Шаровой обратный клапан

Шаровой обратный клапан - это тип клапана, который используется для предотвращения обратного потока жидкости. Этот тип клапана сочетает в себе конструкцию шарового и обратного клапанов, чтобы создать превосходный клапан, который не пропускает поток в обратном направлении. В обратном клапане глобуса используется диск для контроля потока жидкости. Диск клапана работает так, чтобы остановить обратный поток. Этот тип клапана имеет два отверстия в корпусе. Через одно отверстие среда входит в клапан, а через другое - выходит из него. В большинстве случаев шаровые обратные клапаны работают автоматически, то есть они редко управляются человеком. Эти клапаны используются в различных областях, таких как системы охлаждения и отопления, котлы, системы водоснабжения и т. д. В большинстве случаев, например в котлах, эти клапаны автоматически предотвращают обратный поток пара. Обратные клапаны предназначены для повышения безопасности трубопроводов, обеспечивая отсутствие обратного потока жидкости, который может повредить насос. Они служат для открытия и остановки потока жидкости. Эти клапаны не используются в качестве регулирующих клапанов. 

Рисунок: Шаровой обратный клапан.

 

Компоненты шарового обратного клапана 

Корпус клапана 

Корпус клапана является основным компонентом шарового обратного клапана. Это связано с тем, что в корпусе клапана размещены внутренние компоненты обратного клапана, такие как пружина, диск и седло. Клапан должен быть прочным, чтобы выдерживать давление, связанное с жидкостью. Если прочность корпуса клапана ниже, чем внутренние напряжения, возникающие под давлением жидкости, корпус клапана может быть поврежден. Это требует уверенности при покупке шарового обратного клапана, чтобы убедиться, что он выдержит внутреннее давление потока жидкости. Кроме того, корпус клапана должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать температуры, связанные с жидкостью. Это очень важно, особенно для данного шарового обратного клапана, поскольку он часто используется в котлах, где температура пара может быть очень высокой. Если корпус клапана изготовлен из материала с низкими температурными характеристиками, он, скорее всего, поддастся воздействию температур и подвергнется термической деформации. 

Капот 

Колпак в шаровом обратном клапане используется в качестве крышки для корпуса клапана. Колпак соединяется с корпусом клапана с помощью болтов и гаек или винтов. При сборке шарового обратного клапана сначала собираются внутренние компоненты клапана в его корпусе, а затем к корпусу прикрепляется крышка. Это помогает плотно зафиксировать корпус клапана и внутренние компоненты. Когда оператору клапана необходимо проверить внутренние компоненты клапана, он должен сначала открутить/закрутить колпак, чтобы получить доступ к этим компонентам. 

Место 

Седло в шаровом обратном клапане - это внутренний компонент, который соприкасается с диском клапана, обеспечивая плотное уплотнение. Седло может быть жестким или мягким. Жесткое седло изготавливается из металлического материала и имеет тенденцию к некоторой степени утечки. Мягкое седло изготавливается из мягких материалов, таких как эластомеры и PTFE, в зависимости от максимальной температуры жидкости. Мягкие седла редко имеют утечку в закрытом состоянии, но их применение ограничено высокотемпературными операциями. 

Диск

Это подвижный элемент клапана, который закрывает клапан для ограничения потока жидкости в обратном направлении. Диск перемещается линейно, чтобы перекрыть поток жидкости. 

Впускные и выпускные отверстия 

Это проходы, по которым жидкость входит в клапан и по которым жидкость выходит из клапана. Между впускным и выпускным клапаном находится диск. Через эти отверстия шаровой обратный клапан подключается к трубопроводным системам. В качестве способов соединения используются фланцы, резьба, компрессионные фитинги, сварка и т. д. 

Весна 

Пружина используется для смещения тарелки к седлу клапана, чтобы обеспечить закрытие клапана и невозможность обратного хода жидкости. При избыточном давлении пружина сжимается, заставляя клапан открыться. В качестве пружин используются спиральные пружины. Для изготовления таких пружин используются такие материалы, как нержавеющая сталь, оцинкованная сталь, которые отличаются прочностью и могут выдерживать высокие температуры. 

Отделка 

Накладка относится к внутренним компонентам клапана. К ним относятся седло, пружина, посадочная поверхность, диск, втулка и другие поверхности, контактирующие с жидкостью. Все эти детали очень важны, поскольку они работают вместе, чтобы обеспечить эффективную работу шарового обратного клапана без утечек. 

Рисунок: Компоненты шарового обратного клапана.

 

Как работает шаровой обратный клапан? 

Когда в шаровом обратном клапане течет жидкость, как показано стрелкой ниже, диск приподнимается над седлом. В этом случае давление жидкости позволяет ей двигаться вперед. В обратном направлении жидкость и пружина прижимают диск к седлу клапана, и он закрывает соединение, ограничивая обратный поток жидкости. 

Рисунок: Шаровой обратный клапан, работающий только для усиления прямого потока.

 

Чтобы открыть клапан и пропустить жидкость, необходимо минимальное дифференциальное давление между входом и выходом (давление на входе). Когда давление на входе падает ниже определенного уровня или возникает противодавление, клапан закрывается. В зависимости от шаровой клапан В конструкции механизм закрытия может быть снабжен пружиной. Противодавление прижимает диск к отверстию, уплотняя его.

 

Типы шаровых обратных клапанов

Y-образный шаровой обратный клапан

Это шаровой обратный клапан, корпус которого имеет Y-образную форму. Пружина и диск установлены под определенным углом. Эти клапаны можно ремонтировать и чистить, не отсоединяя их. Для установки этого типа шарового обратного клапана требуется больше места.

Рисунок: Y-образный шаровой обратный клапан.

 

Чугунный шаровой обратный клапан 

Это шаровой обратный клапан, также известный как шаровой обратный клапан из серого чугуна. Производители шаровых обратных клапанов изготавливают их из сплава, состоящего из железа, углерода и силикона. Этот тип клапана обладает хорошей устойчивостью к высоким температурам, так как он может выдерживать очень высокие температуры - около 1150^o. Эти клапаны также отличаются высокой прочностью. Существует два типа чугунных шаровых обратных клапанов в зависимости от класса давления: класс 250 и класс 125. Клапан класса 125 может работать при давлении 150 и 200 фунтов на квадратный дюйм, в то время как клапан класса 250 может работать при более высоком давлении - от 300 до 500 фунтов на квадратный дюйм. Чугунные шаровые обратные клапаны очень прочны и могут работать при сильных вибрациях, не повреждаясь. Основная проблема этих клапанов заключается в том, что они не являются пластичными, поэтому трескаются при незначительном изгибе, делая их бесполезными. Однако чугунные шаровые обратные клапаны не являются дорогими по сравнению с другими клапанами. 

Шаровые обратные клапаны из кованой стали

Это шаровые обратные клапаны, изготовленные методом ковки. Процесс ковки наиболее известен тем, что делает клапаны чрезвычайно прочными и жесткими. Такие прочные шаровые обратные клапаны необходимы в таких областях применения, как паровые электростанции, для управления потоком пара и воды в одном направлении. Шаровые обратные клапаны из кованой стали подходят для применения в условиях высокого давления и высоких температур. Однако шаровые обратные клапаны, изготовленные этим методом, имеют небольшие размеры. Для больших клапанов их приходится изготавливать по частям, а затем соединять или сваривать вместе, чтобы получить полноценный кованый стальной обратный клапан. 

Шаровой обратный клапан с болтовым затвором

Это шаровой обратный клапан, в котором колпак/крышка крепится к корпусу клапана с помощью болтов и гаек. Это один из самых распространенных типов шаровых обратных клапанов. В данном типе клапана используется прокладка для уплотнения соединения между ним и корпусом. 

Шаровой обратный клапан с резьбовым затвором 

Это шаровой обратный клапан, в котором используются винты для соединения колпака/крышки и корпуса клапана. Этот тип клапана имеет простую конструкцию и используется в недорогих системах для пропускания жидкостей. 

Шаровой обратный клапан со сварной крышкой 

Это шаровой обратный клапан, в котором крышка и корпус соединены с помощью сварки. Благодаря такой конструкции клапана он не протекает даже при очень высоком давлении. Поэтому этот клапан используется в системах с высокой температурой и высоким давлением. 

 

Что следует учитывать при выборе/покупке шарового обратного клапана?

СМИ 

Это относится к жидкости или твердым частицам, которые, как ожидается, будут проходить через клапан. Это очень важный фактор, который необходимо учитывать, поскольку некоторые жидкости могут быть разрушительными для клапана или несовместимыми. Некоторые кислотные жидкости могут вызвать коррозию внутренних компонентов клапана, контактирующих с ним. Поэтому перед выбором/покупкой шарового обратного клапана убедитесь в его совместимости с рабочей средой. 

Максимальная температура

Это самая высокая температура, которую испытывает клапан во время работы. Способность клапана работать при различных температурах зависит от материалов его конструкции. Такие материалы, как чугун, могут выдерживать температуру около 1150 ^oC, в то время как такие материалы, как нержавеющая сталь, выдерживают около 427 ^oC. Другие материалы, такие как тефлон и эластомеры, могут выдерживать более низкие температуры по сравнению со своими металлическими аналогами. Поэтому, проверяя способность клапана работать при высоких температурах, сначала проверьте материалы конструкции. 

Максимальное давление 

Это самое высокое давление на земном шаре. обратный клапан может выдержать. Как и максимальная температура, максимальное давление зависит от материала конструкции, поскольку различные материалы обладают разной прочностью, чтобы выдерживать внутренние напряжения, возникающие в результате давления жидкости. Такие материалы, как чугун, могут выдерживать очень высокое давление - около 500 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с нержавеющей сталью. Если корпус клапана недостаточно прочен, это может привести к утечке жидкости через прокладки или соединения. Кроме того, очень высокое давление может повредить корпус клапана, а значит, и весь клапан. 

Требования к техническому обслуживанию 

Некоторые шаровые обратные клапаны предназначены для использования в системах, где возможно частое засорение. Поэтому конструкция клапана должна быть легко очищаемой. Сварные шаровые обратные клапаны трудно чистить, поскольку они полностью герметичны. Резьбовые и болтовые колпачковые клапаны чистить легче, поскольку оператор может снять крышку/колпак и удалить грязь из клапана.

 

Области применения шаровых обратных клапанов 

• Эти клапаны используются в нефтяной промышленности. 
• Они используются в химической промышленности. 
• Процессы производства лекарств в фармацевтике. 
• Используется для управления водой или паром в котлах для производства электроэнергии. 
• Муниципальное или коммерческое водоснабжение. 
• Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. 
• Они используются в ирригационных системах.

Преимущества шаровых обратных клапанов 

• Помогают предотвратить повреждение компрессора и насоса, так как предотвращают обратный ток. 
• Их обслуживание обходится недорого.
• Быстрое действие. 
• Эти клапаны предотвращают обратный поток. 
• Широкий диапазон температур. 
• Они имеют широкий диапазон рабочего давления.
• Автоматические.

Недостатки шаровых обратных клапанов 

• Обеспечивают поток только в одном направлении. 
• Эти клапаны не могут использоваться для дросселирования.

Устранение неисправностей шаровых обратных клапанов 

Шаровой обратный клапан вибрирует или стрекочет 

• Это может быть вызвано высокой скоростью. Если клапан издает сильный шум, это может быть вызвано низким давлением в нижнем течении, высокой скоростью или расширением в верхнем течении. Убедитесь, что скорость потока жидкости соответствует рекомендациям компании "Глобус производитель обратных клапанов. 

Жидкость не проходит через клапан

• Следуйте направлению стрелки на корпусе. 
• Убедитесь, что нисходящий клапан открыт.
• Проверьте, нет ли засора ниже по течению, и устраните его, если он есть. 

Захлопывание обратного клапана

• Снимите обратный клапан, чтобы осмотреть спиральную пружину. 
• Попробуйте установить пружину, если она работает при высоком напоре. 
• Если проблема сохраняется, обратитесь к техническому специалисту по обратным клапанам. 

Утечка в шаровом обратном клапане 

• Ослаблена крышка. Затяните гайки/винты капота.
• Сломанный корпус клапана. Это может быть вызвано повреждением от внешнего удара или высоким давлением жидкости. Замените корпус клапана. 
• Сломанная прокладка. Замените прокладку. 
• Изношенные подседельные кольца. Замените кольца седла. 
• Скопившаяся грязь на уплотнительной поверхности. Очистите загрязнение. 
• Повреждена поверхность уплотнения. Замените седло или диск.

Резюме 

Обратный клапан - это тип клапана, предназначенный для предотвращения обратного потока жидкости. Это позволяет гарантировать, что клапан будет закрыт до полной остановки насоса. Он может предотвратить гидроудары и скачки, связанные с закрытием клапана. Большинство клапанов автоматизированы. Большинство шаровых обратных клапанов имеют конструкцию с пружиной и двойными направляющими, что позволяет гарантировать, что при запуске насоса диск клапана откроется, а при остановке насоса клапан закроется до того, как жидкость потечет в обратном направлении. Производители шаровых обратных клапанов разрабатывают компоненты клапана и собирают их таким образом, чтобы их было легко ремонтировать и проводить регулярное техническое обслуживание.

Существует несколько типов шаровых обратных клапанов, к которым относятся Y-образные шаровые обратные клапаны, чугунные шаровые обратные клапаны, кованые стальные шаровые обратные клапаны, приварные шаровые обратные клапаны, болтовые и винтовые шаровые обратные клапаны. Каждый из этих клапанов обладает определенными свойствами и преимуществами, что делает его подходящим для конкретного применения. Поэтому при покупке шарового обратного клапана необходимо учитывать некоторые факторы, такие как максимальная температура и давление, тип среды и требования к обслуживанию.

В конструкции шарового обратного клапана используется конструкция шарового и обратного клапанов. В этом клапане используется диск, задача которого - не допустить обратного потока жидкости. Он пропускает поток жидкости только в одном направлении - вперед от одного трубопровода к другому. Обратные клапаны имеют два отверстия: входное и выходное. Шаровые обратные клапаны используются в различных областях, таких как отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха (HVAC), котельные системы, городское водоснабжение, ирригация, фармацевтическая промышленность и др. Преимущества шарового обратного клапана - отсутствие обратного потока, дешевое обслуживание, защита насоса и компрессора, широкий диапазон рабочих температур и давления.