Обратный клапан относится к одному из видов защитной трубопроводной арматуры и используется для того, чтобы не допускать изменения направления потока рабочей среды в системе. Обратный клапан позволяет пропускать течение среды только в одном направлении, предотвращая ее движение в противоположном. Этот процесс осуществляется автоматически. Обратный клапан является арматурой прямого действия, как и предохранительные клапаны.

Обратный клапан дает возможность осуществлять защиту различного оборудования – насосов, трубопроводов, сосудов под давлением. Помимо этого, обратный клапан позволяет ограничить течь рабочей среды, в случае если участок системы разрушен.

Устройство обратного клапана выполняет очень важную функцию, т.к. справляется со своей задачей как в условиях обычной эксплуатации (при объединении напорных линий от нескольких насосов в единую на каждой линии устанавливаются обратные клапаны – по одному или несколько устройств, которые служат защитой от давления рабочего насоса для остальных), так и в аварийных условиях (если давление вдруг падает на одном из участков системы, на других участках трубопровода оно сохраняется, что могло бы привести к обратному течению среды, недопустимому для согласованной работы системы и опасному для оборудования из которого система состоит).

Двумя основными видами обратных клапанов являются обратные затворы и собственно обратные клапаны, их различие состоит в конструкции затвора (эта часть отвечает за перекрытие потока рабочей среды) – у клапанов он выполнен в виде золотника, а у затворов в виде круглого диска (захлопки).

Чаще всего обратные клапаны устанавливаются на участках горизонтального трубопровода, а обратные затворы ставят как на горизонтальные, так и на вертикальные участки. В основном обратные клапаны выполняются проходными, т.е. направление течения рабочей среды в них не меняется, также встречаются и угловые виды клапанов, посредством которых направление среды изменяется на 90 градусов. Обратные затворы выполняются только в проходном варианте.

Принцип действия

Если поток среды через арматуру отсутствует, захлопка в обратном клапане под действием собственной нагрузки или других устройств (пружины) находятся в закрытом положении, т.е. затвор располагается в седле корпуса. Возникновение потока заставляет затвор открыть проход через седло под действием своей энергии. Понятно, что для изменения своего направления поток среды должен для начала остановиться. При нулевой скорости потока затвор закрывается, а с обратной стороны давление прижимает золотник или захлопку, обеспечивая противодействие для обратного потока среды. Получается, что срабатывание обратной арматуры является автоматическим и осуществляется под действием самой среды.

Обратный клапан.

Обратные клапаны отличаются от других типов простотой по конструкции и технологии, и при этом способны обеспечивать отличную герметичность, минус таких устройств в их чувствительности к загрязнённым средам, которые могут вызвать заедание клапана.

Ось прохода в седле корпуса в обратных клапанах и ось подъема золотника находятся обычно перпендикулярно оси трубопровода. Обратный клапан имеет практически идентичный корпус с запорным клапаном, однако золотники и крышки этих двух типов клапанов значительно отличаются. В обратном клапане у золотника есть хвостовик, перемещающийся в крышке клапана по направляющей. Обычно посадка золотника на седло осуществляется под воздействием собственного веса, поэтому установка обратных клапанов возможна лишь на участках горизонтально проходящих трубопроводов. Для обеспечения посадки золотника на седло при монтаже клапана на наклонных и вертикальных участках, в качестве дополнительного устройства для прижима используется пружина.

Существуют конструкции клапанов обратных непосредственно для вертикальных трубопроводов:

Шаровой обратный клапан.

Шаровые обратные клапаны

Затвором шаровых обратных клапанах служит шаровой элемент, а пружина - прижимным элементом. Подобные клапаны как правило монтируются на малых диаметрах трубопроводов, чаще - в сантехнике.

Приёмные обратные клапаны

Эти устройства монтируются на конце всасывающего вертикального трубопровода перед самым насосом. Клапаны имеют сетку, защищающую насос от возможного попадания посторонних предметов или твёрдых частиц. Обратные клапаны приемные выполняются с диаметрами до 200 мм. Рисунок показывает приёмную сетку данных устройств.

Обратный затвор

Раньше данные устройства назывались поворотными клапанами обратными. В обратных затворах, в отличие от подавляющего большинства обратных клапанов, ось седла соответствует направлению потока рабочей среды через затвор. При отсутствии потока седло перекрывается захлопкой (рис. справа: захлопка выделена красным цветом, рис. слева показывает захлопку изнутри), закрепленной на оси и расположенной выше оси прохода. Захлопка поворачивается на определенный угол под действием среды, обеспечивая ей проход, остановка потока провоцирует захлопку под собственным весом упасть на седло.

Большие диаметры затворов при этом провоцируют удар захлопки о седло, и со временем затвор выходит из строя, откуда появляется возможность гидравлического удара в системе при срабатывании устройства. Обратные затворы можно разделить на:

Безударные

Специальные устройства в затворах помогают сделать посадку захлопки на седло мягкой и плавной. Часто такими устройствами являются грузы и гидравлические демпферы, которые устанавливаются непосредственно на захлопку, или при помощи рычага. Значительным минусом безударных конструкций является невозможность их монтажа на всех участках трубопровода, помимо горизонтальных.

Основное отличие межфланцевых пружинных дисковых и двустворчатых обратных клапанов от стандартных обратных клапанов (затворов) - отсутствие фланцев для соединения с трубопроводами. Конструкция клапана позволяет обойтись без увеличивающих массу и размеры оборудования ответных фланцев. Вес межфланцевого обратного клапана вполне может быть меньше раз в 5, и в 6-8 раз меньше строительная длина. Если клапаны, имеют рабочие элементы по габаритам движущегося потока, они устанавливаются во фланцевых разрывах трубопроводов с прокладками соответствующими перекачиваемому материалу. Подобные клапаны можно устанавливать как на горизонтальных, так и на вертикальных участках различных трубопроводов. На взрывоопасных химических производствах востребована модификация межфланцевых пружинных дисковых обратных клапанов, оснащенных резьбовыми отверстиями, предназначенными для снятия статического заряда.

Межфланцевые дисковые пружинные обратные клапаны

Межфланцевые пружинные дисковые обратные клапаны работают аналогично шаровым обратным клапанам. Однако, т.к. вместо шара в качестве затвора выступает диск (пластина) у подобных клапанов имеются преимущества в весе конструкции и строительной длине. Поэтому размеры подобных клапанов больше - 15?200мм. Пружинные межфланцевые дисковые обратные клапаны могут монтироваться как горизонтально, так и вертикально.

Межфланцевые обратные клапаны двустворчатые

Размеры межфланцевых обратных клапанов двустворчатых еще шире, чем у межфланцевых дисковых пружинных обратных клапанов с 50 до 700 мм. В больших и сложных системах остановка насосов или аварийная ситуация может спровоцировать гидроудары, способные нанести ущерб всей системе, тогда рекомендуется применять клапаны с амортизаторами для демпфирования гидроударов. Также возможно исполнение клапанов с антикоррозионной футеровкой:

- с пластиковой футеровкой: для питьевой воды и морской
- с резиновой футеровкой: для канализации, для морской воды, судостроения

Другие конструкции

Все описанные выше случаи рассматривают пропуск рабочей среды обратной арматурой в одном направлении и предотвращение её движения в противоположном, при этом арматура действует автоматически и является арматурой прямого действия, однако бывают и конструкции, где удачно совмещены функции запорной и обратной арматуры.

Обратные клапаны и затворы невозвратно-запорные их можно принудительно закрывать используя ручной или механический прибор (пневмо-, гидро- или электропривода). В клапанах невозвратно-управляемых возможно и принудительное открытие затвора.

Материалы

Детали корпуса обратных клапанов могут быть выполнены из:

- бронзы;
- латуни;
- титана;
- неметаллических материалов;
- высокотемпературной ферритной стали;
- чугунов;
- сталей (легированных, аустенитных и нержавеющих)[1][2].
- жаропрочных и коррозионноустойчивых сплавов Хастеллой и т.п.

Нужная герметичность затвора на седле обратного клапана возможна благодаря специальным поверхностям уплотнительным, которые изготавливаются из:

- пластмассы;
- резины;
- без колец;
- наплавкой из твёрдого сплава или коррозионостойкой стали.

ООО "ИнвестСтройка" предлагает Вам ознакомиться с другими видами клапанов: Запорный клапан.

Надеемся, что в лице нашей компании Вы приобретете надежного поставщика грузоподъемного, строительного, насосного, электротехнического оборудования.