Обратный клапан для насосной станции

Что это такое?

Обратным клапаном называется автоматически срабатывающее защитное устройство прямого действия, предотвращающее движение обратного потока воды в гидросистеме. В зависимости от типа устройства, его монтаж может осуществляться как вертикально, так и в горизонтальном положении.

Обязательным условием является крепление устройства строго по направлению движения водяного потока, которое можно определить, пользуясь инструкцией в техническом описании либо по стрелке, имеющейся на его корпусе.

Обратный клапан для воды

Обратный клапан для воды

Такие устройства являются необходимым элементом системы автономного водоснабжения. Их основной функцией является защита трубопроводных и насосных гидросистем при возникновении аварийных ситуаций.

Преимущества:

  • бесшумная работа в вертикальном либо горизонтальном положении;
  • предотвращение скачка давления (гидравлического удара) в системе;
  • низкая чувствительность к загрязнениям;
  • возможность монтажа в трубопроводах большого диаметра;
  • малые гидравлические потери.

В большинстве случаев запорный орган (основной элемент устройства) выполнен в виде круглого плоского лепестка, вращающегося вокруг оси всего механизма. Без воздействия давления воды он находится в закрытом положении. Под воздействием прямого потока воды он открывается, а при его движении в противоположную сторону (при снижении давления, остановке насосной станции, разрыве трубопровода и т. п.) закрывается.

Тип устройства выбирается в зависимости от диаметра трубы в месте его предполагаемой установки. При этом следует принимать во внимание вероятность уменьшения давления насоса на 0,5 атмосфер.

Типы обратных клапанов

Межфланцевые, двухстворчатые, пружинные дисковые

Этот вид устройства является самым компактным. В качестве затвора используется пластина с пружиной, выполняющей роль прижимного элемента.

При прохождении потока воды пластина под ее давлением отжимается и обеспечивает свободный проток. Как только давление снижается, пружина сжимается, прижимая диск к седлу и проточное отверстие перекрывается. Диаметр таких конструкций может варьироваться в пределах 15 — 200 мм.

Клапан обратный межфланцевый двустворчатый

Клапан обратный межфланцевый двустворчатый

Сложные гидросистемы при сбоях либо остановке насоса подвержены гидроудару, способному нанести серьезные повреждения системе. Для таких систем предусмотрены двухстворчатые клапаны со специальными амортизаторами, смягчающими гидроудары.

Запорный диск под воздействием водяного потока складывается пополам. В исходное состояние диск возвращается под действием обратного потока, прижимающего его к седлу. Габариты варьируются в пределах 50 — 700 мм.

Главными достоинствами обратных межфланцевых клапанов являются небольшие габариты и масса, а также отсутствие в их конструкции фланцев для крепления к трубопроводу.

К остальным преимуществам можно отнести простые монтаж и эксплуатацию, а также возможность крепления как на горизонтальных участках трубопровода, так и на вертикальных и наклонных.

Существенным недостатком является необходимость полного демонтажа устройства для его ремонта.

Обратные, поворотные либо лепестковые

Запорным элементом в конструкции такого типа является золотник — «захлопка». Ее ось поворота располагается выше проходного отверстия. Проходящий под напором поток воды откидывает «захлопку» и беспрепятственно следует далее. При уменьшении давления ниже допустимого уровня золотник спадает и закрывает проход в трубопроводе.

Обратный клапан лепестковый

Обратный клапан лепестковый

В крупногабаритных обратных клапанах золотник ударяется о седло достаточно сильно, что является причиной быстрого выхода конструкции из строя. В дальнейшем это может спровоцировать возникновение гидравлического удара при очередном срабатывании.

Из-за этого выпускают два вида поворотных клапанов.

  1. Простые, диаметром до 400 мм. Они устанавливаются в гидросистемах, способных выдержать ударные явления без особых последствий для дальнейшего функционирования.
  2. Безударные содержат элементы, обеспечивающие золотнику плавную и мягкую посадку на седло.

Достоинствами являются низкая чувствительность к загрязнению среды и способность обеспечивать работу в гидросистемах больших размеров. Подобное устройство, например, установлено в аэродинамической трубе NASA, диаметр которой равен 7 метрам.

Недостатком является необходимость использования демпфера в клапанах больших диаметров.

Обратные шаровые

По принципу действия эти устройства аналогичны межфланцевым пружинным дисковым.

Обратный клапан шаровой

Обратный клапан шаровой

В качестве запорного элемента используется шар с пружиной, которая прижимает его к седлу. Используются в основном в гидросистемах с трубами малого диаметра, чаще всего сантехническими.

Габариты шаровых клапанов меньше пружинных дисковых.

Обратные подъемные

Запорным элементом обратного подъемного клапана является подъемный золотник. При прохождении потока воды золотник поднимается, а при снижении давления он опускается на седло и препятствует обратному ходу воды.

Устанавливают такие устройства исключительно на горизонтальных участках трубопроводов. При этом обязательным условием монтажа клапана является строго вертикальное расположение его оси.

Достоинством является возможность ремонта без его демонтажа, недостатком – большая чувствительность к загрязненности среды.

По способу крепления различают четыре группы этих устройств.

  1. Фланцевое крепление. Соединение с трубопроводом осуществляется через фланцы с уплотнением.
  2. Крепление под приварку. К трубопроводу устройство крепится сваркой. Предназначено для эксплуатации в агрессивных средах.
  3. Межфланцевое крепление. В обратном клапане нет своего крепежного узла. Его крепят между фланцами трубопровода. Предназначен для работы на участках трубопроводов с ограничением по габаритам.
  4. Муфтовое крепление. Крепление осуществляется через резьбовую муфту. Используется в гидросистемах небольшого диаметра.

Где используются?

Обычно эти устройства применяются:

  • в канализационных насосных станциях;
  • в системах водоотведения, тепло и водоснабжения;
  • в пищевой, а также целлюлозно-бумажной промышленности;
  • в редукционно-охладительных установках (клапан используется для предотвращения проникновения воды в паропровод);
  • в расходомерах (счетчиках расхода веществ, проходящих сквозь данное сечение трубопровода за установленную единицу времени);
  • в теплообменных аппаратах для предотвращения заполнения отключенной системы;
  • в системах нагрева воды с двумя параллельно работающими насосами для предотвращения циркуляции через отключенный насос;
  • в жидкостных магистралях для дренирования;
  • на предприятиях химической промышленности, а также нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих.

Установка

При использовании насосной станции устройство следует установить перед насосом. Это является условием для обеспечения бесперебойной подачи воды, так как в случае остановки насоса вода в системе должна оставаться. Корпус устройства из-за постоянного соприкосновения с водой должен быть выполнен из антикоррозийного материала.

Следует также строго придерживаться основного правила монтажа: в гидросистеме обратные клапаны должны быть установлены строго вертикально. Остальные нюансы монтажа этих механизмов заключаются только лишь в способах их крепления. В насосных станциях используются конструкции со специальными фланцевыми креплениями, позволяющими выполнять монтаж к фланцам трубопровода с помощью уплотнительных прокладок.