Клапаны устанавливаемые на трубопроводах

Клапаны

Слово «клапан» пришло в русский язык из немецкого языка не так давно ─ в XVIII веке. В нем Klappe означает крышка. И действительно, словно крышка клапан способен открывать и закрывать проход для чего-либо.

Клапаны окружают человека повсюду. Они ─ часть его самого. Регулирующие движение крови сердечные клапаны есть у всех живых существ, в груди которых бьется сердце.

Клапаны закрывают карманы пиджаков, пальто, сумок. Клапаны используются в типографии (клапан обложки книги). Они не чужды искусству ─ с помощью клапанов духовых инструментов выдыхаемый из легких воздух превращается в звуки музыки.

Клапаны широко применяются в технике: клапан двигателя, клапан насоса, клапан компрессора. Каждому автолюбителю известно, что такое регулировка клапанов или замена клапанов. И, наконец,

Клапан ─ один из типов трубопроводной арматуры

Кто первым применил клапан в этом качестве, установить доподлинно уже никогда не удастся, но прообразы современных клапанов использовались много веков назад в акведуках Древнего Рима.

В трубопроводной арматуре клапаном называют один из ее типов наряду с задвижкой, краном и дисковым затвором. Отличительный признак клапана ─ запирающий или регулирующий элемент, перемещающийся параллельно оси потока рабочей среды.

Существует большое число разновидностей клапанов. В качестве основного узла они входят в конструкцию большинства регуляторов, воздухоотводчиков и немалой части конденсатоотводчиков.

Главные свойства клапанов:

• малая строительная высота;
• быстрое срабатывание;
• высокая герметичность;
• наличие противодавления рабочей среды;
• большое гидравлическое сопротивление;
• значительное усилие на привод затвора;
• большая строительная длина.

Первые три позиции в этом списке относятся к безусловным достоинствам клапанов. Три последних ─ к его не самым сильным сторонам.

Клапаны одновременно «родственники» и в чем-то антиподы другого типа арматуры ─ задвижек. У тех, и других перемещение запорного или регулирующего элемента ─ линейное, в отличие от кранов и дисковых затворов, у которых оно вращательное. И в то же время многие из перечисленных в предыдущем абзаце свойств у клапанов и задвижек разнонаправлены. У последних большая строительная высота, малая строительная длина, незначительное гидравлическое сопротивление, медленное срабатывание. Запорные клапаны открывают и закрывают проход быстрее, чем задвижки, что востребовано при частых переключениях. Но, в отличие от задвижек, при проходе запорного клапана потоку приходится изменять направление движения.

Клапан и виды трубопроводной арматуры

Фактически любой вид арматуры нашел свое конструктивное воплощение в клапанах. Клапаны присутствуют во всех разновидностях арматуры по назначению и области применения: общепромышленной, санитарно-технической, редукционной, контрольной, энергетической и других. Выполненная в виде клапана предохранительная арматура носит название предохранительный клапан, обратная ─ обратный клапан, регулирующая ─ клапан регулирующий и т. д.

Есть клапаны запорные, смесительные, распределительные, разделительные, отсечные, отключающие. Клапаны ─ составная часть конструкции значительной части технических устройств ─ представителей фазоразделительной арматуры.

Предохранительный клапан служит для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления посредством сброса избытка рабочей среды. Обратный клапан ─ для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды. Регулирующий клапан ─ для регулирования ее параметров путем изменения расхода или проходного сечения.

Пример обратного клапана─ приемный клапан, устанавливаемый на конце трубопровода перед насосом.

Разновидность регулирующей арматуры ─ дыхательный клапан (другие названия ─ впускной или выпускной клапан), предназначенный для герметизации емкостей, в которых содержатся газ, воздух или пар. Также составной частью регулирующей арматуры является перепускной клапан, служащий для периодического снижения давления в трубопроводе и оборудовании «до себя» в случае превышения им установленного значения.

Корпус клапана

В зависимости от способа формообразования корпуса клапаны бывают кованые, литые, сварные, штампованные или комбинированные: литосварные (в них изготовленные методом литья корпусные детали соединены сваркой), штампосварные (сваркой соединены корпусные детали, полученные методами штамповки, ковки или вальцовки), литоштампосварные.

По типу конфигурации присоединительных патрубков различаются клапаны угловые и проходные. У угловых клапанов оси входного и выходного патрубков расположены перпендикулярно или хотя бы непараллельны друг другу. У проходных они взаимно параллельны. Проходя угловой клапан, поток делает один поворот, поэтому падение давления в нем меньше, чем в прямоточном (проходном) клапане.

Клапаны могут иметь не только два патрубка ─ входной и выходной, но и быть многоходовыми. «Много-» ─ это, как правило, три (трехходовой клапан) или четыре (четырехходовой клапан) патрубка.

Как и другие типы трубопроводной арматуры, клапаны бывают полнопроходными и неполнопроходными. В первом случае диаметр седла составляет не менее 9/10 диаметра отверстия входного патрубка, во втором ─ площадь сечения проточной части меньше этой величины.

Конструкции клапанов

Общий принцип устройства клапанов одинаков ─ перемещение подвижных частей затвора относительно неподвижных приводит к изменению проходного сечения, а, значит, изменению пропускной способности. Но устройство затвора клапана бывает различным.

Например, подвижный элемент затвора ─ золотник ─может быть игольчатым (в виде узкого конуса), поршневым (цилиндрическим), сферическим, тарельчатым.

Иногда ссылка на тип подвижного элемента затвора оказывается в названии клапана. Например, игольчатый клапан или поршневой клапан.

Игольчатый клапан отличается высокими эксплуатационными характеристиками и обеспечивает эффективное регулирование потока.

В предохранительном поршневом клапане поршень является чувствительным элементом, воспринимающим воздействие давления рабочей среды.

В регулирующем клеточном клапане затвор представляет собой неподвижную деталь, называемую клеткой из-за большого количества профилированных отверстий, служащих для пропуска рабочей среды. Перемещающийся внутри клетки плунжер, изменяя площадь их открытых сечений, регулирует пропускную способность клапана.

По количеству седел различают клапаны односедельные и двухседельные, когда два седла находятся на одной оси.

Если проходное сечение клапана образовано двумя или более затворами, расположенными последовательно, он носит название многоступенчатого клапана.

По типу уплотнения, обеспечивающего требуемую герметичность соединений арматуры относительно внешней среды, можно отметить сальниковые и сильфонные клапаны. В предохранительном сильфонном клапане сильфон служит не только для герметизации штока, но и является чувствительным или силовым элементом. Сильфонные уплотнения используются во многих клапанах: запорных, регулирующих, предохранительных.

По способу действия клапаны могут быть нормально-закрытыми (клапан НЗ) и нормально-открытыми (клапан НО). Клапаны НЗ при отсутствии или прекращении подачи энергии, создающей усилие для перемещения запирающего (регулирующего) элемента, автоматически обеспечивают положение «закрыто», а клапаны НО при тех же условиях ─ положение «открыто».

Присоединение клапана к трубопроводу

От качества монтажа клапанов во многом зависит эффективность и продолжительность их работы в составе трубопроводной системы. При присоединении клапанов к трубопроводу используются все известные технологии.

Муфтовые соединения, когда присоединительные патрубки имеют внутреннюю резьбу, особенно широко применяются для клапанов, корпус которых изготовлен из сплавов цветных металлов.

Для присоединения клапанов небольших размеров используются штуцерное и цапковое соединения ─ присоединительные патрубки с наружной резьбой, а в цапковом ─ с наружной резьбой и буртиком.

Фланцевые соединения обеспечивают удобный монтаж-демонтаж, но требуют более тщательного контроля затяжки скрепляющих болтов, ослабление которой грозит потерей герметичности. Для усиления герметичности служат уплотнительные прокладки, устанавливаемые между поверхностями фланцев. Слабая сторона фланцевых соединений ─ возможность деформации фланцев. Лучше других материалов ей противостоят фланцы из чугуна.

Сварные соединения являются неразъемными, поэтому их демонтаж сопряжен с трудностями. Зато они широко применяются для стальных клапанов в трубопроводных системах, транспортирующих взрывоопасные, радиоактивные, токсичные жидкости и газы. Сварные соединения, сделанные «раз и навсегда», не требуют ухода и подтяжки в отличие, например, от фланцевых. Это актуально для тянущихся на сотни и тысячи километров магистральных трубопроводов, выполнять техническое обслуживание которых не так просто. Сварные соединения не приводят к увеличению массы трубопроводной арматуры, а, значит, и трубопроводов в целом. Главное, чтобы место сварки не стало слабым местом трубопроводной системы в части механических свойств.

Приводы для управления клапанами

Для управления клапанами ─ перемещения запирающего или регулирующего элемента ─ применяют разнообразные приводы: ручной, электрический, электромагнитный, гидравлический, пневматический или их комбинации.

Примеры комбинированного привода ─ пневмогидропривод, использующий энергию сжатого газа и гидравлическую энергию, и электрогидравлический привод.

Передача поступательного усилия от привода к запирающему или регулирующему элементу осуществляется посредством штока (шпинделя).

Электрические приводы широко используются для управления регулирующими клапанами в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха. Современный электропривод представляет собой сложное техническое устройство, включающее систему управления, электродвигатель и редуктор.

Если в электрическом приводе электрическая энергия используется «напрямую», то в электромагнитном ее преобразование в механическую происходит в результате взаимодействия электромагнитного поля и сердечника, выполненного из ферромагнитного материала.

Электромагнитный клапан, оснащенный встроенным или выносным электромагнитным приводом, ─ распространенная конструкция.

Электромагнитные клапаны могут работать от переменного тока централизованных электрических сетей или от постоянного тока автономных источников ─ батарей или генераторов постоянного тока.

Электромагнитные клапаны широко используются в контрольно-измерительной арматуре; для управления процессами дозирования, отключения, смешивания, сброса, распределения потоков рабочих сред.

Уже много лет для управления арматурой служат пневматические приводы, применимые почти ко всем размерам клапанов, кроме самых больших, где на помощь им приходит способный обеспечить высокий крутящий момент гидропривод.

Использование приводов позволяет автоматизировать работу клапанов. Требования, предъявляемые к приводам клапанов: гарантия требуемых значений рабочего диапазона (выходной крутящий момент), износостойкость, герметичность, соответствие требованиям безопасности, коррозионная устойчивость.

Материалы для изготовления клапанов

При изготовлении клапанов задействован весь арсенал современных технологий. Корпуса клапанов могут быть сделаны из черных и цветных металлов и их сплавов, а также из неметаллических материалов. Черные металлы ─ это чугун (серый, ковкий) и сталь ─ углеродистая, низколегированная, высоколегированная, включая жаропрочную и нержавеющую. Цветные металлы ─ сплавы меди, никеля, тантала, титана, ниобия, алюминия (например, алюминиевый унифицированный воздушный клапан УВК). Неметаллические материалы ─ пластмассы, керамика (фарфор) и проч.

Седла клапанов, работающих при небольших перепадах давления, изготавливают из чугуна или алюминиевых сплавов, при более высоких нагрузках делают стальными.

Интересно, что в описании материалов, используемых для изготовления клапанов, более чем столетней давности упоминаются как хорошо знакомые чугун, медь, бронза и резина, так и менее известные в этом качестве свинец, кожа, стекло и дерево.

Появление новых и более полное использование возможностей «старых» материалов ─ один из важных резервов увеличения потенциала современных клапанов.

В разные периоды истории развития арматуростроения на его передний край выходили разные типы арматуры. Один из ведущих российских специалистов, эксперт НПАА (Научно-Промышленной Ассоциации Арматуростроителей), к.т.н. О.Н. Шпаков пиком лидерства клапанов называет десятилетия, наступившие после изобретения паровой машины. Затем его бремя перешло к задвижкам. Цифры объемов продаж различных типов арматуры скорее подтверждают, чем опровергают это мнение.

Но в чем другим типам арматуры сложно соперничать с клапанами, так это в разнообразии. Чтобы описать его для клапанов, терминов требуется в несколько раз больше, чем, например, для задвижек. О чем убедительно свидетельствует Алфавитный указатель терминов на русском языке «ГОСТ 24856-2014. Арматура трубопроводная. Термины и определения».

Трубопроводная арматура

• Трубопроводная арматура. Классификация ─ виды, типы, разновидности
• Трубопроводная арматура как универсальный способ решения широкого круга задач
• Задвижки
• Запорная арматура
• Распределительно-смесительная арматура
• Шланговые задвижки
• Регулирующая арматура
• Обратная арматура
• Предохранительная арматура
• Разделительная (фазоразделительная) арматура
• Клапаны регулирующие
• Клапаны
• Предохранительные клапаны
• Отключающая арматура
• Приводы трубопроводной арматуры
• Разновидности арматуры по присоединению к трубопроводу
• Фланец и фланцевое соединение в трубопроводной арматуре
• Арматура под приварку
• Дисковые затворы
• Пневматический привод трубопроводной арматуры
• Трубопроводная арматура с электроприводом
• Шиберные задвижки
• Электромагнитный привод трубопроводной арматуры
• Клиновые задвижки
• Параллельные задвижки
• Краны в трубопроводной арматуре
• Шаровой кран
• Трубопроводная арматура: наименования, обозначения, кодировки
• Материалы для изготовления трубопроводной арматуры
• Стальная арматура
• Чугунная арматура
• Алюминиевая арматура
• Материалы уплотнений трубопроводной арматуры
• Сильфонная арматура
• Типы запорной арматуры
• Разновидности трубопроводной арматуры
• Сальниковая арматура
• Сальниковая набивка
• Прокладки в трубопроводной арматуре
• Материалы для изготовления прокладок
• Эмалированная арматура
• Мембранная арматура

Клапан

В трубопроводах и узлах различного предназначения обязательно используются клапаны, прикрывающие отверстие. Они регулируют объем проходящей через них жидкости, а также контролируют давление. Рассмотрим далее конструкцию, принцип их работы, разновидности.

Что такое клапан

По своей сути это механический инструмент, применяемый в качестве запорных клапанов. Он нужен для точного контроля, а также открывания и закрывания проходящих потоков рабочих субстратов (сред, жидкостей, газов, паров и пр.). Для этого меняется проходное сечение в самом клапане вплоть до полного перекрытия отверстия в корпусе.

Само же понятие слова клапан трактуется как вид крышки или крышечки, призванной открывать или же закрывать (полностью или частично) соответствующие отверстия в сооружении из труб.

В этой статье мы рассмотрим существующие виды клапанов элементы, которые используются в инженерных сетях, коммуникациях, паровом котле, а также в некоторых агрегатах, машинах и узлах.

Назначение

Основная цель клапана регулировка и направление рабочих сред. Он применяется при смешивании различных субстратов, отличающихся, например, температурой, химическим составом, структурой носителя.

Клапан относится к категории запорно-регулирующей специальных механизмов, блокирующих или пропускающих через себя газ, пар, жидкость. Это во многом отражает его назначение и суть применения в различных, коммуникациях и сооружениях из труб.

Фактически назначение запорной арматуры это создание временного, но надежного препятствия внутри трубы. Оно временное, поскольку в определенный момент нужно пропустить всю или часть жидкости, это может быть вода, пар. Полная блокировка не нужна. В этом случае было бы не избежать жесткого сплошного закрывания отверстия.

Но за счет того, что клапан можно открывать и закрывать, а в случае с определенными видами клапанов еще и регулировать размер сечения диаметра (внутреннего отверстия) трубы, контролировать объемы протекающей рабочей среды.

Клапан является неотъемлемой частью трубопроводной системы и других коммуникаций. Причем в тех, где протекают самые разные рабочие составы и среды.

Запорные виды клапанов: назначение и их устройство

Такие инженерные клапаны подходят как для промышленного, так и бытового применения многими компаниями. Их главное назначение полностью перекрывать проходящие потоки рабочих сред. В основном это вода, топливо, масло, природный газ и так далее.

Если на участке коммуникаций или трубах возникает аварийная ситуация, то есть происходит возгорание, повреждение трубопровода, с помощью клапана удается изолировать проблемную зону. Тем самым можно избежать ухудшения ситуации, и локально заняться ремонтом.

Такой клапан устанавливается на различные магистральные, бытовые линии водоснабжения и газоснабжения, а также активно участвует в работе отопления.

За счет своих свойств, характеристик и возможностей, запорные клапаны успешно применяются в самых разных отраслях:

• жилищно-коммунальное хозяйство;
• газовая сфера;
• нефтепромышленность;
• химическая промышленность;
• металлургия и пр.

Существуют также и регулирующие клапаны. Они отличаются своими возможностями, имеют собственную классификацию и характеристики.

Конструкция клапанов и их принцип действия

Конструкция такого клапана может отличаться рабочим механизмом, а также характером фиксации с трубами. Принцип работы большинства таких клапанов основан на возможности изменения их пропускной способности. Менять диаметр отверстия можно не только вручную, но и в автоматическом режиме, не требующем участия человека. Регулирование потока рабочей среды производится в затворном узле.

При выборе компонентов нужно принимать во внимание следующие критерии:

• пропускную рабочую способность;
• показатели допустимого при эксплуатации натиска;
• расчетный диаметр прохода при установке в трубопровод;
• предельную эксплуатационную наружную температуру;
• температуру протекающего рабочего состава через клапан;
• конструкцию корпуса;
• особенности привода.

ВАЖНО: опытные инженеры нашей компании помогут грамотно подобрать оборудование, рассчитанное на конкретные инженерные коммуникации с соблюдением всех рабочих параметров.

Виды клапанов

• Обратныйклапан. Способен пропускать протекающую среду только в одном, заранее заданном направлении. При этом, исключая ее движение в противоположную или другую сторону. Целевое использование подобного органа защита дорогостоящего оборудования, задействованного в структурах с повышенным внутренним давлением.
• Запорный. Задача этого механизма полное перекрытие потока. Может использоваться только в двух положениях, за счет чего не подходит в качестве регулирующего клапана, смешивающего различные по своему составу субстраты.
• Предохранительный клапан. Этот клапан монтируется в узел в качестве профилактической защиты внутренней оболочки. Предотвращает повышенное давление, которое может приводить к выходу из строя технологического оборудования в паровом котле. Регулировка задаваемых параметров происходит путем частичного сброса избыточного воздействия на карман или шов в месте расположения данного предохранителя.
• Перепускной клапан. Перепускной клапан регулирует и поддерживает требуемое давление внутри технологического оснащения. Происходит такой процесс за счет отведения излишков через предусмотренное конструкцией ответвление трубы, закрывающей это отверстие.
• Регулирующий. Этот клапан монтируют для точной позиции заданного давления или расхода протекающим по трубам жидких смесей.
• Смесительный клапан. Тип арматуры применяется там, где необходимо смешение рабочих сред.
• Отсечной клапан. Такой клапан незаменим там, где требуется моментальное отключение части оснащения, как при аварийных ситуациях, так и из-за технических особенностей.
• Электромагнитный. Или соленоидный вариант клапана применяется для регулирования и закрытия для быстрого дистанционного управления субстратом в любом трубопроводном оснащении.

Как работает устройство запорного клапана

Его работа основана на том, что вход в трубу полностью перекрывается с помощью золотника, который максимально плотно прилегает к седлу. Золотник устанавливается на штоке, с использованием шарнирного соединения.

Когда маховик вращается, шток совершает поступательно направленное движение, что приводит в движение сам золотник.

Запорные элементы могут иметь 2 положения:

• Крайнее нижнее. То есть отверстие закрывается полностью. Проходное сечение перекрывается.
• Крайнее верхнее. Это открытое положение. Рабочая среда свободно проходит через клапан.

При этом ось штока имеет наклонное (косое) или перпендикулярное (прямое) положение относительно оси самого трубопроводного оборудования, что напрямую зависит от конструктивных особенностей используемого клапана.

ВНИМАНИЕ! Наша компания предупреждает: у «косых» вентилей пропускная способность больше, чем у «прямых». Наши контакты на сайте.

ВАЖНО! Все закрывающие элементы не дают возможности для движения рабочей среды. Они имеют только 2 крайних положения. Это открытое и полностью закрытое.

Конструкции регулирующих клапанов

• Одно- и двухседельные. Подвижная рабочая деталь клапана это плунжер. Он бывает нескольких видов: игольчатым, стержневым, а также тарельчатым. Плунжер смещается перпендикулярно относительно оси движения субстрата через клапанное седло. При этом меняются показатели проходного сечения.
• Клеточные клапаны. Затвор у клапана это полный цилиндр. Он перемещается внутри так называемой клетки. В клетке предусмотрена перфорация (радиальные отверстия), используемые для расхода рабочей жидкости.
• Мембранные. Основная особенность вынесенные или же встроенные рабочие мембранные приводы. Могут работать за счет пневматических или гидравлических приводов. Мембрана изготавливается из разных материалов. Это резина, высококачественный полиэтилен или же фторопласт. Часто применяют дополнительные элементы позиционеры. Они позволяют контролировать положение рабочего штока.
• Золотниковые клапаны. В золотниковых элементах контроль расхода происходит за счет выполнения поворота установленного внутри золотника на требуемый в конкретной ситуации угол. Чаще всего их можно встретить в отрасли энергетики. Такой клапан еще называют регулирующий кран.

Принцип работы

• Сальниковые клапаны. Герметичность между крышкой и рабочей подвижной частью в сальниковом клапане обеспечивается за счет камеры, внутри которой помещен уплотнитель. Если в клапане диаметр проходного отверстия до 50 мм, тогда уплотнение зачастую поджимается с помощью нажимной втулки, для больших диаметров применяют анкерные болты с гайками. Сальниковые клапаны создают условия абсолютной герметичности и не пропускают воздух.
• Сильфонные клапаны. Уплотнение подвижных деталей в клапане относительно окружающей среды осуществляется с помощью соответствующего сильфонного узла. Его главный конструктивный элемент сильфон. Это гофрированная деталь трубка, выполненная из металла. Ее соединение с деталями происходит с помощью качественной пайки или методом горячей сварки, что называется сильфонной сборкой. Верхней своей частью она соединяется с корпусом клапана, нижней частью с подвижным золотником или рабочим клапанным штоком. Этот орган перемещается внутри сильфона, выполняя поступательные движения, что нужно для управления золотником. При этих условиях сильфон способен менять собственную длину, что происходит за счет деформации имеющихся гофров. Эти узлы рекомендуется использовать там, где утечка недопустима и даже опасна.
• Мембранные. Внешнее или наружное уплотнение реализуется за счет мембраны. Она представлена в виде упругого и достаточно эластичного диска, изготовленного из пластичных и прочных материалов. За счет своего профиля в рабочей центральной части мембраны может осуществлять последовательные возвратно-поступательные движения. Они нужны для открытия или же закрытия. Мембрану монтируют и зажимают по внешнему (наружному) диаметру отверстия, фиксируя ее между клапанной крышкой и непосредственно сводом клапана. Устройство гарантирует высокую герметичность и изоляцию.

Особенности конструкции и принцип действия

В основе принципа работы лежит изменение параметров отверстия, которое выполняется двумя способами. Вручную или же в автоматическом режиме. Корректировка проходного отверстия происходит в закрывающем узле.

Конструктивно эти узлы бывают нескольких видов.

• Седельные клапаны. Подвижные элементы плунжеры: тарельчатые, стержневые и игольчатые.
• Клеточные клапаны. Их название обусловлено наличием втулки с выполненной перфорацией или с профилированными вырезами. Они и создают так называемую клетку.
• Золотниковые клапаны. Есть корпус-цилиндр, а также поршень-золотник, который движется внутри рабочего цилиндра, открывая необходимый проход. Главное преимущество простота. Но есть и большой недостаток. Такой клапан не способен гарантировать 100% герметичность.
• Мембранные клапаны. Такая арматура, служащая для открывания или закрывания, используются в оборудовании, где перемещаются вещества, включающие твердые частицы. Причем в большом количестве.

При покупке клапана, необходимого для регулировки перемещаемой среды, специалисты нашей компании ориентируются на несколько основных параметров:

• рабочее и пробное внутреннее давление;
• диаметр прохода в трубе;
• показатели пропускной способности устройства;
• температура рабочего состава;
• температура со стороны окружающей среды.

При выборе типоразмера клапана обязательно учитывается показатель KVS. Альтернативный вариант обратиться за консультацией к специалистам нашей компании. Они помогут сделать правильную покупку.

Основной принцип действия клапана

1. Принцип действия клапана базируется на уравновешивании силы, которая создается за счет воздействия рабочей среды или проходящего газа, на площади специального седла, а также упругости используемой в такой детали, как пружина. Клапанное седло образует рабочую кромку, обеспечивающую в процессе эксплуатации необходимое герметичное прилегание.

1. В корпусе простейшего клапана есть аналогичная рабочая кромка. К ней очень плотно и надежно прилегает компонент, который поджимается пружиной, требуемой эластичности и прочности.

1. Создаваемая рабочей упругой пружиной сила определяет итоговую разницу рабочих давлений, при появлении которой инженерный клапан и приводится в движение.

Функции клапана

• Пуск и остановка рабочих сред.
• Контроль направления протекающих жидкостей, газов и пр.
• Их регулирование.
• Сброс избыточного воздействия и устранение вакуума.

Такие функции выполняются разными клапанами. Поэтому их можно классифицировать по нескольким основным признакам:

• функциональное назначение;
• концевое соединение;
• принцип работы;
• привод.

Все это существенно влияет на выбор клапана.

Технические характеристики

Представленные клапаны могут отличаться и по своим техническим характеристикам. При выборе рекомендуется отталкиваться от:

• диаметра используемых патрубков;
• показателей пропускного рабочего прохода;
• необходимого вида запирания;
• диапазона возможного применения;
• материала производства клапана;
• способа монтажа;
• метода контроля;
• используемого механизма.

По методу фиксации различают 3 разновидности:

• Фланцевые клапаны. У них на конце патрубка предусмотрен фланец. Это деталь с отверстиями для накручивания болтов или шпилек. Обычно такой способ фиксации применяется на производственных объектах и трубопроводах.
• Резьбовые клапаны. Самый распространенный вид. Чаще всего используется в обычных бытовых трубопроводах. На конце патрубка предусмотрена резьба. На нее и накручивается элемент.
• Приварные клапаны. Или сварные. Такая трубопроводная арматура используются очень редко. Это связано со сложностью монтажа, с дополнительными затратами по времени и оборудованию.

Управление

Регулировка может быть 2-х видов.

• Ручная. Для изменения пропускной способности выполняется вращение вентиля или штурвала. Но если это труба с достаточно большим диаметром для ручного вращения потребуется приложить значительное усилие.
• Автоматическое. В составе клапана предусмотрены контроллеры (датчики). Они следят за давлением, а также изменениями температуры. В работе автоматики заложен определенный алгоритм. Если параметры внутри системы меняются, датчики реагируют на это, после чего приводится в движение клапан.

Приводы для смещения штоков в клапанах с автоматическим управлением:

• электрические;
• гидравлические;
• пневматические;
• электромагнитные.

Также узлы могут отличаться по:

• диаметру;
• пропускной рабочей способности;
• номинальному внутреннему давлению;
• рабочей температуре.

Данные характеристики указываются производителем в сопроводительной технической документации. Это позволяет без участия человека предотвратить утечки, избежать разгерметизации, изменения характеристик рабочей среды, протекающей по трубопроводу, и так далее.

Классификация клапанов

Теперь более детально рассмотрим клапаны.

Классификация запорных клапанов

Есть несколько классификационных признаков:

• метод фиксации;
• герметизация (уплотнение);
• конструкция.

Также клапаны отличаются по материалам изготовления. В основном применяют чугун, латунь, углеродистую, а также нержавеющую сталь.

• Латунь. Узлы из этого металла подходят для кранов, насосов, трубопроводов.
• Чугун. Используется в рабочих узлах и техническом оборудовании.
• Нержавеющая сталь. Отличный выбор для химической и пищевой отрасли.
• Углеродистая сталь. Подходит для работы с неагрессивными средами, поскольку подвержена коррозии и образованию ржавчины.

Классификация по конструкции

• Угловые клапаны. Применяются там, где нужно соединить перпендикулярно расположенные между собой трубы.
• Проходные клапаны. Подходят для установки в вертикальные и горизонтальные трубопроводные системы, краны.
• Прямоточные клапаны. Имеют шаровидную форму. Оснащены патрубками, которые встроены в корпус и находятся под определенным углом.
• Игольчатые клапаны. Инструменты с затвором конической формы. Применяются для небольшого водопроводного оснащения, диаметр которого не превышает 25 мм.

Классификация по способу герметизации

• Сальниковый. Чтобы гарантировать герметичность, в клапане находится орган сальниковый блок. Внутри него набивка (уплотнительный материал).
• Сильфонный уплотнитель. Предусматривает наличие гофрированной трубки, а внутри нее шток клапана. Сильфон необходимо приварить к корпусу и непосредственно к затвору. В верхней и нижней части.

Классификация по методу фиксации

• Резьбовое. Или муфта. Самый распространенный вариант для бытового и простого инженерного оборудования. Подходит для труб диаметром не более чем 150 мм. Монтаж простой и удобный.
• Фланцевое. На трубе крепится ответный фланец, с которым происходит соединение с клапаном. Для стягивания применяют прочные болты, шпильки и гайки.

Разновидности регулирующих клапанов

Один из главных классификационных признаков это разновидность используемого затворного механизма:

• золотниковый;
• мембранный;
• седельный;
• клеточный.

Главный недостаток неспособность гарантировать полную герметичность, поэтому такие регулировочные клапаны не рекомендуется монтировать в среды с потенциально высоким давлением.

В мембранных используются мембраны из разных эластичных материалов.

Типы затворов клапанов

В оборудовании с линейным перемещением при открытии клапана поднимается заслонка, после чего открывается седло. Если это поворотный тип, то задвижка проворачивается вокруг оси, что позволяет закрыть или открыть проход для рабочей среды.

1. Клапаны с линейным перемещением

• Шиберные клапаны. Или просто задвижки. Их монтируют в промышленных трубопроводных органах и агрегатах там, где установленный инженерный клапан обязан быть герметично и полностью закрыт, или же полностью перекрыт. Это и есть запорный клапан. В открытом состоянии рабочая среда практически не имеет никакого сопротивления на своем пути. В шиберах происходит перемещение заслонки внутри направляющих.
• Вентильные клапаны. С помощью вентиля удается создать большое рабочее сопротивление текущей рабочей жидкости, чем в случае с предыдущим клапаном. На вентиле меняется текущий натиск. Здесь конструктивно предусмотрен вращающийся шток. Когда вращается маховик, винт штока смещается по резьбе. За счет этого вентиль опускается или поднимается, это и есть запорный вентиль. Сами вентили могут быть разными.
• Игольчатые клапаны. Обычно игольчатые клапаны обладают небольшими габаритами. Основная рабочая часть штока имеет форму достаточно узкого конуса. Это дает возможность для плавной регулировки расхода протекающей среды.
• Мембранные клапаны. Это вентили с мембраной на подвижном штоке (сильфон). Их устанавливают непосредственно между крышкой и самим корпусом. С помощью штока происходит перемещение гибкой мембраны. Это и позволяет регулировать вручную или автоматически рабочие составы. Также мембранные органы отлично подходят для работы в условиях агрессивной среды.
• Обратные клапаны. Такие инструменты обратные клапаны не позволяют субстрату двигаться (течь) в противоположном направлении. Делятся на 2 вида подъемные и откидные.
• Тарельчатые клапаны. Это преимущественно односедельные клапаны. Они открываются с помощью специальных кулачков, а также рычагов. Закрытие осуществляется за счет пружин. Чаще всего их используют для обеспечения подачи консетрации топлива и воздуха в цилиндры ДВС на автомобилях и другой технике. Еще их активно применяют в паровых машинах и турбинах.
• Редукционные клапаны. Инструменты, подходящие для инженерного и прочего оборудования, где важна возможность снижения рабочего воздействия.

2. Клапаны с поворотным затвором

• Дроссельные клапаны. Эти инструменты применяются для перекрытия рабочих смесей различных видов. Толщина заслонки заметно меньше, чем ее диаметр. Внешне напоминает пару обычных столовых тарелок, которые установлены друг напротив друга. Клапанный шток во время работы проходит через заслонку.
• Шаровые клапаны. Тут регулирующий орган конструкции шар. В нем есть сквозной проход. Он находится между парой седел, соосных друг другу. Клапанный шток способен проворачивать этот шар на 90 градусов.
• Пробковые краны. В их конструкцию входит коническая пробка. Она поворачивается в коническом проходе корпуса клапана.
• Регулирующие клапаны. Привод (электрический или пневматический) подключается к автоматическому регулятору. А блок управления отвечает за измерения расхода рабочего субстрата, внутреннее давление и температуру. В процессе работы сравнивает текущие показатели с требуемыми. Блок управления дает команду исполнительным механизмам.
• Дренажно-предохранительные клапаны. Это инструменты с дренажными и защитными функциями активно применяются в трубах. Они нужны для автоматического понижения текущих показателей воздействия натиска внутри замкнутых емкостей, сосудов и пр.

3. Приводы

• Пример самого простого привода маховичок на линейном клапане, или же управляющий рычаг на поворотном клапане.
• Также активно используются пневматические и гидравлические приводы. Они отличаются способностью создавать большие усилия, чтобы переместить шток.
• Электрический часто применяют в роли привода для работы клапанов.

Классификация и область применения клапанов

По способу производства клапаны бывают штампованными, сварными, а также коваными, литыми и еще комбинированными.

По виду субстрата выбирают и нужный клапанный свод.

• вода;
• пар;
• продукты нефтяной отрасли;
• кислород и другие газы;
• химические сбор и пр.

По способу перемещения субстрата:

• Проходные клапаны. Монтируются исключительно на прямых трубопроводных участках.
• Угловые клапаны. Меняют направление проходящего субстрата на угол до 90 градусов.
• Со смещенными рабочими осями. Особый вид с 3 патрубками. Это позволяет смешивать 2 разных рабочих соединений в один.

По способу управления:

• ручные клапаны;
• автоматические клапаны.

Основная сфера применения ручных систем водопровод. У автоматических есть датчики. Они реагируют на изменения в текущем растворе, и передают сигналы на исполнительные механизмы.

Приводы бывают: электрические, пневматические, а также гидравлические приводные.

ВНИМАНИЕ! Наша компания предупреждает: особый вид отсечные агрегаты. Они нужны для защиты от негативных последствий при образовании неисправности в технологическом оборудовании. Такие клапаны экстренно блокируют перемещения рабочих смесей. Контакты в меню сайта.

Клапаны для гидросистем (Классификация)

• Предохранительный.
• Редукционный.
• Обратный.
• Тормозной инженерное устройство, контролирующее параметры рабочего и критического воздействия натиска. Альтернативное название этих клапанов уравновешивающие. Их главное назначение гидравлические двигатели, где требуется долго удерживать большую нагрузку.

Тормозные клапаны делятся на 2 подкатегории. В зависимости от числа контролируемых линий.

• Односторонние клапаны. Они открываются и срабатывают как предохранительные элементы, если давление превышает установленные значения.
• Двухсторонние клапаны. Их применяют там, где требуется удерживать гидродвигатель под воздействием знакопеременной нагрузки, а также под периодическим натиском со стороны попутной нагрузки.

Типы клапанов

• Шиберные клапаны.Широко используется на различных технологических установках. Останавливает и запускает субстрат. Есть только 2 рабочих положения. Это полностью закрытое, или же полностью открытое.
• Шаровые. Помогают запускать, останавливать и регулировать передвижение жидких смесей. Применяются там, где необходимо контролировать перемещение субстрата и обеспечивать хорошую герметичность системы.
• Обратные. Не дают жидкости течь в противоположном относительно заданному направлению.
• Конические. Такие узлы могут применяться в вакуумных системах. Справляются с высоким внутренним давлением и повышенной температурой.
• Шаровые. Это поворотные механизмы, которые вращаются на 1/4 оборота, что позволяет остановить или наоборот запустить рабочую жидкую смесь. Внутри используется диск шарообразной формы.
• Дроссельные. Другое название клапан-бабочка. Также поворотный клапан с 1/4 оборота позволяет останавливать, запускать и регулировать субстратные жидкости.
• Игольчатые. Конструкция напоминает шаровый клапан. Но главное отличие наличие острой иглы. Такой механизм служит в узлах, где важен максимально точный контроль жидких сред при одновременно малом диаметре труб.
• Шланговые. Могут регулировать, запускать и останавливать потоки. Используется резиновая труба и зажимной механизм. Они нужны для контроля рабочего потока.
• Клапаны для быстрого сброса избыточного натиска. Они же предохранительные элементы. Срабатывает при достижении заданных параметров.

Балансировочные, предохранительные и регулирующие

• Балансировочные клапаны. Активно применяются в отопительном оборудовании. Позволяют настроить нужные параметры гидросопротивления. Подходят там, где предусмотрен статический (постоянный) гидравлический режим. Расход субстрата можно плавно регулировать в ручном режиме.
• Регулирующие. Помогают оптимизировать самые разные процессы, включая регулировку рабочей температуры и дозировку подачи ее по технологическому оборудованию.
• Предохранительные. Способны автоматически выпускать избыточный жидкий объем, пара или сбрасывать давление. Незаменимый механизм в составе отопительных систем и не только.

Обратные клапаны

Обратная арматура предотвращают утечки, аварийные отключения насоса и другие опасные и нежелательные ситуации. Обратный или затворный клапан это надежный и простой, но эффективный инструмент. Он не позволяет жидкости или другой рабочей среде двигаться в обратном направлении.

По типу материала выделяют 2 основных вида обратных механизмов.

• Стальной клапан. Сталь подвержена коррозии, из-за чего этот материал не подходит для работы с достаточно агрессивными жидкостями, газами и другими средами.
• Латунный клапан. Такой материал может работать в температурном диапазоне от 0 до 90 градусов для воды, от -20 до +60 градусов для газа и от -20 до +110 градусов для воздуха. Латунь лучше противостоит агрессивной среде.

Где применяют клапаны

• Обратные клапаны. Монтируют на всевозможное оборудование, насосные агрегаты, емкости под высоким давлением и в другие системы, где нужно не допустить течение рабочей жидкости в ином, кроме заданного направления.
• Запорные. Подходят для систем, в которых необходимо полностью закрыть проход и обеспечить герметичность.
• Предохранительные. Нужны для защиты от натиска труб, систем, агрегатов и технологического оснащения, превышающего норму, создаваемое вакуумом.
• Регулирующие. Помогают контролировать и менять расход рабочей среды. Также могут изменять давление.
• Смесительные. Устанавливаются там, где требуется смешивать разные потоки в один.
• Перепускные. Эти клапаны во время работы поддерживают заданное давление.
• Отсечные. Быстро отключают технологическое оборудование или только его часть при возникновении производственной аварийной, опасной или нештатной ситуации.
• Электромагнитные. Помогают регулировать, перекрывать и открывать потоки жидкости с использованием систем дистанционной регулировки.

Основные сферы применения газовое, промышленное, коммунальное технологическое оснащение коммуникаций, а также бытовые и сложные промышленные объекты (АЭС, ТЭЦ).

Маркировка

Стандарты маркировки, применяемые на территории РФ, закреплены утверждены соответствующим конструкторским бюро. Производители могут пользоваться и собственной маркировкой. Ее подробная расшифровка обычно приводится в технической документации.

Маркировка состоит из последовательности букв и цифр:

• первая пара это тип представленного клапана;
• следующая пара букв материал изготовления (например, легированная сталь);
• следующие три это используемый привод изделия;
• последняя пара материал изготовления уплотнителя.

Техническое обслуживание

Существует несколько сценариев технического обслуживания.

• ТО-1. При этом контролируется техническое состояние в привычных для оборудования условиях работы. Особое внимание уделяется обнаружению видимых дефектов. Производится смазка узлов в доступных местах, без разборки.
• ТО-2. Контроль в условиях ограниченной работоспособности. Производится на основании результатов ТО-1. Возможна частичная разборка узлов.
• ТО-3. Проверка состояния после выполнения рабочих циклов. Выполняется разборка, измерение остаточных размеров компонентов, а также устраняются обнаруженные дефекты.

Техобслуживание может включать в себя внешний осмотр, мелкие ремонтные работы и капитальный ремонт, а также проверку общего состояния и испытания после ремонта.

Обратный клапан для канализации: для чего нужен и когда необходима установка

В зависимости от типа запорного элемента, все обратные клапаны разделяются на несколько категорий:

• Шаровые. Запорный элемент представляет собой пластиковый или металлический шар, подпираемый сверху пружиной. Под действием напора жидкости пружина сжимается, приподнимая шар и пропуская жидкость в канал.
• Поворотные. Затвор выполнен в виде откидывающейся створки. Она открывается в процессе движения потока жидкости и закрывается при его ослаблении или остановке. Часто применяются в металлических трубопроводных сетях, берущих воду из колодца или скважины, поскольку отличаются малой чувствительностью к загрязнению среды.
• Дисковые. Проходимость трубопровода регулируется стальным диском, способным проворачиваться вокруг своей оси. В быту их применение оправдано в сетях из металлопластика, где загрязнение рабочей среды минимально.
• Подъёмные. В клапанах такого типа затвор может передвигаться вверх или вниз под действием пружины. Сжимание и разжимание пружины происходит под давлением напора воды. Может располагаться только на горизонтальных отрезках трубопровода, причём ось клапана должна быть ориентирована строго в вертикальном направлении. Преимущество такого типа клапана – возможность его ремонта без демонтажа из системы.

По способу присоединения обратного клапана к трубопроводу различают следующие виды устройств:

• Межфланцевые. Монтируются между двух фланцев, расположенных на соседних концах трубопровода. Сам клапан при этом не имеет крепёжных элементов. Фиксируются болтовыми соединениями.
• Фланцевые. Оснащаются специальными соединительными элементами с уплотнительными прокладками. Как и межфланцевые, чаще находят применение на больших магистральных сетях.
• Муфтовые с резьбой. Чаще применяются в трубопроводных сетях малых диаметров. Закрепляются при помощи резьбы, имеющейся на внешней или внутренней поверхности муфт.
• С креплением под сварку. Монтаж таких клапанов производится посредством сварки. Соединение получается неразборным, поэтому запорные элементы такого типа используется достаточно редко, преимущественно для сетей с агрессивными рабочими средами.

Помимо этого, обратные клапаны могут быть сделаны из стали, чугуна, латуни, полипропилена и т.п. При этом составные части детали могут производиться из разных материалов. К примеру, корпус из нержавейки или латуни, пластиковый затвор и стальная пружина.

Чугунные изделия в быту встречаются редко, по причине подверженности коррозии и постепенному накоплению отложений. Их основная область применения – магистральные трубопроводы. Устройства из нержавейки почти полностью лишены подобных недостатков, но имеют достаточно высокую стоимость.

Полипропиленовые изделия предназначены для установки в трубопроводных сетях, смонтированных из того же материала. Монтаж производится методом полифузионной сварки.

Назначение и принцип действия

Основная функция, которую выполняет обратный клапан для воды, состоит в том, что он защищает систему водоснабжения от критических параметров потока жидкости, транспортируемой по трубопроводу. Наиболее частой причиной критических ситуаций является остановка насосной установки, что может привести к целому ряду негативных явлений – сливу воды из трубопровода обратно в скважину, раскручиванию крыльчатки насоса в обратном направлении и, соответственно, поломке.

Защитить водопроводную систему от перечисленных негативных явлений позволяет установка обратного клапана на воду. Кроме того, обратный клапан для воды предотвращает последствия, которые вызывает гидравлический удар. Использование обратных клапанов в трубопроводных системах позволяет сделать их работу более эффективной, а также обеспечить корректное функционирование насосного оборудования, которым такие системы оснащены.

Принцип работы обратного клапана

Принцип работы обратного клапана достаточно прост и заключается в следующем.

• Поток воды, поступающий в такое устройство под определенным давлением, воздействует на запорный элемент и отжимает пружину, при помощи которой данный элемент удерживается в закрытом состоянии.
• После сжимания пружины и открытия запорного элемента вода начинает свободно перемещаться через обратный клапан в требуемом направлении.
• Если уровень давления рабочего потока жидкости в трубопроводе падает или вода начинает двигаться не в том направлении, пружинный механизм клапана возвращает запорный элемент в закрытое состояние.

Действуя таким образом, клапан обратный предотвращает образование нежелательного обратного потока в трубопроводной системе.

Обратный клапан пружинного типа с золотниковой тарелкой из нейлона

При выборе модели затвора, устанавливаемого на водопровод, важно знать нормативные требования, которые предъявляют к таким устройствам производители насосного оборудования. Техническими параметрами, по которым в соответствии с этими требованиями выбирают обратный клапан для воды, являются:

• рабочее, пробное и номинальное давление закрытия;
• диаметр посадочной части;
• условная пропускная способность;
• класс герметичности.

Информация о том, каким техническим требованиям должен соответствовать обратный клапан для воды, как правило, содержится в документации на насосное оборудование.

Клапан обратный однодисковый муфтовый

Для оснащения систем водоснабжения бытового назначения используют обратные клапаны пружинного типа, диаметр условного прохода входит в интервал 15–50 мм. Несмотря на свои компактные размеры, такие устройства демонстрируют высокую пропускную способность, обеспечивают надежность эксплуатации трубопровода, низкий уровень шума и вибрации в трубопроводной системе, на которой их устанавливают.

Еще одним положительным фактором использования обратных клапанов в системе водоснабжения является то, что они способствуют снижению давления, создаваемого водяным насосом, на величину 0,25–0,5 Атм. В связи с этим обратный клапан для воды позволяет снижать нагрузку как на отдельные элементы оснащения трубопроводов, так и на всю систему водоснабжения в целом.

Устройство клапана

Стандартные модели клапанов формируются двумя перпендикулярно расположенными относительно друг к другу цилиндрами, которые соединяются таким образом, что создается единая полость. Окончания этих цилиндров имеют разные выходы – один подключается к патрубку насоса или другому каналу водоснабжения, а второй глушится. В результате создается контролируемая полость, механизм запора (захлопка) которой регулирует прохождение водяного потока в одном направлении. Опять же, могут быть разные принципы срабатывания этой системы контроля, но стандартом считается режим эксплуатации, при котором состояние открытого клапана будет соответствовать нормальной работе системы. Разумеется, и параметры устройства могут быть разными. Например, существует обратный клапан для водяного насоса, обеспеченного гидроаккумулятором. Устройство таких моделей специально ориентируется на возможность интеграции между насосной станцией и накопителем, который страхует оборудование от гидроудара.

Типы обратных клапанов

Обратный клапан на воду может различаться конструкцией, материалом изготовления, особенностями установки и размерами. Попробуем классифицировать их по данным отличительным признакам:

По типу запирающего элемента

• подъемного типа. Затвор в таком устройстве перемещается вниз и вверх. При поступлении воды от насоса затвор открывается, а при падении давления в магистрали затвор вновь переходит в закрытое положение под действием пружины;
• поворотного типа. Затвор в таком клапане имеет вид откидной створки, которая открывается при движении воды, и закрывается под действием возвратной пружины, когда насос отключается. На фото обратный клапан для воды поворотного типа
• шарового типа. Затвор в обратном клапане представляет собой шар, который перекрывает собой проход. Шар подпирается пружиной. Давление воды приподнимает шар, который сдвигается, и пропускает воду в канал;
• межфланцевого типа. Подразделяется на дисковый и двустворчатый. Дисковый обратный клапан для воды имеет дисковый затвор, который способен перемещаться вдоль собственной оси под действием закрепленной на нем пружины. У двустворчатого клапана обратного хода затвор состоит из двух соединенных створок, способных при прохождении воды складываться, а при ее отсутствии — закрываться. Двустворчатый клапан обратного хода воды

По материалу изготовления

• из латуни. Это надежный, устойчивый к коррозии материал, обладающий долговечностью и неприхотливостью в обслуживании. Считается идеальным материалом для использования в быту;
• из чугуна. Используется этот материал сравнительно редко, так как подвержен коррозии и постепенному обрастанию отложениями. Применяются чугунные клапаны на трубопроводах больших диаметров. В быту чугунные клапаны не используются;
• из нержавеющей стали. Они лишены практически всех недостатков. Являются прочными, устойчивыми к коррозии и агрессивным веществам, долговечными. На нержавеющий обратный клапан на воду цена устанавливается наиболее высокая, но и качество такого изделия всегда на высоте.

В большинстве случаев составные части обратного клапана изготовлены из разных материалов. Так, корпус может быть латунным или нержавеющим, затвор обычно пластиковый, а пружина может оказаться просто стальной или нержавеющей. Поэтому, при покупке, сразу интересуйтесь, какие материалы использовались при изготовлении клапана.

По способу крепления

• муфтовые крепления. Таким способом крепится подавляющее большинство обратных клапанов. Для крепления используются 2 резьбовых перехода. Их диаметр может быть совершенно различным, в зависимости от диаметра трубопровода;
• фланцевые крепления. К трубопроводам крепятся посредством фланцев. Это преимущественно чугунные клапаны, применяемые на трубопроводах очень больших диаметров;
• межфланцевые крепления. Клапаны крепятся между двумя фланцами, которые стягиваются болтами. Их применение также ограничивается трубопроводами солидного диаметра.

По размеру

• стандартные клапаны. Используются на большинстве трубопроводов;
• миниатюрные изделия, вставляемые внутрь сгонов водяных счетчиков. Применяются в случае, если на трубопроводе нет места для установки стандартного обратного клапана;
• небольшие клапаны, устанавливаемые на выходах счетчиков;
• чугунные клапаны больших размеров, устанавливаемые на трубопроводах общественного использования и промышленного назначения.

Виды и отличия конструкций

В задачи всех видов водных клапанов относят упрощение сантехнических работ и защиту от перепадов давления в трубопроводе, в частности если нарушена эксплуатация насоса. Помимо этого, каждый отдельный тип имеет еще и конкретные задачи, так как нужен в водопроводной магистрали. Встречается несколько разновидностей, которые делают обратный клапан для воды многофункциональным:

Виды водяных обратных клапанов

• устройства с запорным механизмом подразделяют на шаровый дисковый, лепестковый, золотниковый;
• разделяют по типу фиксации: межфланцевый, фланцевый, муфтовый;
• по скорости перекрытия воды клапан бывает: захлопывающимся и плавным.

Каждый из вариантов имеет свои индивидуальные особенности, которые важно учитывать при покупке. Итак, шаровый клапан представляет собой шариковый пружинный механизм

Дисковый тип клапана содержит в своем строении специальный диск. Обе эти конструкции способны работать с максимально высоким давлением воды, которое допустимо для полипропиленовых трубопроводов в домашних условиях. Часто подобная конструкция устанавливается после насоса от скважины или другого источника. Посмотрите на фото, как выглядит приспособление

Итак, шаровый клапан представляет собой шариковый пружинный механизм. Дисковый тип клапана содержит в своем строении специальный диск. Обе эти конструкции способны работать с максимально высоким давлением воды, которое допустимо для полипропиленовых трубопроводов в домашних условиях. Часто подобная конструкция устанавливается после насоса от скважины или другого источника. Посмотрите на фото, как выглядит приспособление.

Шаровый обратный клапан на воду

Лепестковое приспособление способно эксплуатироваться исключительно в трубах с низким давлением, для золотниковых вариантов характерна конструкция золотника, которая и является основным рабочим элементом. Все эти устройства изготавливаются из латуни или полипропилена, в основном они устанавливаются до и после счетчика.

Межфланцевый обратный клапан для воды устанавливается в домашние трубопроводы строго по устаревшей технологии, в то время, когда фланцевые и муфтовые варианты крепятся болтами или имеют резьбы для нормальной фиксации. При необходимости может применяться и шариковый рабочий пружинный механиизм.

Захлопывающийся механизм срабатывает моментально при поступлении воды, а плавный работает несколько медленнее, но при этом выдерживает более длительный срок службы. Фото подскажет как работает механизм.

Обратный клапан с захлопывающимся механизмом

Каждый из типов обратных устройств может применяться как для водопроводного насоса, так и для целей помещения в рабочую магистраль трубопровода. При этом все клапаны имеют отдельные функциональные особенности и фиксируются за пределами счетчика.

Клапан обратный пружинный муфтовый: виды по материалу

Изделия могут производиться из разных материалов:

Латунный корпус клапана

Корпус из нержавейки

Универсальное приспособление обратного типа с сетчатым фильтром

Отличия по способу крепления

Большинство устройств крепится посредством муфты. Для этого требуется два перехода с резьбой, которые подбираются по размеру трубопровода. Могут быть использованы и крепления фланцевого типа. Чаще всего их имеют чугунные элементы большого диаметра. Такие фланцы стягиваются болтами. Этот вид фиксации также актуален для небольших изделий, когда на трубе нет места для иного крепления.

Фланцевое соединение – один из лучших вариантов

Пружинный обратный муфтовый клапан является наиболее часто применимым. Его используют в квартирах для установки на трубопровод, водонагреватель, такие изделия устанавливают после счетчика, что не позволяет ему крутиться в другую сторону. Устройства такого типа не дают опорожниться трубам, если происходит слив воды в стояке.

Устройство пружинного механизма: он состоит из латунного корпуса, который разбирается на две части. Между половинками размещают подвижный золотник. Он обычно из пластика. В движение такой золотник приводится напором воды и пружиной.

Пружинные элементы: корпус и внутренняя часть

Порядок установки и монтажа

Для того чтобы ответить на вопрос, где устанавливается клапан, следует обратить внимание на его конструктивные особенности и наличие свободного места на предполагаемом участке крепления корпуса прибора. Также должен учитываться довольно щекотливый момент, связанный с отключением всего подъездного стояка (это касается случая, когда планируется установка обратного клапана до вводного вентиля водопроводной сети)

Для того чтобы избежать необходимости согласования этого вопроса с соседями, рекомендуется ставить клапанное устройство на воду сразу после вентильного распределителя. Главное, что необходимо учитывать при монтаже – это направление нормального перемещения стоков, которое обычно обознается стрелкой, нанесённой сбоку на корпусе. При этом клапан фиксируется на трубе в таком положении, чтобы стрелка совпала с направлением естественного течения отходов.

Другие особенности монтажа обратного клапана можно представить следующим образом.

Во-первых, установка пластикового невозвратного клапана производится по классической схеме, предполагающей использование для этих целей типового раструба и уплотнительной прокладки. Рабочий срез такой трубы пристыкуется к раструбу с клапаном, а место их стыка для надёжности дополнительно обрабатывается силиконом.

Во-вторых, для монтажа чугунных изделий должны применяться специальные уплотняющие резинки в комплекте с болтами, надёжно стягивающими монтажные металлические пластины. При этом в продаже также встречаются модели, оснащённые раструбным расширителем, рассчитанные на традиционную паклю с одновременной герметизацией образующегося шва.

При выборе подходящей для заданных условий модели обратного клапана особое внимание нужно уделить наличию на корпусе специальной крышки, обеспечивающей доступ к внутренним частям. 

При монтаже следует учесть и такую важную деталь, как расположение ревизионного отверстия. Для удобства обслуживания к нему должен быть обеспечен свободный доступ, позволяющий при необходимости проверить внутренний механизм или произвести его контрольную чистку.

Виды обратных клапанов, его устройство и принцип работы

Устройство обратного клапана простое. Есть седло с некоторым заужением и запорный элемент. При «правильном» потоке, запорный элемент оттесняется от узкого места. Как только направление меняется, он прижимается к седлу, перекрывая проход. На корпусе, кстати, должна быть стрелка, которая указывает «правильное» направление движения воды.

Как устроен и как работает обратный клапан на воду

В основном, обратные клапаны различают по типу запорного элемента. Он может быть:

• шарового типа (шариковые);
• тарельчатого;
• дискового;
• лепесткового или двустворчатого.

В шаровом кране шарик находится «в свободном плавании». Он ничем не крепится, переносится водой. Вполне надежная система. Вот только он не всегда достаточно плотно перекрывает седло, так что применяется довольно редко.

Виды обратных клапанов на воду

Тарельчатые могут быть подъемные или поворотные. Поворотные, также как и шариковые, открываются и закрываются под воздействием потока воды. Подъемные имеют подпружиненный шток. В «нормальном положении» проход закрыт, когда появляется напор воды, он отжимает пружину, оттесняя запорный элемент вверх.

Самый распространенный в домашних системах водоснабжения — дисковый обратный клапан. Отличается тем, что арматура этого типа может иметь небольшие размеры. А конструкция проста и надежна. Запорный диск ставится поперек потока, пружиной он прижимается к седлу. Вода отжимает пружину, освобождая себе путь.

Обратный клапан — это устройство для предотвращения обратного движения транспортируемой среды

Есть еще двустворчатый клапан для воды. Его запорный элемент состоит из двух половинок диска (лепестков), которые закреплены на оси. Отсюда еще одно название этой модели — лепестковый. Пружинами они удерживаются в закрытом состоянии. Поступающая в водопровод вода отжимает их назад, складывая и прижимая друг к другу. Этот тип оказывает наименьшее гидравлическое сопротивление. В некоторых случаях (при большой протяженности всасывающей линии) это может быть важным.

3 Редко встречающиеся модели

Лепестковый обратный клапан

Кроме основного своего назначения обратные клапаны с сетчатым фильтром на входе выполняют дополнительную функцию — очистку воды от крупных механических частиц. Их применяют в системах автономного водоснабжения и устанавливают в точке водозабора из источника воды.

Существуют комбинированные обратные клапаны, имеющие выпуск для дренажа и специальный механизм для удаления воздушных пробок. Патрубок над золотниковой камерой является аналогом крана Маевского, и через него стравливается воздух. Нижний дренажный патрубок расположен после затвора. Через него есть возможность слить воду с системы при закрытом клапане.

Принцип действия обратного клапана

Прежде всего следует отметить, что обратные клапаны устанавливаются не «на всякий случай», а только при необходимости, если другого технического решения нет. Это обусловлено тем, что элементы часто обладают немалым гидравлическим сопротивлением в зависимости от конструкции. Это вносит некоторые ограничения при использовании обратных клапанов для отопления с естественной циркуляцией. Причина – слишком малое давление теплоносителя в системе.

Невзирая на различия в конструкции, большинство изделий снабжается одной ключевой деталью – пружиной. Она является исполнительным механизмом, закрывающим затвор при изменении нормальных условий, в этом и заключается принцип работы обратного клапана. Усилие, затрачиваемое на преодоление упругости пружины, определяет величину гидравлического сопротивления механизма. Для схем с различными рабочими параметрами подбираются изделия, имеющие соответственную упругость и массивность пружины.

На что же воздействует пружина? Ее задача – удерживать запирающее устройство закрытым, это его нормальное состояние. Тогда поток жидкости, протекающий с одной стороны, может преодолеть силу упругости пружины, открыть препятствие и уйти дальше по трубе. Попытка потока изменить направление и течь в другую сторону ни к чему не приведет – запорное устройство захлопнется, опираясь на прилив в корпусе. В этом месте имеется уплотнительный элемент, делающий обратный клапан в системе отопления полностью герметичным.

Запорная арматура, предназначенная для работы в отопительных схемах, выполняется из таких материалов:

• серый чугун;
• сталь;
• латунь;
• нержавеющая сталь.

Конструктивные особенности

Одним из наиболее распространенных материалов, из которого делают корпусную часть клапанов обратного хода воды, является латунь. Выбор данного материала не случаен: этот сплав демонстрирует исключительно высокую устойчивость к воздействию химически агрессивных веществ, которые могут находиться в транспортируемой по трубопроводу воде в растворенном или взвешенном состоянии. К таким веществам, в частности, относятся минеральные соли, сера, кислород, марганец, соединения железа и др. Наружную поверхность затворов, которая в процессе их эксплуатации также подвергается воздействию негативных факторов, часто защищают специальным покрытием, наносимым гальваническим методом.

Устройство обратного клапана предполагает наличие золотника, для изготовления которого также может использоваться латунь или прочный пластик. Уплотнительная прокладка, присутствующая в конструкции обратного клапана, может быть резиновой или силиконовой

Для изготовления важного элемента запорного механизма – пружины – используют, как правило, нержавеющую сталь

Устройство пружинного обратного клапана

Итак, если говорить о конструктивных элементах пружинного обратного клапана, то данное устройство состоит из:

• корпуса составного типа, элементы которого соединяются между собой посредством резьбы;
• запорного механизма, конструкция которого включает в себя две подвижные золотниковые тарелки, установленные на специальном штоке, и уплотнительную прокладку;
• пружины, установленной между золотниковыми тарелками и посадочным седлом на выходе из пропускного отверстия.

Принцип действия пружинного обратного клапана также достаточно прост.

• Поток воды, поступающий в обратный затвор под требуемым давлением, воздействует на золотник и отжимает пружину.
• При сжатии пружины золотник перемещается по штоку, открывая пропускное отверстие и предоставляя потоку жидкости возможность свободно перемещаться через устройство.
• При падении давления потока воды в трубопроводе, на котором стоит обратный клапан, или в тех случаях, когда такой поток начинает двигаться не в том направлении, пружина возвращает золотник на его посадочное место, закрывая пропускное отверстие устройства.

Устройство поворотного обратного клапана

Таким образом, схема работы обратного клапана достаточно проста, но тем не менее обеспечивает высокую надежность подобных устройств и эффективность их использования в трубопроводных системах.

Источник https://armatek.ru/spravochnaya-informatsiya/truboprovodnaya-armatura/klapany/

Источник https://inoxtrade.ru/info/klapan/

Источник https://vse-otoplenie.ru/obratnye-klapany-dla-vody-vidy-konstrukcia-i-princip-raboty