Типы обратных клапанов, конструкция, применение и преимущества | РУКОВОДСТВО ПО ТРУБОПРОВОДАМ

Уникальный блог для профессионалов нефтегазовой отрасли, освещающий темы, связанные с трубопроводами и технологическими процессами.

Воскресенье, октябре 27, 2013

Типы обратных клапанов, конструкция, области применения и преимущества

Обратные клапаны предназначены для прохождения потока в одном направлении с минимальным сопротивлением и предотвращения обратного или обратного потока с минимальной утечкой. Основными типами используемых обратных клапанов являются запорные клапаны тройниковой формы, поворотные обратные клапаны, обратные клапаны с наклонным диском, подъемные обратные клапаны типа «звезда» и шаровые обратные клапаны, показанные на рис. от А до Е соответственно.

Конструкция обратного клапана

Стандартный обратный клапан состоит из корпуса клапана, крышки или крышки и диска, который прикреплен к шарниру и отклоняется от седла клапана, позволяя жидкости течь в прямом направлении, как в обратном клапане с поворотным или наклонным диском. клапана и возвращается к седлу клапана, когда поток вверх по течению останавливается. Таким образом предотвращается обратный поток. В обратных клапанах с откидным диском диск состоит из двух половинок, прикрепленных посередине. Две половины складываются назад, когда начинается восходящий поток. Приводимые в действие пружиной, две половинки быстро перекрывают путь потока, когда поток вверх по течению прекращается. В случае подъемно-обратных клапанов диск имеет форму поршня, который перемещается из пути потока восходящим потоком и возвращается к седлу клапана под действием силы тяжести, чтобы остановить обратный поток. Клапаны шаровые обратные имеют диск в виде шара.

Обратные клапаны доступны в размерах от NPS ¹⁄₄ (DN 6) до NPS 72 (DN 1800). Другие размеры могут быть доступны для удовлетворения конкретных требований к размерам. В зависимости от требований к конструкции трубопроводной системы обратный клапан может иметь приварку встык, приварку в раструб, резьбовые или фланцевые концы.

Преимущества обратных клапанов

Они приводятся в действие автоматически и не требуют внешних средств для приведения в действие клапана либо для открытия, либо для закрытия. Они быстродействующие.

Недостатки обратных клапанов

1. Поскольку все движущиеся части закрыты, трудно определить, открыт клапан или закрыт. Кроме того, невозможно оценить состояние внутренних частей.

Читайте также:
Как выбрать внешний подоконник? | АМ ОКНА

Типы обратных клапанов

Существует несколько типов обратных клапанов с различной конфигурацией корпуса. Ниже приведены некоторые часто используемые типы обратных клапанов:

Обратный клапан
Рис. A: Поворотный обратный клапан

В поворотных обратных клапанах диск не перемещается, когда он перемещается в полностью открытое положение или в полностью закрытое положение. Доступно множество различных конструкций дисков и седел для удовлетворения требований различных областей применения. Поворотные обратные клапаны с мягким седлом обеспечивают улучшенную герметичность по сравнению с посадочными поверхностями металл-металл. Комбинированные седла, состоящие из металлического седла с упругой вставкой, также обладают лучшими характеристиками герметичности. Угол посадки, угол между сиденьем и вертикальной плоскостью, может варьироваться от 0 до 45 градусов. Вертикальные сиденья имеют угол 0. Большие углы седла уменьшают ход диска, что приводит к быстрому закрыванию и минимизирует вероятность гидравлического удара. Обычно углы сиденья находятся в диапазоне от 5 до 7 градусов.

Лифт обратный клапан

Подъемные обратные клапаны особенно приспособлены для работы под высоким давлением, где скорость потока высока. В подъемных обратных клапанах поршневой диск точно направляется за счет длительного контакта и плотной скользящей посадки с идеально отцентрованным золотником. Стенки поршня и поршня примерно одинаковой толщины. Большие паровые рубашки расположены снаружи приборного бачка и внутри поршня, чтобы исключить заедание из-за дифференциального расширения. Посадочное кольцо имеет бочкообразную конструкцию тяжелого однородного поперечного сечения. Обычно он ввинчивается и приваривается. Отверстие для потока соответствует полному размеру порта. См. рис. А и Г.

Рис. B: Подъемный обратный клапан

Конструкция седла подъемного обратного клапана аналогична шаровому клапану. Диск обычно имеет форму поршня или шарика. Шаровые обратные клапаны используются для работы с высоковязкими жидкостями. Эти клапаны имеют более высокие характеристики герметичности по сравнению с поворотными обратными клапанами.

Рис. G: Подъемный обратный клапан звездообразной формы

Подъемные обратные клапаны поршневого типа имеют тенденцию застревать в открытом положении, когда над поршнем находится осадок рабочей жидкости. Обратные клапаны большого подъема снабжены уравнительной линией между камерой над диском и выходной стороной клапана.

Читайте также:
13 лучших детских стульчиков 2022 года
Обратный клапан с наклонным диском
Рис. C: Обратный клапан с поворотным диском

Обратный клапан с наклонным диском разработан для преодоления некоторых недостатков, присущих обычным поворотным обратным клапанам. Сочетание конструктивных особенностей позволяет клапану полностью открываться и оставаться стабильным при более низких скоростях потока и быстро закрываться при прекращении прямого потока. Куполообразный диск плавает в потоке жидкости как с нижней, так и с верхней стороны своей поверхности, поэтому он имеет минимальный эффект виброгасителя. Он хорошо работает в пульсирующих, турбулентных и высокоскоростных потоках. Эти атрибуты продлевают подъем клапана и снижают динамические нагрузки на трубопроводную систему, вызванные потоком. См. рис. C.

Запорные клапаны со складным диском
Рис. D: Обратный клапан с откидным диском

Этот клапан также называют двухдисковым обратным клапаном или обратным клапаном с раздельным диском. См. рис. D. Он изготовлен в виде вафельного корпуса и доступен с мягкими или жесткими седлами. Он очень популярен в жидкостных и газообразных средах низкого давления. Его легкая компактная конструкция делает его предпочтительным обратным клапаном, когда важны пространство и удобство.

Вертикальный или линейный обратный клапан

Эти клапаны доступны в двух конфигурациях: встроенная проверка шариков и полностью управляемый диск с мягкими или жесткими сиденьями. Встроенные шаровые обратные клапаны могут использоваться как в вертикальных, так и в горизонтальных линиях. Встроенные обратные клапаны с полностью направляющими дисками должны быть оснащены подпружиненным затвором при использовании в горизонтальных линиях. В вертикальных линиях встроенные обратные клапаны с направляющими дисками могут иметь или не иметь подпружиненное закрытие. Пружинное закрытие не только помогает быстро закрыть клапан, но и сводит к минимуму вероятность гидравлического удара, предотвращая
реверс потока.

Шаровой обратный клапан

Их можно использовать в приложениях с пульсирующими потоками, например, в линии нагнетания поршневого компрессора. Поскольку они компактны по размеру, они идеально подходят для применения в ограниченном пространстве.

Запорный обратный клапан

Запорный обратный клапан может использоваться либо как однонаправленный обратный клапан, либо как запорный (запорный) клапан, такой как задвижка или запорный клапан. При нормальной работе системы эти клапаны используются как обычный обратный клапан; однако при необходимости эти клапаны можно закрыть с помощью навинчиваемого штока, который не крепится к диску клапана. Шток, когда он полностью закручен, удерживает свободно плавающий диск у седла клапана, как в задвижке или шаровом клапане. Эти клапаны доступны в тройниковом, звездообразном, угловом и наклонном исполнении.

Читайте также:
25 лучших зимних закусок - безумно хороши
Рис. E: Проверка остановки поворотного диска
Рис. F: Проверка остановки по схеме «звезда»

Обратные клапаны поворотно-поршневой конструкции с подъемным диском обычно используются в качестве запорных обратных клапанов. См. рис. Э и Ф.

Рекомендации по применению

Сила тяжести играет важную роль в функционировании обратного клапана, поэтому необходимо всегда учитывать расположение и ориентацию обратного клапана. Подъемные и шаровые обратные клапаны всегда должны располагаться так, чтобы направление подъема было вертикальным. Поворотные чеки должны быть расположены так, чтобы диск всегда закрывался свободно и надежно под действием силы тяжести.

Скорость потока жидкости через клапан оказывает значительное влияние на срок службы обратного клапана. Размер клапана должен быть таким, чтобы скорость жидкости в нормальных условиях была достаточной для того, чтобы диск оставался полностью открытым и прижимался к упору. Это сводит к минимуму трепетание диска, которое является основной причиной отказа клапана. Кроме того, обратный клапан не должен располагаться сразу после источника турбулентности, такого как насос, колено, регулирующий клапан или тройниковое соединение.

Рекомендуется следовать рекомендациям производителя, чтобы обеспечить требуемый прямой участок трубы перед обратным клапаном. Некоторые производители рекомендуют длину прямого участка трубы перед клапаном от 8 до 10 диаметров трубы. Иногда планировка и доступное пространство могут не соответствовать рекомендациям производителя. Должны быть оценены альтернативы и реализован наиболее разумный и осуществимый подход.

Поворотный обратный клапан можно использовать на вертикальном участке трубы только при восходящем потоке. Кроме того, скорость потока и давление жидкости должны быть достаточными, чтобы преодолеть вес диска и перевести его в полностью открытое положение. Встроенные шаровые обратные клапаны подходят для применения в горизонтальных или вертикальных линиях.

Если предполагается, что поток пульсирует и низок, использование поворотного обратного клапана не рекомендуется. Из-за постоянного удара поворотного диска о седло клапаны получают значительные повреждения, и иногда поворотные диски могут ослабнуть.

Таблица 1: Применение обратных клапанов

В таблице 1 приведены предварительные рекомендации по выбору подходящего типа обратного клапана. Пользователь должен оценить особенности конкретного применения, чтобы выбрать правильный клапан для данного применения.

Читайте также:
15 идей для гостиной с низким потолком, советы и рекомендации

Типичные области применения обратных клапанов

В таблице 1 представлены краткие сведения о различных типах обратных клапанов и их типичных областях применения. Предварительные рекомендации из этой таблицы могут быть использованы для выбора подходящего обратного клапана для применения с учетом специфики применения.

Типы обратных клапанов и их применение

Обратные клапаны предназначены для предотвращения обратного потока в системе трубопроводов. Обратные клапаны представляют собой однонаправленные клапаны, которые обеспечивают беспрепятственный поток в одном направлении, пока давление потока остается постоянным, и защищают систему трубопроводов от обратного потока. Мы предлагаем три основных типа обратных клапанов: шаровые, поршневые и запорные обратные клапаны.

Поршневые обратные клапаны

Поршневые обратные клапаны также входят в семейство подъемных обратных клапанов и содержат утяжеленный поршень (или диск) для предотвращения обратного потока. Они функционируют аналогично шаровым обратным клапанам, обеспечивая поток, пока давление потока остается постоянным, но применяя гравитационное закрытие, когда давление потока снижается до точки, когда у него больше нет силы, чтобы поднять клапан.

Отверстие клапана поддерживает и направляет выравнивание поршня на протяжении всего его хода. В зависимости от условий потока поршневые обратные клапаны иногда включают пружину, помогающую закрытию. Общие случаи использования поршневых обратных клапанов включают:

  • Контроль питательной воды в атомной промышленности
  • Линии сброса
  • Пополнять запасы воды
  • Разные технологические системы
  • Системы N2
  • Системы мониторинга и отбора проб

Шаровые обратные клапаны

Шаровые обратные клапаны представляют собой подъемные обратные клапаны, и в них используется утяжеленный шар, а не диск, чтобы обеспечить поток и предотвратить обратный поток. Как только достигается давление срабатывания, шар поднимается со своего места, позволяя течь. Когда происходит снижение давления потока, он возвращается на место, чтобы предотвратить обратный поток.

Применение шаровых обратных клапанов включает в себя случаи, когда потоки высокого давления и высокой скорости являются критическими, а обратный поток может повредить компоненты, расположенные выше по потоку (применения аналогичны поршневым обратным клапанам, но больше подходят для более вязких сред).

Запорные обратные клапаны

Запорные обратные клапаны сочетают в себе преимущества подъемных обратных клапанов с функцией принудительного закрытия шаровых клапанов. Эти функции позволяют контролировать поток независимо от направления. Основная цель запорных обратных клапанов – предотвратить повреждение насосных или котельных систем перед клапаном в системе трубопроводов. Общие случаи применения запорных обратных клапанов включают:

  • Пар рекуперации тепла
  • Обслуживание при высоких температурах
  • Геотермальная служба
  • Служба безопасности при высоком давлении
  • Утилиты
  • Системы безопасности
  • Охлаждение при выключении
  • Добыча и переработка нефти
  • Переработка углеводородов
Читайте также:
Советы по лучшей оклейке гипсокартона (DIY) | Семейный Разнорабочий

Часто задаваемые вопросы по обратному клапану

Каковы преимущества/недостатки обратных клапанов?

Основное преимущество обратного клапана заключается в том, что он предотвращает обратный поток и обычно не требует внешнего управления. Они также обеспечивают быстродействующее решение для предотвращения обратного потока. Некоторые недостатки включают невозможность определить состояние клапана и его статус, ограничения на конфигурации его установки и возможность заедания в открытом положении (нечастая проблема, связанная с шаровыми и поршневыми типами).

Как выбрать правильный обратный клапан?

Есть несколько факторов, которые следует учитывать при выборе обратного клапана для ваших нужд:

  • Выбор материала: Материал, используемый для изготовления клапана, должен соответствовать требованиям к системе трубопроводов и средам, связанным с конкретным типом газа или жидкости, протекающей по системе трубопроводов.
  • Требования к производительности: Соображения производительности включают в себя способность клапана работать с различными значениями температуры и давления.
  • Тип и размер: Выбор правильного обратного клапана включает в себя соображения управления, обычно связанные с повышением безопасности в опасных условиях, а также с размером клапана, соответствующим условиям потока в системе трубопроводов.
  • Техническое обслуживание: В дополнение к рассмотрению частоты обслуживания или замены операторы должны также учитывать устойчивость клапана к засорению, заклиниванию или другим неисправностям.
  • Специальные требования: Выбор обратного клапана также включает в себя несколько специальных требований, уникальных для их функции, включая время срабатывания, давление срабатывания, нормально закрытый или нормально открытый, вертикальный или горизонтальный монтаж, направление потока (вверх или вниз) и плотность жидкости.

Как предотвратить выход из строя обратных клапанов?

Одним из недостатков обратных клапанов является сложность определения состояния закрытого клапана. Следовательно, существуют определенные меры, необходимые для распознавания их несостоятельности и предотвращения ее. Несколько индикаторов, которые сигнализируют о неисправности или потенциальной неисправности, включают вибрацию клапана (вибрацию), измеренный обратный поток, чрезмерный износ компонентов, звуковые признаки утечки (гидравлический удар) и утечку. Вы можете предотвратить неудачу, если:

  • Правильный размер
  • Регулярные проверки чистоты
  • Правильная установка
  • Замена клапанов по мере необходимости

Обратные клапаны играют важную роль в управлении потоком в высокопроизводительных трубопроводных системах. Правильный выбор обратного клапана обеспечивает большую эффективность системы трубопроводов и повышает эксплуатационную безопасность.

Читайте также:
Разница между балкой и колонной | Что такое луч | Что такое колонка

Conval является ведущим мировым поставщиком обратных клапанов, специально разработанных для удовлетворения уникальных потребностей наших клиентов. Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о решениях, которые мы предлагаем, или запросите ценовое предложение, чтобы начать работу над вашим следующим проектом.

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: :???: :?: :!: