Обратные клапаны для систем водоснабжения и канализации
Что такое обратный клапан
Обратные клапаны обычно устанавливаются в трубопроводах для предотвращения обратного потока. Обратный клапан – это односторонний клапан, в котором поток может свободно перемещаться в одну сторону, но если поток поворачивается, клапан закрывается, чтобы защитить трубопровод, трубопроводную арматуру, насосы и т. д. Если поток поворачивается, а обратный клапан отсутствует, может произойти гидравлический удар. Гидравлический удар часто возникает с огромной силой и может легко повредить трубопровод или его компоненты.
Для чего предназначен обратный клапан?
Обратные клапаны используются во многих случаях. Например, они часто размещаются на выходе из насоса, чтобы защитить насос от обратного потока. Центробежные насосы, наиболее распространенный тип водяных насосов, не являются самовсасывающими, поэтому обратные клапаны необходимы для удержания воды в трубах. Кроме того, обратные клапаны очень часто используются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Например, HVAC-системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используются в больших зданиях, где хладагент накачивается на много этажей. Здесь установлены обратные клапаны, чтобы хладагент не опускался вниз.
Советы по выбору обратного клапана
При выборе обратного клапана важно провести анализ затрат и выгод конкретной системы. Часто основное внимание уделяется снижению стоимости и в то же время минимально возможной потери давления. Но когда дело доходит до обратных клапанов, более высокая безопасность равнозначна большей потере давления. Таким образом, чтобы убедиться, что обратный клапан защищает систему должным образом, каждая система должна оцениваться индивидуально. Так же необходимо предусмотреть такие факторы, как риск гидравлического удара, допустимая потеря давления и финансовые последствия установки обратного клапана со слишком высокой безопасностью. Кроме того должен быть рассмотрен запас прочности по гидравлическому удару.
Различные типы обратных клапанов
Из наиболее распространенных типов обратных клапанов для воды и канализации являются поворотные обратные клапаны и шаровые обратные клапаны. Они работают по-разному, но служат одной цели. AVK предлагает широкий ассортимент поворотных и шаровых обратных клапанов, имеющих полный проход и низкие потери напора, что позволяет максимально использовать производительность насоса. Обратные клапаны могут быть установлены как в горизонтальном, так и в вертикальном положении, и их легко обслуживать. В системах водоснабжения и канализации наиболее часто применяются поворотные и шаровые обратные клапаны.
Поворотные обратные клапаны: В качестве запорного органа используется диск, который качается на шарнире или валу. При наличии потока диск поднимается с седла и обеспечивает свободное протекание рабочей среды, а когда поток останавливается, диск возвращается обратно на седло, чтобы не допустить возникновения обратного потока. Вес диска и обратный поток оказывают влияние на характеристики клапана.
Обратные шаровые клапаны: Шаровой обратный клапан функционирует с помощью шара, который перемещается вверх и вниз внутри клапана. Седло обработано таким образом, чтобы полностью соответствовать форме шара, а камера имеет коническую форму, чтобы направлять шар в седло для герметизации и остановки обратного потока.
Что такое гидроудар?
В насосной системе вода нагнетается с более низкого уровня на более высокий уровень с помощью насоса. Жидкость течет в одном направлении только тогда, когда насос работает. Когда насос останавливается, поток жидкости будет уменьшаться до тех пор, пока не остановится. Поскольку трубопровод направлен вверх относительно насоса, когда жидкость останавливается, она возвращается обратно к насосу. Для предотвращения такого реверсирования потока, поступающего обратно в насос, скважину или впускное отверстие, устанавливается обратный клапан.
Во многих случаях скорость реверсирования жидкости не является причиной для беспокойства, и стандартные обратные клапаны будут работать хорошо. Однако в насосных системах, где может произойти быстрая смена направления потока, выбор правильного обратного клапана имеет решающее значение.
Если насос останавливается и поток возвращается назад по линии к насосу до того, как обратный клапан полностью закроется, поток заставит диск клапана захлопнуться на свое седло. Этот сценарий может почти мгновенно остановить обратный поток, и именно эта мгновенная остановка приводит к гидравлическому удару. В результате гидравлического удара можно услышать звук похожий на удар молотка, но это не звук закрывающегося клапана, а звук который появляется в результате растяжения трубы в месте гидроудара.
Последующая волна давления (всплеск) может привести к значительному повреждению системы, включая трещины в трубе, разрывы, кавитацию и имплозию из-за образования вакуумных давлений. Важно также отметить, что эти сбои могут возникнуть не в результате одного большого скачка давления, а из-за повторяющихся скачков, которые в конечном итоге приведут к разрушению системы.
Важно отметить, что для обеспечения безопасной и бесперебойной работы системы необходимо учитывать много факторов. Например, для защиты системы от скачков давления необходимо правильно рассчитать количество, типы и размеры воздушных клапанов, время закрытия и открытия запорных клапанов, регулирующих клапанов и т.д.
Во избежание поломки обратного клапана, он должен закрываться либо очень быстро, для предотвращения возникновения обратного потока, либо очень медленно, уже после образования обратного потока. Для обеспечения медленного закрытия обратного клапана требуется дополнительное вспомогательное оборудование, например гидравлические демпферы, задачей которых является максимально смягчить процесс непосредственного закрытия клапана. Однако в этом случае обратный поток воздействует на насос до полного закрытия клапана, что может негативно сказаться на работоспособности насоса, поэтому в данном случае необходимо знать, устойчив ли насос к воздействию обратного потока.
