Классификация и направление монтажа обратных клапанов
Обзор обратного клапана
Обратные клапаны – это важные устройства для управления потоками жидкости, широко используемые в проектах водопользования, нефтехимической промышленности, охране окружающей среды и других областях. Их основная функция – предотвращение обратного потока среды и обеспечение одностороннего движения среды в трубопроводной системе. Классификация и направление установки обратных клапанов напрямую влияют на их производительность и срок службы. В данной статье подробно рассматриваются различные типы обратных клапанов и рекомендации по их установке.
Основные типы обратных клапанов
По конструкции и принципу работы обратные клапаны подразделяются на следующие типы:
1. Двухпластинчатый обратный клапан
2. Подъемный обратный клапан
3. Шаровой обратный клапан
4. Поворотный обратный клапан
Тип монтажа обратного клапана
1. Горизонтальная установка: относится к способу установки обратного клапана на горизонтальном трубопроводе, который часто применяется в трубопроводных системах низкого давления, а диаметр заслонки клапана больше диаметра трубопровода.
2. Вертикальная установка: относится к способу установки обратного клапана на вертикальном трубопроводе, который часто используется в трубопроводных системах высокого давления, при этом диаметр заслонки клапана меньше диаметра трубопровода.
1. Двухдисковый обратный клапан
Двухдисковый обратный клапан: обычно состоят из двух полукруглых дисков, которые вращаются вокруг штока перпендикулярно оси потока жидкости. Двухдисковые обратные клапаны — это компактные клапаны небольшой длины. Они устанавливаются между двумя фланцами. Обычно они имеют зажимное или фланцевое крепление. Они обычно используются в трубопроводах диаметром ≤1200 мм.
Направление установки двухдискового обратного клапана
Двухдисковые обратные клапаны могут устанавливаться на трубопроводе горизонтально или вертикально. Горизонтальная установка обеспечивает открытие и закрытие обратного клапана под действием силы тяжести, что повышает стабильность скорости открытия и эффективно снижает потери давления в трубопроводе. Вертикальная установка обеспечивает закрытие клапана под действием силы тяжести, что повышает его герметичность. Кроме того, вертикальная установка предотвращает быструю вибрацию диска обратного клапана при быстрой смене среды, снижает вибрационный износ диска и седла клапана и продлевает срок службы клапана.
2. Поворотный обратный клапан
Поворотные обратные клапаныИмеют тарельчатый клапан. При прямом течении среды тарельчатый клапан открывается; при обратном течении среды тарельчатый клапан защёлкивается на седле клапана, предотвращая обратный поток. Клапаны этого типа часто используются в трубопроводах большого диаметра благодаря своей простой конструкции и низкому сопротивлению.
Направление установки поворотного обратного клапана
Обратные клапаны могут устанавливаться горизонтально или вертикально, но обычно рекомендуется устанавливать их на горизонтальных трубопроводах. Следует отметить, что в зависимости от конкретной ситуации обратный клапан может быть установлен и под наклоном, при условии, что угол установки не превышает 45 градусов, а монтажное положение является подходящим. Это не повлияет на нормальное открывание и закрывание клапана.
3. Горизонтальный подъемный обратный клапан
Диск клапана горизонтального подъёмного обратного клапана перемещается вверх и вниз по направляющей в корпусе клапана. При прямом течении среды диск клапана поднимается; при обратном течении среды диск клапана опускается обратно к седлу клапана, предотвращая обратный поток.
Направление установки горизонтального подъемного обратного клапана
Горизонтальный обратный клапан должен устанавливаться на горизонтальном трубопроводе. Поскольку при вертикальной установке сердечник клапана находится в горизонтальном положении, его центрирующая способность относительно седла клапана снижается под действием собственного веса, что влияет на герметичность сердечника клапана.
4. Вертикальный подъемный обратный клапан
Для вертикальныхподъемные обратные клапаныНаправление движения сердечника клапана параллельно направлению трубопровода. Центр сердечника клапана совпадает с центром проточного канала.
Направление установки вертикального подъемного обратного клапана
Вертикальные обратные клапаны должны устанавливаться вертикально в трубах, где среда течет снизу вверх, поскольку сила тяжести способствует быстрому закрытию диска клапана при остановке потока.
5. Шаровой обратный клапан
Шаровой обратный клапан использует шар, который перемещается вверх и вниз в корпусе клапана. При прямом течении среды шар отталкивается от седла клапана, канал открывается, и среда проходит; при обратном течении среды шар возвращается в седло клапана, предотвращая обратный поток.
Направление установки шарового обратного клапана
Шаровые обратные клапаны могут устанавливаться на горизонтальных трубопроводах, но лучше подходят для вертикальной установки, особенно при движении среды вверх. Собственный вес шара обеспечивает герметичность клапана при остановке потока.
Факторы, влияющие на вертикальную установку обратного клапана
При вертикальной установке обратного клапана необходимо учитывать несколько факторов, чтобы обеспечить его эффективную работу:
1. Направление потока
При вертикальной установке направление потока среды имеет решающее значение. При восходящем потоке диск клапана открывается под действием давления среды, а закрывается под действием силы тяжести, которая возвращает диск клапана в исходное положение. При нисходящем потоке могут потребоваться дополнительные меры для обеспечения надёжного закрытия клапана.
2. Эффект гравитации
Сила тяжести влияет на открытие и закрытие клапана. Клапаны, герметичность которых основана на силе тяжести, например, двухстворчатые и подъёмные обратные клапаны, работают лучше при вертикальном потоке вверх.
3. Характеристики СМИ
Характеристики среды, такие как вязкость, плотность и содержание частиц, влияют на работу клапана. Вязкие среды или среды с высоким содержанием частиц могут потребовать более прочной конструкции и частого технического обслуживания для обеспечения надёжной работы клапана.
4. Среда установки
Условия установки, включая температуру, давление и наличие коррозионных веществ, влияют на производительность и срок службы клапана. Выбор материалов и конструкции, подходящих для конкретных условий, может продлить срок службы клапана.
Преимущества вертикальной установки обратного клапана
1. Использование силы тяжести
При восходящем потоке среды сила тяжести способствует закрытию клапана, улучшает герметичность и не требует внешнего вмешательства.
2. Уменьшить износ
Использование силы тяжести среды и пластины клапана для закрытия обратного клапана позволяет снизить вибрацию, уменьшить износ, продлить срок службы клапана и сократить частоту технического обслуживания.
Недостатки вертикальной установкиобратного клапана
1. Сопротивление потоку
Вертикальная установка может увеличить сопротивление потоку, особенно для обратных клапанов с вертикальным подъёмом, которые должны выдерживать не только вес пластины клапана, но и давление пружины над ней. Это приведёт к уменьшению расхода и увеличению энергопотребления.
2. Явление гидравлического удара
Когда среда течет вверх, сила обратного клапана и сила тяжести среды увеличивают давление в трубопроводе, что облегчает возникновение явления гидравлического удара.