Функция и конструкция обратного клапана

1. Функция обратного клапана — обеспечить поток жидкости в одном направлении.

Подвижные части обычно прижимаются к седлу клапана, образуя уплотнение. Для открытия клапана необходимо приложить небольшое давление к подвижным частям. После открытия клапана генерируется гидравлическая энергия, открывающая или увеличивающая его проходное сечение. Поток жидкости должен прекратиться, прежде чем клапан закроется. Создаваемая потоком жидкость препятствует закрытию всех клапанов. Для управления открытием и закрытия может использоваться пружина, а может и не использоваться. Некоторые обратные клапаны работают исключительно под действием силы тяжести. Клапаны, работающие под действием силы тяжести, должны устанавливаться в соответствии с инструкциями производителя. Если указаны горизонтальные трубопроводы, необходимо изменить уклон местного трубопровода на небольшом участке.

Поворотные обратные клапаны работают под действием силы тяжести. По мере открытия клапана увеличивается усилие, необходимое для его открытия. При нарушении баланса между весом диска и динамическими силами жидкости клапан не откроется полностью. Увеличение расхода может привести к непредвиденным коррозионным или эрозионным повреждениям, поэтому гравитационные клапаны должны соответствовать условиям эксплуатации.

При полном открытии клапана ход диска или поршня должен быть ограничен упором. Полностью открытый, но не зафиксированный клапан подвержен вибрации. Вибрация может привести к быстрому износу штифтов аммиачной цепи или поршня. В клапанах с пружинами пружины могут преждевременно выходить из строя (из-за усталости). Вибрация может быть вызвана завихрениями или возмущениями. При наличии вязкости жидкости демпфирование жидкости может сдерживать вибрацию. Пружинные клапаны могут быть оснащены пружинами различной жесткости. Это может быть эффективным гасителем вибрации, если полный ограничитель хода включает сжатие для предотвращения отскока после быстрого запуска.

2. Различные конструкции обратного клапана должны лучше выполнять свою функцию.

Сжатие включает в себя конструкцию седла и пластины или поршня, которая предотвращает захлопывание обратного клапана. Добавление дополнительного материала на седло создает две области сжатия. Постарайтесь выдавить жидкость из этих областей, замедляя клапан во время мгновенного закрытия. Но за это приходится платить. Увеличенная область ограниченного зазора является идеальным местом для сбора мелких твердых частиц. Контролируемая защита от силы сжатия при закрытии может вызвать дополнительные проблемы из-за скопившихся твердых частиц, если нет достаточного зазора сжатия для их выталкивания. Хрупкие твердые частицы, такие как уголь, могут быть раздавлены узким уплотнением. Область сжатия имеет тенденцию расширять эффективную ширину седла и снижать способность клапана дробить твердые частицы. Этот эффект необходимо учитывать, принимая во внимание все соответствующие свойства твердых частиц. Шаровые краны часто имеют очень узкие седла и могут вытеснять твердые частицы для более эффективной посадки.

Проблемы с вибрацией могут быть ограничены малыми клапанами. Чем больше размер клапана, тем больше инерция движущихся частей. Повышенная инерция может эффективно гасить вибрации и приводить к задержке отключения после возникновения обратного потока. Демпфирование седла клапана становится очень важным. Для всех клапанов необходимо проверить площадь проточной части и рассчитать расход для проектных условий эксплуатации. Площадь диска и поршня так же важна, как и площадь первичного проходного сечения. Меньшие площади рабочего колеса подвержены коррозии, и может возникнуть кавитационный износ. Для выполнения определенных функций корпус обратного клапана может включать вспомогательные соединения, такие как вентиляционные и дренажные отверстия. Клапаны для теплового применения иногда могут иметь перепускной клапан, позволяющий системе прогреваться при низких расходах.