Що робить зворотний клапан
Зворотний клапан, також званий зворотним клапаном, є автоматичним клапаном, який дозволяє потік лише в одному напрямку. Він не має маховика, приводу та зовнішнього джерела живлення: диск або заслінка переміщуються самим носієм. Коли напрямок потоку змінюється, клапан закривається і блокує зворотний шлях.
Метою клапана є захист, а не контроль. Він зупиняє зворотний потік від дренування лінії, захищає насоси та компресори від зворотного обертання, запобігає виходу тиску з посудини через вихідну лінію та запобігає змішуванню двох технологічних потоків, які не повинні зустрічатися.
Як диск відкривається і закривається
Принцип роботи полягає в балансі між силами, що діють на рухому частину. У прямому напрямку середовище, що тече, створює різницю тиску на диску, який піднімає його над сідлом. У зворотному напрямку той самий диференціал діє на задню частину диска і щільно штовхає його на сідло, де тиск у магістралі утримує його закритим.
Відкриття: прямий потік створює невелику різницю тиску, і коли він перевищує опір ваги диска та будь-якої пружини, диск залишає сідло, а клапан відкривається повністю.
Повністю відкритий: при розрахунковій швидкості потоку диск утримується поза контуром потоку, тому втрата тиску залишається низькою, а диск не стукає об сідло.
Закриття: коли потік сповільнюється, зупиняється або повертається назад, диск повертається на місце. Допомога пружини прискорює закриття там, де потрібне швидке посадка.
Ущільнення: металеві сидіння забезпечують хорошу термостійкість, тоді як м’які сидіння забезпечують щільніше закриття при нижчих температурах.
З цього механізму випливають два наслідки. Клапан потребує мінімальної швидкості потоку, щоб залишатися відкритим, тому зворотний клапан великого розміру може стукати та рано зношуватися. Закриття відбувається за допомогою реверсу потоку, тому швидкість закриття залежить від того, наскільки швидко розвивається зворотний потік, а не від будь-яких налаштувань приводу.
Основні види та принципи їх роботи
| Тип | Рух | Типовий обов'язок |
| Підйомний або поршневий зворотний клапан | Диск рухається аксіально вздовж траєкторії потоку, в горизонтальному або вертикальному корпусі | Водопостачання та водовідведення, мережі трубопроводів високого тиску, напірні лінії насосів |
| Поворотний зворотний клапан | Диск гойдається на цапфі петлі над сидінням | Загальна рідинно-газова служба, лінії великого діаметру, міські водопроводи |
| Зворотний клапан з двома пластинами | Два підпружинених напівдиска, що складаються в канал ствола | Компактні інсталяції, пластини та корпуси з наконечниками, модернізація там, де обмежений простір |
| Осьовий або сопловий зворотний клапан | Обтічний диск, що рухається співвісно з пружиною | Висока швидкість і пульсація, нагнітання компресора, низький перепад тиску |
| Перекидний дисковий зворотний клапан | Диск повертається навколо зміщеної осі, щоб зменшити удари | Лінії великого діаметру, де важливий контроль за гідроударом |
Поворотні зворотні клапани є найпоширенішим сімейством, оскільки втрата тиску низька, а технічне обслуговування просте, але вони не підходять для ліній, що перевозять важкі відкладення, де шарнір і диск можуть бути поховані та не закриватися. Підйомні зворотні клапани є кращими там, де середовище є чистим і тиск у магістралі постійний. Конструкції з подвійною пластиною вибираються, коли місця для установки мало, а осьові конструкції використовуються там, де найбільше значення мають втрати тиску та динамічна поведінка.
Стандарти та матеріали
Зворотні клапани для трубопроводів і промислового використання зазвичай замовляються відповідно до міжнародно визнаних специфікацій. API 594 охоплює межфланцеві, проушинні та подвійні фланцеві зворотні клапани та визначає розміри, випробування тиском і маркування. API 6D охоплює трубопровідну арматуру, включаючи зворотні клапани, для трубопровідних транспортних систем. ISO 15761 стосується сталевих засувок, прохідних і зворотних клапанів для менших розмірів. Номінальні значення тиску та температури для фланцевих сталевих клапанів відповідають ASME B16.34, а процедури випробування тиском відповідають API 598.
Матеріали корпусу підбираються відповідно до лінійки: лиття з вуглецевої сталі для загального обслуговування нафти, газу та води, нержавіюча сталь і дуплексна нержавіюча сталь для корозійних середовищ, а також легована або низькотемпературна сталь, якщо цього вимагає робоча температура. Матеріали обробки, тип сидіння та будь-яке тверде покриття узгоджуються між покупцем і виробником, оскільки вони визначають як ефективність ущільнення, так і термін служби.
Точки встановлення та вибору
Перед встановленням перевірте напрямок потоку проти стрілки, відлитої або позначеної на корпусі; реверсивний клапан не герметизує.
Поворотні зворотні клапани, як правило, слід встановлювати горизонтально з шарнірним штифтом над сідлом, а вертикальне встановлення з висхідним потоком прийнятно, якщо це дозволяє конструкція.
Підйомні зворотні клапани потребують висхідного потоку для вертикального встановлення та певної орієнтації корпусу для горизонтального встановлення.
Залиште достатню відстань між нагнітанням насоса та зворотним клапаном, щоб профіль потоку був стабільним під час руху диска.
Розмір для діапазону фактичної швидкості потоку, а не тільки для розміру лінії, щоб уникнути тріскотіння при низькому потоці та надмірних втрат тиску при високому потоці.
Для вертикального потоку вниз або для швидкого закриття оберіть конструкцію з пружиною або осьову конструкцію та перевірте тиск стрибка з інженером з трубопроводів.
Пункти огляду та технічного обслуговування
Оскільки зворотний клапан є автоматичним, його несправність часто мовчить, доки не відбудеться подія зворотного потоку. Тому програми перевірки зосереджені на ознаках внутрішнього пошкодження: шум і вібрація під час роботи, зростання втрати тиску на клапані та тиск на нижній частині, який не зберігається після зупинки насоса. Під час вимкнення слід перевірити поверхні сидіння, шарнірний штифт і напрямну диска, оскільки це поверхні, які контролюють закриття. Якщо середовище забруднене, необхідно одночасно перевірити передні сітчасті фільтри або фільтри, оскільки сміття, що потрапило на сідло, є загальною причиною витоку.
FAQ
З: Як зворотний клапан дізнається, коли потрібно закрити?
Воно нічого не відчуває. Закриття відбувається через саму рідину: коли різниця тисків змінюється, середовище штовхає диск назад на сідло, а тиск у зворотній лінії потім утримує його закритим.
З: Яка різниця між поворотним зворотним клапаном і зворотним клапаном підйому?
Поворотний тип обертає свій диск на шарнірному штифті, що забезпечує низьку втрату тиску та підходить для великих ліній. Підйомний тип переміщує свій диск аксіально, що добре ущільнює при постійному високому тиску, але менш підходить для брудних середовищ.
Q: Чи можна встановити зворотний клапан вертикально?
Так, з висхідним потоком для більшості дизайнів. Для вертикального потоку вниз необхідна конструкція з пружиною, і це має бути підтверджено виробником.
З: Чому зворотний клапан іноді шумить?
Шум зазвичай вказує на те, що диск стукає об сідло, тому що клапан завеликий або потік нижчий за швидкість, необхідну для утримання його повністю відкритим.
З: Чи забезпечує зворотний клапан позитивне закриття?
Зворотний клапан із металевим сидінням не є заміною запірного клапана. Він обмежує зворотний потік, але зазвичай не може гарантувати нульовий витік, тому ізоляція повинна бути забезпечена спеціальним запірним клапаном.
З: На який стандарт слід посилатися при замовленні зворотних клапанів?
API 594 для межфланцевих, проушинних і подвійних фланцевих зворотних клапанів, API 6D для трубопровідної арматури та ASME B16.34 з API 598 для тиску і температури, а також випробування тиском.
