Обратные клапаны

Обратными клапанами принято называть целое семейство трубопроводной защитной арматуры, которые предназначены для поддержания и регулирования давления в трубопроводном контуре, организации направления движения транспортируемой среды, за счёт пропускания потока среды в одном направлении, и предотвращения его противотока в обратном направлении. Обратный клапан представляет собой трубопроводную арматуру прямого действия, которая действует автоматически, без вмешательства ручных или пилотных органов управления.

Возможные функции обратных клапанов

Непосредственными функциями обратных клапанов могут быть:

1. Ограничение объемов утечки транспортируемой среды, в случае потери герметичности одного из локальных участков трубопровода (аппарата). Для этой цели обратные клапаны устанавливаются внутри магистральной труб, локальных трубопроводных контуров или теплотехнических, пневматических, парогазовых аппаратов, разделяя их на равномерные или равнозначные участки. При повреждении с разгерметизацией одного из участков, из последующего за ним (по направлению перекачивания среды) может возникнуть обратный противоток, который приведет к увеличенной потере рабочей среды из системы. Установленные между участками обратные клапана в такой ситуации предотвратят возникновение противотока, и потерь среды.
2. Обеспечение наличия потока среды только в одном направлении. В данном случае обратные клапана устанавливаются на трубопроводных контурах с большими перепадами по высоте (например, высотные здания), с неравномерными нагрузками и перебоями в подаче давления, в других ситуациях, где возможно возникновение вакууммирования, гидроударов, которые могут вызвать противоток среды в обратном направлении.
3. Поддержание давления нагнетания (первичного давления). Для этого регулирующий (обратный) клапан устанавливается сразу за нагнетающий насосом, и предотвращает переток среды из зоны высокого давления (которой выступает контур системы) в случае понижения давления нагнетания, которое может быть связано с неисправностью насоса.
4. Поддержание постоянного (для открытого контура) или интегрального (для закрытого контура) давления в системе. Клапана поддержания давления устанавливаются на выпускной трубе (для открытой системы), или на перемычке между нагнетательной и всасывающей линиями (для закрытой системы).
5. Обеспечение впуска среды подпитки в систему. Обратный клапан служит подпиточным клапаном, на входе подсистемы подпитки в рабочий контур. При определенном давлении он пропускает подпиточную среду а рабочий контур, и предотвращает ее перетёк из контура через клапан при любых условиях.

Конструкция и принцип действия обратного клапана

В основе конструкции обратного клапана находится проходной корпус (прямоточный или с двойным поворотом среды), вместе с клапанным седлом. Затвор клапана золотникового (тарельчатый, конусный, игольчатый) или мембранного типа подпружинен возвратной пружиной, но лишь в минимальной степени, для минимизации динамического сопротивления клапана. Жесткость его возвратной пружины достаточна лишь для преодоления сил трения при посадке затвора клапана в седло (классический обратный клапан), или соответствует давлению регулирования (вариант регулирующего клапана).

Принцип действия обратного клапана достаточно прост. Поток среды в нормальном направлении воздействует на подпружиненный затвор клапана, приподнимает его над седлом, и автоматически открывает проходное сечение. Если поток среды меняет направление на обратное, под клапанным затвором создается зона низкого давления, подпружиненный затвор садится на седло, и автоматически предотвращает перетекание среды из последующего участка в предыдущий (по направлению перекачивания). Но, как правило, обратные клапана не обеспечивают полной герметичности запирания при появлении обратного потока среды. Регулирующие клапана, работающие по схожему принципу, отпирают и запирают проходное сечение при достижении определенного значения рабочего давления.

Конструкционным вариантом обратного клапана также является обратный затвор, или так называемая «захлопка». В данной конструкции запирающим элементом является круглый диск, своеобразная крышка, которая крепится относительно посадочного седла на поворотном кронштейне-рычаге. При нормальном направлении потока дискообразная крышка проворачивается на поворотном кронштейне, открывая проходное сечение. При возникновении противотока крышка, имеющая большое динамическое сопротивление, движется за потоком в обратном направлении, и «захлопывается» на седле, перекрывая проходное сечение.

Подбор обратного клапана

Параметрами для подбора обратного клапана являются:

• нормативная рабочая среда (пар, воздух, вода, масла и т.д.), для которой он предназначен. Определяется материалами изготовления корпуса и клапанного механизма обратного клапана.
• максимальное рабочее давление среды, МПа;
• максимальная рабочая температура, град.С;
• требуемая пропускная способность, л/мин или м3/мин;
• номинальный трубопроводный размер DN, в мм;
• характер присоединительных патрубков (муфт) – резьбовые или фланцевые.

Обратные клапаны Yoshitake

Компания Yoshitake в своем ассортименте представляет качественные и надежные обратные клапана следующих моделей:

• SCV-2 – в прямоточном корпусе, для применения с паром, горячей и холодной водой, при максимальном давлении до 1,6 МПа и максимальной температуре до 220 град.С. Эффективно предотвращает возникновение гидроударов. Корпус и затвор из нержавеющей стали, присоединение к трубопроводу – резьбовое. Характеризуется компактными размерами. Не обеспечивает полную герметичность для противотока. Выпускается номинальными размерами от 15А до 50А.
• SCV-3 – в прямоточном корпусе, для применения с паром, горячей и холодной водой, при максимальном давлении до 2,0 МПа и максимальной температуре до 220 град.С. Эффективно предотвращает возникновение гидроударов. Корпус и затвор из нержавеющей стали. Имеет особую форму корпуса для размещения между соединительных фланцев, без существенного увеличения конструкционной длины соединения (присоединение типа «подложка»). Не обеспечивает полную герметичность для противотока. Выпускается номинальными размерами от 15А до 100А.
• SCV-4 (SCV-4ЕН) –для применения с паром, горячей и холодной водой, сжатым воздухом, маслами и другими не агрессивными средами. Для максимального рабочего давления до 1,6 МПа и максимальной температуры до 200 град.С (SCV-4) или до 300 град.С (SCV-4ЕН). Корпус из углеродистой стали, с двойным поворотом среды и классическим седельным клапаном с тарельчатым затвором (нержавеющая сталь). Характер присоединения к трубопроводу: резьбовое (SCV-4) или фланцевое (SCV-4ЕН). Не обеспечивает полную герметичность для противотока. Выпускается номинальными размерами от 15А до 50А (SCV-4) и от 15А до 250А (SCV-4ЕН).