ООО Капитал-Профи

ИНН 5018094665

Генеральный поставщик
строительных организаций Ассоциации
СРО МОСМО "Стройкорпорация"

+7 (495) 118-29-96

Клапаны обратные

Обратный клапан — вид защитной трубопроводной арматуры, предназначенный для недопущения изменения направления потока среды в технологической системе. Обратные клапаны пропускают среду в одном направлении и предотвращают её движение в противоположном, действуя при этом автоматически и являясь арматурой прямого действия (наряду с предохранительными клапанами и регуляторами давления прямого действия). С помощью обратной арматуры защищается различное оборудование, трубопроводы, насосы и сосуды под давлением, а также возможно существенно ограничить течь рабочей среды из системы при разрушении её участка.


Важность функции этих устройств заключается в том, что они выполняют свою задачу как в режиме нормальной эксплуатации, например в случае объединения напорных линий нескольких насосов в одну, на каждой из них устанавливается один или несколько обратных клапанов для защиты от давления работающего насоса остальных, так и в аварийных ситуациях, например при аварийном падении давления на одном из участков трубопровода, на смежных давление сохраняется, что может привести к образованию обратного тока среды, недопустимого для нормальной работы системы и опасного для её оборудования.


Применение

Обратные клапаны предназначены для использования в трубопроводах, транспортирующих жидкие и газообразные среды, при этом клапан с нержавеющими составными элементами характеризуется повышенной коррозионной устойчивостью.

Применяются обратные клапаны в трубопроводных системах, в которых рабочей средой являются пар, воздух, конденсат, вода, газообразные вещества, всевозможные агрессивные и неагрессивные жидкости. Преимуществами обратных клапанов можно назвать незначительную массу и монтажную длину, простоту при установке и последующей эксплуатации. Использование обратных клапанов обеспечит высокую степень надежности и герметичности в системе. Кроме того, эти устройства могут работать при значительных колебаниях температур и высоком давлении. Установка обратных клапанов возможна как на вертикальных системах, так и на горизогтальных трубопроводах.

Эти устройства получили широчайшее распространение в связи с важностью своей функции — недопущения изменения направления потока среды, что является постоянным фактором возможной поломки оборудования в сложных технологических схемах, например в случае объединения напорных линий нескольких насосов в одну, на каждой из них устанавливается один или несколько обратных клапанов для защиты от давления работающего насоса остальных. Кроме того, при аварийном падении давления на одном из участков трубопровода, на смежных давление сохраняется, что также может привести к образованию обратного тока среды, недопустимого для нормальной работы системы и опасного для её оборудования.


Разновидности

Основными видами обратных клапанов являются собственно обратные клапаны и обратные затворы, главное их различие — в конструкции затвора (элемента, перекрывающего поток среды, садясь в седло), у первых он выполняется в виде золотника, у вторых — в виде круглого диска, который часто именуют захлопка.


Обратные клапаны как правило устанавливаются на горизонтальных участках трубопроводов, а затворы — как на горизонтальных, так и на вертикальных участках. По направлению потока рабочей среды клапаны обратные в основном выполняются проходными (направление потока в них не изменяется), но встречаются и угловые (направление потока меняется на 90°), а затворы обратные — только проходными.


Купить клапан можно как проходной, так и угловой, тогда как затворы изготавливаются только проходными.


Обратные клапаны
до 1982 года в России назывались подъемными клапанами, затвором в них служит золотник, который перемещается возвратно-поступательно по направлению потока среды через седло.


По конструкции и технологии изготовления обратные клапаны проще, чем другие типы, при этом позволяют обеспечить надёжную герметичность, но такие устройства более чувствительны к загрязнённым средам, при воздействии которых возможно заедание клапана.


В обратных клапанах ось прохода в седле корпуса и, соответственно, ось подъема золотника расположены как правило перпендикулярно оси трубопровода. Корпус обратного клапана практически аналогичен корпусу запорного клапана, но крышки и золотники обратных и запорных клапанов существенно отличаются. Золотник обратного клапана имеет хвостовик, который перемещается по направляющей в крышке клапана. Чаще всего посадка золотника на седло происходит под действием собственного веса, что требует установки обратных клапанов только на горизонтальных участках трубопроводов. Чтобы обеспечить посадку золотника на седло при установке клапана на вертикальных или наклонных участках, используют пружину в качестве дополнительного прижимного элемента.


Устанавливается на горизонтальных участках трубопроводов. Имеются конструкции обратных клапанов специально для вертикальных трубопроводов, например:

Шаровые обратные клапаны

Затвором в них служит шаровой элемент, а прижимным элементом — пружина. Такие обратные клапаны обычно применяются на малых диаметрах трубопроводов, в основном в сантехнике.

Приёмные обратные клапаны

Такие устройства устанавливаются на конце вертикального всасывающего трубопровода перед насосом. Они имеют сетку, предохраняющую насос от попадания в него со средой твёрдых частиц или посторонних предметов. Такие клапаны изготовляются с диаметрами до 200 мм.


Затворы обратные (ранее назывались поворотными), в них затвором является круглый диск, совершающий поворот вокруг своей оси. Они менее чувствительны к загрязнённым средам и имеют возможность обеспечения работоспособности затворов для весьма больших диаметров трубопроводов.



В отличие от большинства видов обратных клапанов, в обратных затворах ось седла совпадает с направлением потока среды через затвор. Седло при отсутствии потока через него перекрывается захлопкой, которая закреплена на оси, расположенной выше оси прохода. Под действием среды захлопка поворачивается на некоторый угол, открывая ей проход, при остановке потока захлопка под собственным весом падает на седло. В затворах с большими диаметрами при этом происходит удар захлопки о седло, что со временем может привести к выходу затвора из строя и появляется возможность гидравлического удара в системе при срабатывании устройства. В связи с этим обратные затворы делятся на:


Простые

Затворы с диаметрами до 400 мм, в которых ударные явления не оказывают серьёзного влияния на работу затвора и систему, в которой он установлен.


Безударные

Затворы со специальными устройствами, которые делают посадку захлопки на седло более плавной и мягкой. В качестве таких устройств применяются гидравлические демпферы и грузы, устанавливаемые на захлопку непосредственно, или с помощью рычага. Существенный минус безударных конструкций заключается в невозможности их установки на любых участках трубопровода, кроме горизонтальных. В целом обратные затворы имеют ряд преимуществ перед обратными клапанами, среди которых меньшая чувствительность к загрязнённым средам и возможность обеспечения работоспособности затворов для весьма больших диаметров трубопроводов, например таких как гигантский обратный затвор на рисунке в начале статьи, использующийся NASA в воздушных системах.


Более компактные технические решения для уменьшения строительной длины и затрат на монтаж используются в межфланцевых пружинных дисковых и двустворчатых обратных клапанах. Основное их отличие от стандартных обратных клапанов (затворов) - отсутствие фланцев для соединения с трубопроводами. То есть конструктивные особенности клапана позволяют обойтись без увеличивающих размеры и массу оборудования ответных фланцев. При этом вес межфланцевого обратного клапана может быть в 5 раз меньше, а строительная длина — может в 6-8 раз меньше чем у аналогичных конструкций с использование обычных обратных клапанов или затворов. Клапаны, имеющие рабочие элементы по размерам движущегося потока, монтируются во фланцевых разрывах трубопроводов с использованием соответствующих для перекачиваемого материала прокладок. Принципиальным также является возможность установки подобных клапанов не только на горизонтальных, но и вертикальных участках трубопроводов. Межфланцевые пружинные дисковые обратные клапаны могут оснащаться специальными резьбовыми отверстиями для снятия статического заряда. Подобная модификация востребована на взрывоопасных химических производствах.


Межфланцевые пружинные дисковые обратные клапаны

Принцип действия межфланцевых пружинных дисковых обратных клапанов аналогичен приципу действия шаровых обратных клапанов. Но за счет использования в качестве затвора диска (пластины) вместо шара достигаются преимущества в весе и строительной длине конструкции. По этой же причине диапазон размеров межфланцевых пружинных дисковых обратных клапанов больше и составляет 15÷200мм. Межфланцевые пружинные дисковые обратные клапаны могут устанавливаться и в стандартном горизонтальном исполнении, а также - вертикально.


Межфланцевые двустворчатые обратные клапаны

Диапазон размеров межфланцевых двустворчатых обратных клапанов еще шире, чем у межфланцевых пружинных дисковых обратных клапанов - от 50 до 700 мм. В сложных и больших системах при остановах насосов или в результате каких-либо аварийных ситуаций могут возникать гидроудары, которые могут нанести существенный ущерб всей системе. В таких случаях рекомендуется использовать клапаны с амортизаторами для демпфирования гидроударов. Актуально также исполнение клапанов со специальной антикоррозионной футеровкой:

исполнение с пластиковой футеровкой: для питьевой воды и морской воды

исполнение с резиновой футеровкой: для морской воды, канализации, судостроения


Другие конструкции

Во всех описанных выше случаях обратная арматура пропускает среду в одном направлении и предотвращает её движение в противоположном, действуя при этом автоматически и являясь арматурой прямого действия (наряду с предохранительными клапанами и регуляторами давления прямого действия), но существуют также конструкции, в которых совмещены функции обратной и запорной арматуры.


Невозвратно-запорные — это обратные клапаны и затворы, которые возможно принудительно закрыть при помощи ручного или механического устройства (пневмо-, гидро- или электропривода).


В невозвратно-управляемых возможно не только принудительное закрытие, но и открытие затвора.


Клапаны пропускают рабочую среду только в одном направлении, а при изменении направления потока на обратное закрываются, прекращая обратное движение рабочей среды. Различают подъемный, поворотный, пружинный и шаровой обратный клапан. Предлагаемый клапан обратный предназначен также для предотвращения гидравлических ударов в трубопроводах, транспортирующих воду, пар, воздух, нефть, нефтехимические продукты, масла.

Клапаны обратные (затворы) предназначены для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды и гидроударов в трубопроводах.
Клапаны обратные не являются запорной арматурой.
Рабочее положение обратных клапанов на горизонтальном трубопроводе: крышкой вверх; на вертикальном трубопроводе - по направлению стрелки на корпусе. Направление потока среды должно быть под диск захлопки. Для некоторых клапанов положение на трубопроводе – любое.


Клапаны обратные подъёмные

Подъемные обратные клапаны имеют затвор, совершающий возвратно-поступательное движение перпендикулярно направлению движения рабочей среды в трубопроводе. Подъемные обратные клапаны, имеющие защитную сетку на входе и предназначенные для установки в начале всасывающего трубопровода, называются приемными клапанами. Имеются также конструкции приемных клапанов с сеткой, выполненных с поворотными затворами.
Достоинства клапанов обратных подъемных :
- простота конструкции;
- надежная герметичность.
Недостатки клапанов обратных подъемных:
- большое гидравлическое сопротивление;
- возможность заедания затвора в направляющей части крышки при использовании клапана в системах с загрязненной рабочей средой.

Клапаны обратные поворотные
Клапаны обратные поворотные имеют затвор, поворачивающийся вокруг горизонтальной оси, расположенной выше центра седла клапана. Поворотные обратные клапаны делятся на простые и безударные. В простых клапанах ось поворота диска ("захлопки") вынесена за пределы проходного отверстия, а в безударных - ось пересекает проходное отверстие и расположена выше его центра. Все обратные клапаны устанавливаются в трубопроводах только в одном направлении с учетом движения рабочей среды - со стороны седла корпуса "под клапан". Некоторые поворотные обратные клапаны имеют диск с внутренним противовесом или специальным "закрылком" для создания дополнительного гидродинамического момента.
Достоинства клапанов обратных поворотных:
- малая строительная длина;
- возможность работы в системах с загрязнённой рабочей средой.
Недостатки клапанов обратных поворотных:
- возможность возникновения гидравличеого удара в момент закрытия при резком падении давления на входе клапана (в клапанах большого диаметра);
- обязательность установки на трубопроводе в строго определенном положении.

Изготавливается обратный клапан из легированной и нержавеющей стали, жаропрочных и устойчивых к коррозии сплавов, чугуна, титана, латуни, бронзы. В зависимости от материала, из которого изготовлен клапан обратный, цена может существенно отличаться.

Уплотнительные элементы затвора и седел производятся из резины, пластмассы.

Соединение с трубопроводом – фланцевое.

Материалы

Корпусные детали обратных клапанов изготавливаются из:

латуни;

бронзы;

титана;

высокотемпературной ферритной стали;

неметаллических материалов;

чугунов;

сталей (в том числе аустенитных, легированных и нержавеющих).

коррозионноустойчивых и жаропрочных сплавов и т.п.

Необходимая герметичность затвора на седле обратного клапана обеспечивается специальными уплотнительными поверхностями, которые изготавливаются из:

резины;

пластмассы;

без колец;

с наплавкой из коррозионостойкой стали или твёрдого сплава.


Отключающие клапаны

К защитной арматуре, срабатываемой автоматически, также относятся отключающие устройства, задача которых — предотвратить течь или выброс рабочей среды из трубопровода в случае его разрыва. Такие клапаны применяются, как правило, на импульсных трубопроводах малых диаметров для рабочих сред, выброс которых в окружающую среду недопустим, например в энергетических установках, включая АЭС, и в некоторых других отраслях промышленности.

При нормальном режиме работы оборудования такой клапан открыт, пропуская через себя поток рабочей среды. В случае резкого увеличения скорости потока при разрушении трубопровода, клапан автоматически (под действием пружины) закрывается, прекращая выход среды из системы. Закрытие клапана обеспечивается прижатием пружиной золотника к седлу.

Отечественные брэнды
МЗВ (Московский Завод Водоприбор) г.Москва
МЗТА
ГУСАР
БАЗ (Бологое)
АДЛ
inex-spb
КВО-АРМ
КАЗ
Пензтяжпромарматура (ПТПА) г.Пенза
ИКАР (Курганский завод трубопроводной арматуры)
ПАЗ (Пензенский арматурный завод)
Импортные брэнды
HAWLE (Австрия)
ZIGGIOTTO (Италия)
ERHARD
ITAP
DANFOSS
GRUNDFOS
Broen Clorius
SEAGULL
ZETKAMA
TA (TOUR&ANDERSSON)
BELGIKAST
AVK
GIACOMINI
BRANDONI
EBRO
ADCA
GENEBRE
GESTRA
EFAR