русскийКак Выбрать Подходящий Обратный Клапан Для Вашей Системы
Даже при понимании различных типов обратных клапанов выбор наиболее подходящего для конкретного применения может быть сложной задачей, так как каждая модель разработана для удовлетворения различных потребностей.
В этой статье будут описаны основные типы обратных клапанов, а также рассмотрены типичные критерии выбора. Эти критерии помогут сузить круг вариантов и определить наилучшее решение, соответствующее требованиям конкретного применения.
- Бесшумный обратный клапан
- Шаровой обратный клапан
- Обратный клапан с двумя створками
- Обратный клапан с поворотной заслонкой
- Обратный клапан с наклонной заслонкой
Бесшумный обратный клапан
Бесшумные обратные клапаны широко используются в высотных зданиях и системах с высоким напором благодаря их тихому закрытию. Они состоят из корпуса клапана с резьбовым, межфланцевым или фланцевым соединением, устойчивого к коррозии седла и диска с интегрированным штоком.
Когда жидкость начинает течь, диск сдвигается вправо, обеспечивая прямой поток. При остановке насоса сжатая пружина внутри клапана закрывает его до того, как поток успеет изменить направление, что обеспечивает бесшумное закрытие. Благодаря короткому линейному ходу, составляющему всего одну четверть диаметра, бесшумный обратный клапан может закрываться быстро — примерно за 0,1 секунды.
Тем не менее, поскольку диск постоянно находится в потоке, бесшумные обратные клапаны характеризуются относительно высоким гидравлическим сопротивлением (потерей напора). Поэтому их применение преимущественно ограничивается системами с высоким напором и чистой водой.
Шаровой обратный клапан
Бесшумные обратные клапаны широко используются в высотных зданиях и системах с высоким напором благодаря их тихому закрытию. Они состоят из корпуса клапана с резьбовым, межфланцевым или фланцевым соединением, устойчивого к коррозии седла и диска с интегрированным штоком.
Когда жидкость начинает течь, диск сдвигается вправо, обеспечивая прямой поток. При остановке насоса сжатая пружина внутри клапана закрывает его до того, как поток успеет изменить направление, что обеспечивает бесшумное закрытие. Благодаря короткому линейному ходу, составляющему всего одну четверть диаметра, бесшумный обратный клапан может закрываться быстро — примерно за 0,1 секунды.
Тем не менее, поскольку диск постоянно находится в потоке, бесшумные обратные клапаны характеризуются относительно высоким гидравлическим сопротивлением (потерей напора). Поэтому их применение преимущественно ограничивается системами с высоким напором и чистой водой.
Обратный клапан с двумя створками
Этот клапан имеет конструкцию межфланцевого типа (устанавливается между двумя фланцами трубопровода) с осью-шарниром и двумя противоположно расположенными D-образными дисками, которые вращаются вокруг этой оси.
Кроме того, в конструкции предусмотрен элемент, называемый фиксирующим штифтом, который центрирует и стабилизирует диски в потоке, когда клапан полностью открыт.
На практике клапан может подвергаться износу из-за вибрации, поэтому для предотвращения вибрации рекомендуется устанавливать стабилизирующие шарики на концах оси-шарнира. Упругий уплотнитель обычно формуется непосредственно на корпусе клапана и поддерживающей скобе, которая пересекает клапан.
Поскольку скоба расположена в потоке, в клапане может накапливаться мусор, что делает обратные клапаны с двумя пластинами неподходящими для сточных вод, содержащих твердые частицы.
Пропускное сечение клапана составляет около 80% диаметра трубы, поэтому необходимо учитывать потери напора. Закрытие клапана поддерживается торсионными пружинами вокруг оси-шарнира, которые создают усилие на задней части дисков, обеспечивая отличную защиту от гидравлического удара.
Как и у ранее упомянутых клапанов, у этого типа отсутствуют индикаторы положения (открыто/закрыто), но благодаря пружинному механизму он обеспечивает превосходную защиту от гидравлического удара.
Обратный клапан с поворотной заслонкой
Поворотные обратные клапаны исторически являются самым распространенным типом клапанов, используемых в системах водоснабжения и канализации.
Название "поворотный обратный клапан" связано с его конструкцией, которая обычно состоит из корпуса клапана и запирающего элемента (или диска), вращающегося вокруг оси-шарнира. Угол поворота диска обычно составляет от 60 до 90 градусов.
Из-за длинного хода, в сочетании с инерцией диска и трением в уплотнении, этот тип клапанов может вызывать гидравлический удар при использовании в многонасосных системах или вертикальных трубопроводах.
В результате такие клапаны часто оснащают различными аксессуарами, наиболее распространенными из которых являются рычаг и груз.
Хотя обычно считается, что груз ускоряет закрытие клапана, его основная функция заключается в ограничении хода диска, что снижает риск гидравлического удара. Однако такой подход может значительно увеличить потери напора, что является компромиссным решением.
Обратный клапан с наклонной заслонкой
Обратный клапан с наклонным диском имеет проходное сечение до 140% и конструкцию диска, напоминающую конструкцию клапана-бабочки. Это позволяет жидкости проходить с обеих сторон диска, что обеспечивает крайне низкие потери напора.
Клапан оснащён прочным металлическим седлом из алюминиевой бронзы и может быть дополнительно укомплектован верхними или нижними масляными демпферами. Эти демпферы обеспечивают эффективный контроль клапана и помогают управлять колебаниями давления в трубопроводах средней длины.
Как и другие поворотные обратные клапаны, клапан с наклонным диском работает полностью автоматически, не требуя внешнего питания или электрических сигналов от систем управления насосами.
Кроме того, этот клапан оснащён внешним индикатором положения. Однако, поскольку ось-шарнир выступает в поток и может накапливать мусор, данный тип клапана подходит только для чистой воды или обработанных сточных вод.
Критерии Выбора И Значение Обратных Клапанов
Начальные и эксплуатационные затраты
Стоимость покупки различных обратных клапанов легко узнать у местных дистрибьюторов или производителей, при этом цены значительно варьируются в зависимости от их функциональности и качества.
Однако важно отметить, что стоимость покупки составляет лишь часть начальных затрат, так как расходы на установку и обслуживание могут иногда превышать цену самого клапана.
Некоторые клапаны, например межфланцевые, отличаются высокой компактностью, но требуют прямого участка трубопровода на входе длиной в 3–5 диаметров трубы.
Некоторые клапаны могут быть неподходящими для вертикальных трубопроводов, что приводит к необходимости добавления горизонтальных участков труб.
Кроме того, определённые типы обратных клапанов, а также большинство крупных клапанов требуют использования опорных конструкций для поддержки их веса.
Таким образом, при расчёте начальной стоимости обратного клапана необходимо учитывать такие факторы, как его монтажная длина, требуемая длина трубопровода, затраты на установку, обслуживание и стоимость поддерживающих конструкций.
Антиударные характеристики
С первых дней эксплуатации насосные системы часто сталкиваются с проблемой удара обратного клапана и вызванных им колебаний давления в системе.
Гидроудар обратного клапана представляет собой двухступенчатый процесс:
- После остановки насоса жидкость начинает течь в обратном направлении через обратный клапан, который ещё не полностью закрылся.
- Запирающий элемент внезапно перекрывает обратный поток.
Таким образом, понимание динамических характеристик закрытия различных автоматических обратных клапанов имеет ключевое значение.Лучший способ предотвратить удар — обеспечить быстрое закрытие клапана. Какие же факторы позволяют клапану закрываться быстро?
1.Расположение запирающего элемента
Если запирающий элемент (например, диск) находится внутри потока (как в бесшумных обратных клапанах), обратный поток воздействует на него сразу, что способствует быстрому закрытию.
Если запирающий элемент расположен вне потока (как в шаровых обратных клапанах), обратный поток оказывает меньшее прямое воздействие, что приводит к более медленному закрытию.
2. Длина хода закрытия
Чем короче расстояние, которое должен пройти запирающий элемент, тем быстрее он закрывается. Например:
- У бесшумных обратных клапанов и сопловых клапанов длина хода составляет примерно одну четверть диаметра трубы.
- У шаровых обратных клапанов длина хода значительно больше и равна полному диаметру трубы.
- В поворотных обратных клапанах с эластичным шарниром угол закрытия составляет всего 35 градусов, по сравнению с 60–90 градусами у традиционных поворотных клапанов.
3.Вес запирающего элемента
Более лёгкие запирающие элементы быстрее реагируют на изменения в динамике потока, в то время как более тяжёлым требуется больше силы и времени для перемещения.
4. Ориентация установки
Антиударные характеристики обратного клапана могут зависеть от направления его установки. Независимо от конструкции, все обратные клапаны могут быть установлены в горизонтальном положении, даже если трубопровод слегка наклонён.
Однако при вертикальной установке требуется уделить больше внимания:
При вертикальном потоке вверх обратный поток может усугубить проблемы с гидроударом. Если диск находится в вертикальной плоскости и гравитация не помогает его закрытию, увеличенная инерция может привести к тому, что диск с силой ударится о седло из-за быстрого обратного потока, несмотря на наличие рычажных механизмов, пытающихся сбалансировать диск.
Для вертикальных трубопроводов лучшим выбором является клапан с коротким линейным ходом или клапан с наклонным седлом.
Потери Напора И Затраты На Энергию
Потери напора представляют собой энергию, которую теряет жидкость при прохождении через трубопроводы, клапаны или другие элементы из-за трения, турбулентности и ударов. Эти потери обычно выражаются в виде падения давления, что приводит к увеличению энергопотребления. Потери напора являются одним из ключевых показателей эффективности обратных клапанов.
Cv: Коэффициент пропускной способности
На сегодняшний день для оценки потерь напора клапанов широко применяются различные коэффициенты пропускной способности и формулы расчёта потерь напора. Наиболее распространённым для водяных клапанов является коэффициент Cv. Чем выше значение Cv, тем более эффективен клапан.
Kv: Коэффициент сопротивления
Ещё одним коэффициентом, используемым для оценки потерь напора в клапанах, является коэффициент сопротивления Kv. Он применяется в общих формулах расчёта потока через клапаны и фитинги. Kv — это важный параметр, который измеряет сопротивление, создаваемое при прохождении жидкости через клапан, что позволяет более точно оценить эффективность клапана и потери напора в системе.
Совместимость С Жидкостью
Тип среды в трубопроводе является ключевым фактором при выборе обратного клапана. Хотя большинство представленных на рынке клапанов подходят для работы с чистой водой или обработанными сточными водами, многие из них становятся неподходящими, если среда меняется с питьевой воды на сырую воду, канализационные стоки, фильтрованные сточные воды или неочищенные сточные воды.
При выборе обратного клапана необходимо учитывать следующие аспекты:
- Сможет ли уплотнение клапана сохранять герметичность при наличии взвешенных твердых частиц?
- Есть ли в потоке компоненты, такие как валы, штоки, спицы или диски? Эти элементы могут препятствовать прохождению твердых частиц в среде.
- Геометрия корпуса клапана: существуют ли зазоры или зоны, где могут скапливаться твердые частицы, что может затруднить нормальную работу клапана?
- Конструкция проходного сечения: чем выше концентрация взвешенных частиц, тем более важным становится использование клапанов с полным проходом для предотвращения засоров.
Если клапан имеет прямой и гладкий путь для потока, вероятность засорения значительно снижается. Учитывая эти аспекты, следующие типы обратных клапанов не подходят для сточных вод с высокой концентрацией твердых частиц:
- Сопловой обратный клапан
- Бесшумный обратный клапан
- Обратный клапан с двумя створками
- Обратный клапан с наклонным диском
Понимание основных критериев выбора обратных клапанов имеет решающее значение для выбора наиболее подходящего типа для вашей системы. Это играет важную роль в повышении эффективности работы вашей системы.
Если вы ищете надежного и подходящего поставщика обратных клапанов, Union Valve может стать вашим идеальным выбором. Мы предлагаем широкий ассортимент стандартных клапанов, а также предоставляем индивидуальные решения, соответствующие вашим точным требованиям.
Если у вас есть дополнительные вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами.
-
Опубликовано в
Ball Type Check Valve, check valve, Dual Plate Wafer Check Valve, Silent Check Valve, Swing Check Valve, Tilting Check Valve
