапан
управляющий элемент смещается со своего гнезда, создавая таким образом проход между входом и выходом.
Если скорость потока достаточно высока и давление продолжает расти, площадь увеличивается еще больше.
пока элемент управления не достигнет максимума. В этот момент площадь прохода клапана находится на пределе.
максимум. Как правило, указаны максимальная площадь клапана, трещины и максимальное давление.
в каталогах и являются тремя ключевыми параметрами блока.

Управляющее давление может быть разным значением относительно впускного (порт
A ) или значение датчика (относительно окружающей среды). Вы можете выбрать
соответствующая настройка — Перепад давления (pX — pA) или Давление
на порте X
— с использованием раскрывающегося списка Спецификация регулирования давления
список. Если выбрано Давление на канале X :

, где индекс Атм. означает атмосферное давление.Нижний индекс X, Abs обозначает абсолютное значение в пилотном порту. Если
Перепад давления (pX — pA) выбран:

, где индекс A, Abs аналогично обозначает абсолютное
значение на входе клапана (порт A ). Дифференциал управляющего давления
должно быть больше или равно нулю — если его вычисленное значение должно быть отрицательным,
при расчете управляющего давления предполагается ноль.

Помимо максимальной площади требуется еще и площадь утечки
для характеристики клапана.Основное назначение параметра — не
чтобы учесть возможную утечку, хотя это тоже важно,
но для поддержания числовой целостности схемы, предотвращая
a por

Как работают мембранные обратные клапаны?

Последнее обновление 19 декабря 2019 г.

Малогабаритные обратные клапаны с пластмассовой диафрагмой низкого давления — это рабочие лошадки

Знакомство с мембранными обратными клапанами и принципами их работы
Обратные клапаны бывают самых разных размеров и из различных материалов.Они обеспечивают автоматическое регулирование расхода жидкостей и газов с помощью различных механизмов. Малогабаритные системы низкого давления и вакуумные системы широко используют мембранные обратные клапаны. Они используются для предотвращения обратного потока и проблем, которые могут возникнуть в результате этого. В этом посте кратко описывается, как работают большинство мембранных обратных клапанов малого диаметра для низкого давления.

Трубки или трубопроводы диаметром около двух дюймов или меньше часто называют малокалиберными. Обычно считается, что системы низкого давления составляют около 50 фунтов на квадратный дюйм (345 кПа) или меньше.

Посмотрите короткое видео о том, как работают обратные клапаны с диафрагмой >>
Он включает в себя некоторые живые кадры тестирования обратных клапанов с диафрагмой.

Что такое обратный клапан?
Обратные клапаны еще называют обратными клапанами и односторонними клапанами. Они позволяют течь в одном направлении, но предотвращают его в противоположном. Этот нежелательный обратный поток обычно называют обратным потоком. Это может привести к загрязнению, беспорядку или неисправности.Обратные клапаны получают питание от потока и разницы давлений между их входным и выходным портами.

Узнайте больше об основах миниатюрных, компактных и малокалиберных обратных клапанов в нашей серии сообщений блога по обратным клапанам, которые начинаются с « Проверка обратных клапанов — Введение ».

Изображение типичного миниатюрного обратного клапана с диафрагмой в разобранном виде
(слева направо): входной порт, свободно плавающая мембрана из эластомера, выходной порт.

Что такое обратный клапан с диафрагмой?
Мембранные обратные клапаны используют резиновые изгибающиеся диафрагмы или самоцентрирующиеся диски для контроля обратного потока.

Узнайте больше об эластомерных полимерах и каучуках в нашем блоге «Эластомеры и каучуки: в чем разница?».

Как работает мембранный обратный клапан?

обратный клапан диафрагмы.

Свободно плавающие мембраны с эластомерными дисками
Эти типы мембранных обратных клапанов почти всегда нормально открыты. Самоцентрирующийся гибкий эластомерный диск является рабочей частью этого типа мембранного обратного клапана. Корпус клапана удерживает диск по центру посадочного места или уплотнительной поверхности клапана.

Уплотняющая поверхность находится на впускной стороне корпуса обратного клапана. Он имеет тонкую гладкую поверхность, которая обычно вогнута или изогнута назад к входному отверстию.В его центре есть отверстие. Обратный поток заставляет гибкий резиновый диск ложиться на изогнутую уплотнительную поверхность. Это закрывает отверстие для впускного порта. Закрытый обратный клапан предотвращает обратный поток выше по потоку через входной порт.

Обратный клапан с плавающей тарельчатой ​​диафрагмой имеет особую конструкцию на выходной стороне корпуса клапана. Здесь обычно бывает какое-то двухуровневое седло клапана со встроенными каналами. Положительный поток к выпускному отверстию или выходному отверстию заставляет диск прилегать к этому седлу.Затем среда течет вокруг диска, через каналы и выходит через выходной порт обратного клапана.

Типичные рабочие состояния миниатюрного обратного клапана с диафрагмой (слева направо):
в состоянии покоя (нормально открытый), изогнутый диск диафрагмы обеспечивает
положительный поток (открытый полный поток) и обратный поток (клапан закрыт).

Три совета, которые следует помнить о том, как работают свободно плавающие эластомерные дисковые обратные клапаны с диафрагмой

  • Этим обратным клапанам для закрытия требуется противодавление
  • Они зависят от силы тяжести, чтобы помочь закрыть их в некоторых приложениях с низким расходом
  • Жидкости с высокой вязкостью или высокой удельной массой могут привести к их неисправности

Узнайте больше о типах промышленных обратных клапанов и о том, как они работают: « Как работают обратные клапаны и почему их предпочтительнее других типов клапанов? в компании Empowering Pumps.

Если вам нравится то, что вы читаете … , дайте нам знать, подписавшись на наш блог . Вы будете получать уведомление по электронной почте, когда мы публикуем новую статью.

Подпишитесь на наш блог

Фиксированные эластомерные диафрагмы изгиба

Фиксированные изгибающиеся диафрагмы включают в себя некоторые формы складок или шарниров. Эти типы мембранных обратных клапанов обычно обычно закрыты. При использовании положительное давление создает прямой или выходящий поток.Этот поток и давление за ним давят на диафрагму. Если давление достаточно высокое, диафрагма открывается.

По мере того, как расход падает, на клапане становится меньше перепада давления. Если давление упадет достаточно низко, диафрагма может вернуться в исходное закрытое положение. Это происходит, когда эластичность диафрагмы становится больше, чем положительное давление на выходе.

Что такое давление открытия?
Давление открытия — это давление, при котором нормально закрытый обратный клапан только начинает открываться.Этого достаточно, чтобы через клапан прошла первая струйка жидкости или газа. Обычно это считается минимальным давлением, необходимым для открытия клапана.

Нормально открытые мембранные обратные клапаны
Для закрытия большинства нормально открытых мембранных обратных клапанов требуется противодавление. Пока это не произойдет, свободно плавающий гибкий эластомерный диск пропускает поток через обратный клапан. Таким образом, большинство обратных клапанов с свободно плавающей мембраной следует рассматривать как нормально открытые обратные клапаны.

Нормально закрытые мембранные обратные клапаны
Нормально закрытый обратный клапан открывается, когда существует достаточно большая разница давлений между впускным и выпускным концами клапана. Когда это давление становится достаточно низким, клапан закрывается. Давление на входе должно превышать эластичность диафрагмы, чтобы открывать обратные клапаны изгибающейся диафрагмы. Диафрагма остается закрытой, если давление на входе не превышает давление открытия.

Модульные обратные клапаны

Мы подняли подпружиненные обратные клапаны на совершенно новый уровень.Комбинируйте британские и метрические соединения. Посмотрите видео.

Заключение
Мембранные обратные клапаны обеспечивают долговечное и надежное автоматическое регулирование потока. Обратные клапаны с пластиковой диафрагмой особенно полезны при низком давлении и вакууме. Это потому, что они очень экономичны и могут быть спроектированы с очень низким давлением открытия. Они также производятся из различных материалов корпуса клапана и диафрагмы, которые обеспечивают широкую химическую совместимость.В сочетании с соответствующей защитной фильтрацией обратные клапаны с пластиковой диафрагмой могут быть адаптированы и полезны.

Как всегда, ISM предлагает образцы нашим клиентам, чтобы помочь им в тестировании и принятии решений. Их можно запросить при просмотре нашего каталога.

Узнайте больше о типах промышленных обратных клапанов и принципах их работы.

Возникли проблемы с выяснением того, является ли мембранный обратный клапан правильным решением для требований вашей системы? Помогите нам, рассказав другим о том, что вы узнали.

Есть еще вопросы о том, как работают мембранные обратные клапаны или мембранные эластомеры? Если да, напишите мне по электронной почте — [email protected] . Вы также можете задать вопросы, используя раздел комментариев ниже.

Об авторе

Стивен К. Уильямс, BS, является техническим писателем и специалистом по входящему маркетингу в Industrial Specialties Manufacturing (ISM), поставщику ISO 9001-2015 миниатюрных пневматических, вакуумных и компоненты гидравлической системы для OEM-производителей и дистрибьюторов по всему миру.Он пишет на технические темы, связанные с миниатюрными пневматическими и жидкостными компонентами, а также на темы, представляющие общий интерес для ISM.

«Вернуться на главную страницу блога

ОБРАТНЫЕ КЛАПАНЫ Обратные клапаны Некоторые характеристики обратных клапанов:

Презентация на тему: «ОБРАТНЫЕ КЛАПАНЫ Обратные клапаны Некоторые характеристики обратных клапанов:» — стенограмма презентации:

1

ОБРАТНЫЕ КЛАПАНЫ Обратные клапаны Некоторые характеристики обратных клапанов:
Обратные клапаны предназначены для предотвращения реверсирования потока в системе трубопроводов.Некоторые характеристики обратных клапанов: 1. Эти клапаны активируются движущимся по трубопроводу материалом. 2. Давление жидкости, проходящей через систему, открывает клапан, в то время как любое изменение направления потока закрывает клапан. 3. Закрытие осуществляется за счет веса контрольного механизма, противодавления, пружины или комбинации этих средств. Общие типы обратных клапанов — поворотные, поворотно-дисковые, поршневые, дроссельные и стопорные. Поворотные обратные клапаны: поворотный обратный клапан обеспечивает полный, беспрепятственный поток и автоматически закрывается при понижении давления.Эти клапаны полностью закрываются, когда поток достигает нуля, и предотвращают обратный поток. Турбулентность и перепад давления внутри клапана очень низкие. Поворотный обратный клапан обычно рекомендуется для использования в системах, в которых используются задвижки, из-за низкого перепада давления на клапане. Поворотные обратные клапаны доступны с Y-образным или прямым корпусом. Диск и шарнир подвешены к корпусу с помощью шарнирного пальца. Седло — металл к металлу или металлическое седло к композитному диску. Композиционные диски обычно рекомендуются для тех служб, где в жидкости могут присутствовать грязь или другие частицы, где нежелателен шум или где требуется принудительная отсечка.

2

Обратные клапаны с наклонным диском
Обратные клапаны с прямым корпусом содержат диск, который шарнирно закреплен вверху. Диск упирается в седло, которое является неотъемлемой частью корпуса. Этот тип обратного клапана обычно имеет сменные седельные кольца. Посадочная поверхность расположена под небольшим углом, чтобы обеспечить более легкое открывание при более низком давлении, более надежное уплотнение и меньший удар при закрытии при более высоком давлении.Поворотные обратные клапаны обычно устанавливаются вместе с задвижками, поскольку они обеспечивают относительно свободный поток. Они рекомендуются для линий с низкой скоростью потока и не должны использоваться в линиях с пульсирующим потоком, когда постоянные колебания или удары могут быть разрушительными для опорных элементов. Частично это состояние можно исправить с помощью внешнего рычага и груза. Обратные клапаны с поворотным диском Обратный клапан с поворотным диском похож на поворотный обратный клапан. Как и механизм поворота, поворотный диск поддерживает низкое сопротивление жидкости и турбулентность благодаря своей прямоточной конструкции.Обратные клапаны с наклонным диском можно устанавливать в горизонтальные и вертикальные линии с восходящим потоком. Некоторые конструкции просто помещаются между двумя поверхностями фланца и обеспечивают компактную и легкую установку, особенно в клапанах большего диаметра. Эти клапаны доступны с мягким уплотнительным кольцом, металлическим седлом или металлическим уплотнением. Последний рекомендуется для работы при высоких температурах. Мягкие уплотнительные кольца можно заменить, но для замены клапан необходимо снять с линии.

3

Диск поднимается с седла, чтобы открыть клапан.
Диск поднимается с седла, чтобы открыть клапан.Аэродинамическая конструкция диска позволяет ему «плыть» по потоку. Дисковые упоры, встроенные в корпус, позиционируют диск для оптимальных характеристик потока. Большая полость тела помогает минимизировать ограничение потока. Когда поток уменьшается, диск начинает закрываться и уплотняется, прежде чем возникнет обратный поток. Обратное давление на диск перемещает его через мягкое уплотнение в металлическое седло для плотного перекрытия без захлопывания. Если давление обратного потока недостаточно для создания герметичного уплотнения, клапан может быть оснащен внешним рычагом и грузом.

4

Подъемные обратные клапаны Подъемный обратный клапан обычно используется в системах трубопроводов, в которых шаровые клапаны используются в качестве клапана регулирования потока. Они имеют такое же расположение сидений, что и шаровые клапаны. Подъемные обратные клапаны подходят для установки на горизонтальных или вертикальных линиях с восходящим потоком. Они рекомендуются для использования с паром, воздухом, газом, водой и на паропроводах с высокой скоростью потока. Эти клапаны доступны в трех вариантах корпуса: горизонтальном, угловом и вертикальном.Поток для подъема обратных клапанов всегда должен поступать ниже седла. Когда поток входит, диск или шар поднимается в направляющих от седла под давлением восходящего потока. Когда поток останавливается или меняет направление, диск или шар прижимается к седлу клапана под действием как обратного потока, так и силы тяжести. Некоторые типы подъемных обратных клапанов можно устанавливать горизонтально. В этой конструкции мяч подвешен системой направляющих ребер. Этот тип конструкции обратного клапана обычно используется в пластиковых обратных клапанах. Седла обратных клапанов подъема с металлическим корпусом либо выполнены заодно с корпусом, либо содержат заменяемые седельные кольца.Конструкция диска аналогична конструкции диска шаровых клапанов с металлическими или композиционными дисками. Металлические дисковые и седельные клапаны можно переточить, используя те же методы, что и для шаровых клапанов.

5

Поршневые обратные клапаны Поршневой обратный клапан — это, по сути, обратный клапан подъема. Он имеет демпфер, состоящий из поршня и цилиндра, который обеспечивает эффект амортизации во время работы. Из-за схожести конструкции с подъемными обратными клапанами характеристики потока через поршневой обратный клапан по существу такие же, как через подъемный обратный клапан.Установка такая же, как и при проверке лифта, поскольку поток должен поступать из-под сиденья. Конструкция седла и диска поршневого обратного клапана такая же, как у подъемных обратных клапанов. Поршневые обратные клапаны используются в основном в сочетании с запорными и угловыми клапанами в системах трубопроводов, в которых очень часто изменяется направление потока. Клапаны этого типа используются в водяных, паровых и воздушных системах.

6

Дроссельные обратные клапаны Поворотные дисковые обратные клапаны
имеют расположение седел, аналогичное расположению дисковых затворов.Характеристики потока через эти обратные клапаны аналогичны характеристикам потока через дроссельную заслонку. Следовательно, обратные дисковые затворы довольно часто используются в системах с дисковыми затворами. Кроме того, конструкция корпуса дроссельного обратного клапана такова, что имеется достаточно места для затрудненного движения диска дроссельной заслонки внутри корпуса обратного клапана без необходимости установки прокладок. Конструкция обратного клапана-бабочки основана на гибком уплотнительном элементе, прилегающем к отверстию корпуса клапана под углом 45 °.Небольшое расстояние, на которое диск должен переместиться от полностью открытого до полностью закрытого, препятствует «захлопыванию», присущему некоторым другим типам обратных клапанов. Поскольку характеристики потока аналогичны характеристикам потока дроссельных заслонок, применение этих клапанов во многом такое же. Кроме того, благодаря своей относительно тихой работе они находят применение в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Простота конструкции также позволяет изготавливать их больших диаметров — до 72 дюймов.

7

Как и в случае с дроссельными заслонками, основная конструкция корпуса позволяет устанавливать вкладыши седла, изготовленные из многих материалов. Это позволяет сконструировать устойчивый к коррозии клапан с меньшими затратами, чем если бы было необходимо сконструировать весь корпус из более высокого сплава или более дорогого металла. Это особенно верно в строительстве, например, из титана. Гибкие уплотнительные элементы доступны в стандартном исполнении из бутадиен-нитрильного каучука, неопрена, Nordel, Hypalon, Viton, Tyon, уретана, бутила, силикона и ТФЭ, а другие материалы доступны по специальному заказу.Корпус клапана по существу представляет собой отрезок трубы, снабженной фланцами или имеющей резьбовые, рифленые или гладкие концы. Интерьер проработан до чистоты. Фланцевые концевые узлы могут иметь гильзы из различных металлов или пластмасс, в зависимости от требований эксплуатации.