Обратные клапаны: назначение, применение, принцип работы

Кроме этого обратные клапаны используются в системах сжатого воздуха, канализации и вентиляции. Далее рассмотрим конструкцию, функционал и многое другое, что касается этого вида запорной арматуры.

В зависимости от своего строения и материала, устройство может применяться как при работе с агрессивными, так и нейтральными субстратами трубных систем различного назначения. При этом обратные клапана имеют номинальный диаметр от 10 до 700 мм. Максимальная температура, на которую они рассчитаны, достигает 300 °C, а предельное номинальное давление – 40 кг/см².

Принцип действия

Обратные клапаны могут быть различной конструкции, но в основе работы лежат две составляющих – корпус и затворный элемент. В качестве последнего может использоваться тарелка, диска, шар или др. Как правило, на корпусе обратного клапан указывается верное направление потока. Согласно его и необходимо производить монтаж.

В таком положении клапан свободно пропускает рабочую среду в указанном направлении. При этом затворный элемент находится в открытом положении и не перекрывает проходное сечение.

В случае противотока, запорный элемент под давлением потока перемещается в противоположное положение и перекрывает проходное отверстие обратного клапана.

Конструктивные особенности

Обратные клапаны не имеют стандартного внутреннего строения запирающего механизма, потому при выборе конкретного типа следует учитывать некоторые отличия. Так, на сайте компании МВБ обратный клапан для воды представлен такими типами конструкций основных механизмов.

1. Подъемные. Выполненные в виде классического клапана, где среда подается под затвор, поднимая его силой потока. В случае прекращения движения вещества внутри трубы, обратный клапан опускается под действием внутренней пружины и давления на его поверхность самого субстрата. По этому принципу работает защитная арматура , которая способна выдержать значения температуры в 300 °C и номинальную силу потока до 16 кг/см². Эта модели обратного клапана обладают фланцевым типом соединения.
2. Поворотные. В качестве запирающего органа здесь присутствует установленная на оси створка, которая открывается под силой движущегося внутри трубы субстрата. Когда возникает обратный поток, створка под собственным весом и под воздействием трубного вещества опускается, вжимаясь в седло.
3. Шаровые. Здесь запирающий орган представлен обрезиненным чугунным затвором шарообразной формы. Во время прямого движения среды он выталкивается в специальную нишу внутри корпуса обратного клапана. В случае резкого изменения направления потока субстрата внутри трубы, шар опускается в седло и дополнительно прижимается внутритрубным веществом.
4. Тарельчатые. Запирающий механизм плоский диск (тарелка), к которому присоединена пружина. При прямом воздействии трубного вещества на затвор пружина сжимается, тем самым открывая отверстие для дальнейшего движения по полости трубы. Когда напор исчезает, сила пружины возвращает диск в закрытое состояние.
5. Двухстворчатые. Представляют собой два лепестка (створки), которые устанавливаются на оси, расположенной в центре на пути движения субстратов. Если субстрат резко изменяет направление движения в обратную сторону, установленные на створках пружины прижимают их в седла обратного клапана.
6. Пружинные. Здесь затвор прижимается к седлу пружиной. Прежде чем поток внутритрубного вещества откроет арматуру, его сила должна достичь определенных значений. В случае снижения давления пружина закрывает затвор еще до момента возникновения обратного потока.
7. Дисковые. Отличаются от других типов обратных клапанов тем, что в них запирающий орган выполнен в форме диска. Он под собственным весом или действием пружины перекрывает проход, а открывается под воздействием среды, обеспечивая ее дальнейшее передвижение. Если поток изменяет направление, диск обратного клапана возвращается в исходное положение, тем самым предотвращая обратное перемещение субстрата.

Классификация по типу металла корпуса

Кроме конструктивных отличий, обратные клапаны отличаются по типу материала, из которого они изготовлены. На сайте присутствует такая классификация видов металлов, применяемых для изготовления подобной арматуры.

1. Латунь. Несмотря на коррозийную устойчивость, доступную цену и износоустойчивость, латунные обратные клапаны преимущественно используются в бытовых трубных системах: горячего, холодного водоснабжения или системах отопления. Столь ограниченные сферы применения обусловлены тем, что латунные обратные клапаны не выпускаются со штуцером под приварку и могут иметь максимальный условный диаметр в 100 мм. При этом, максимально допустимая температура их эксплуатации не превышает 200 °C.
2. Чугун. Обратные клапаны из этого материала обладают простой конструкцией, износоустойчивы при эксплуатации в нейтральной среде и поддаются ремонту. Чугун способен выдержать температурные нагрузки в 300°, а номинальное давление — до 16 кг/см². Правда, для работы с агрессивными веществами внутри трубы чугун не подходит, поскольку под воздействием едких субстратов он корродирует. Модели поставляются в широком диапазоне номинального сечения: от 15 до 600 мм. При монтаже больших клапанов без применения спецтехники не обойтись, что обусловлено существенным весом чугуна.
3. Сталь. Обладает стойкостью к экстремально высоким температурам и давлению, но не подходит для работы с кислотами, щелочами и другими агрессивными соединениями. Стальные обратные клапана монтируют только на тех трубных системах, где в качестве транспортируемой смеси выступает вода, пар, нефтепродукты или нейтральные газы.
4. Нержавейка. Отличается коррозийной устойчивостью и гигиеничностью. Обратные клапаны из этого материала чаще всего инсталлируются на трубах, по которым протекают опасные или требующие высокой степени чистоты субстраты. К тому же нержавейка работает при широком температурном диапазоне — от –60 до +450 °C, а значение давления может достигать 45 кг/см². Минусами обратных клапанов из нержавейки выступает их дороговизна и ограниченное количество возможных Ду: от 10 до 300 мм.

Способ монтажа

Типы соединения рассматриваемой защитной арматуры:

• клапан обратный фланцевый — обладает патрубками со специальными плоскими пластинами, которые стыкуются с аналогичными элементами на трубе и по всему своему радиусу стягиваются болтами;
• клапан обратный межфланцевый — он не имеет на своем корпусе крепежных элементов, а инсталлируется между двумя фланцам трубы, потому в случае необходимости может быстро демонтироваться;
• клапаны обратные муфтовые — соединение арматуры с трубой осуществляется с помощью резьбы;
• клапаны обратные сварные — неразборный тип монтажа с применением сварки, то есть, между приварными частями арматуры и трубы образовываются устойчивые молекулярные связи.