Обратные клапаны: Типы, преимущества и применение

Гидравлические и пневматические системы находят широкое применение в нашей повседневной жизни. Мы используем воду в наших домах, офисах или торговых центрах, что требует организованной системы управления водоснабжением. Следовательно, гидравлические системы нужны нам для управления тяжелой техникой или личными автомобилями. Пневматические системы можно встретить в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, газовом оборудовании и многом другом. Таким образом, мы можем понять, что эти системы незаменимы. Важнейшими компонентами этих систем являются регулирующие клапаны. Соответственно, обратные клапаны являются одним из наиболее широко используемых компонентов.

Односторонние клапаны могут быть различных типов. Эти типы могут варьироваться в зависимости от различных конфигураций или уникальных применений. Давайте узнаем больше.

Что такое обратные клапаны?

Обратный клапан также известен как односторонний клапан. Иногда его могут называть обратным клапаном. Это механические устройства, специально разработанные для пропуска жидкостей в одном направлении. Это означает, что он предотвращает обратный поток жидкостей или газов в противоположном направлении. Эти клапаны особенно важны для обеспечения эффективности различных жидкостных систем.

Давайте рассмотрим несколько примеров. Вы когда-нибудь видели, как работает типичный колодец с водопроводной трубой? Если мы разберем его, то обнаружим резиновый обратный клапан между трубой и колодцем. Как правило, он позволяет воде течь вверх во время работы насоса. Аналогичное применение можно найти в водопроводных системах. Другие гидравлические системы могут включать в себя водоочистные сооружения, противопожарные системы и многое другое. Среди пневматических систем распространены оборудование HVAC, газовая и обрабатывающая промышленность.

Как работают односторонние клапаны?

Как уже говорилось выше, односторонние клапаны предотвращают обратный поток жидкостей или газов. Поэтому им необходим самоактивирующийся механизм, обеспечивающий только односторонний поток жидкости. Эта автоматическая функция снижает необходимость ручного вмешательства. В результате оператор может обеспечить повышенную эффективность и надежность жидкостных систем.

Кроме того, этот механизм обычно зависит от баланса давления жидкости и внутренних компонентов. К таким компонентам относятся диск, шар или заслонка. Эти компоненты поднимаются или поворачиваются при движении жидкости или газа в нужном направлении, чтобы обеспечить поток. При попытке обратного потока жидкости клапан автоматически закрывается. Эффективное уплотнение в клапанах предотвращает загрязнение или смешивание.

Типы обратных клапанов

Обратные клапаны обычно различаются по конструкции, механизму работы и области применения. Каждый из них обладает специфическими качествами, которые отличают его от других. Механизмы работы, конструкция и структура, а также область применения - вот основные аспекты, которые их отличают. Иногда они определяются требованиями к установке, регулированию потока, а также плюсами и минусами.  

Поэтому понимание этих различий поможет вам выбрать подходящий продукт для вашего проекта. Далее мы расскажем об 11 наиболее популярных обратных клапанах, часто встречающихся во многих областях применения. Для простоты мы упомянем принципы их работы, плюсы и минусы.

Шаровые обратные клапаны Type#1

Как следует из названия, шаровой обратный клапан обычно работает с помощью шара. Этот шар обычно перемещается вверх и вниз внутри клапана. Седла, используемые в этих клапанах, имеют заранее определенный путь для шара. В результате, при прямом потоке, шар толкается жидкостью к седлу клапана. Следовательно, он может создать уплотнение, которое предотвращает обратное движение жидкости.

Плюсы

1. Эффективность и удобство для большинства пользователей
2. Не требует особого ухода
3. Экономически эффективные решения по сравнению с другими типами
4. Прочный и подходит для применения в системах низкого и высокого давления.

Cons

1. Подвержены засорению
2. Он может не подойти для длительного дросселирования.

Поворотные обратные клапаны Type#2

Поворотный обратный клапан имеет поворотный диск, который открывается для пропуска потока и закрывается для предотвращения обратного потока. Основные компоненты поворотного обратного клапана включают поворотный диск, шарнирный механизм и корпус. Поворотный диск представляет собой плоскую или цилиндрическую конструкцию. Он качается на шарнире, прикрепленном к корпусу. Когда жидкость течет в нужном направлении, диск открывается и пропускает поток. И наоборот, диск возвращается в закрытое положение, предотвращая обратный поток.

Плюсы

1. Низкая турбулентность и перепад давления
2. Кольца для сиденья являются сменными. Таким образом, они долговечны и могут использоваться в течение длительного времени.
3. Более легкое открытие клапана, даже при низком давлении

Cons

1. Он не подходит для пульсирующего потока. В противном случае поток материала должен быть непрерывным.
2. Он может не подойти для работы под высоким давлением.
3. Больше подвержены трещинам

Подъемные обратные клапаны Type#3

Подъемный обратный клапан работает через дисковый или поршневой механизм, который поднимается или перемещается в зависимости от потока жидкости. В случае прямого потока он пропускает жидкость. И наоборот, он закрывается, блокируя обратный поток. Основные компоненты, используемые в этих невозвратных клапанах, - подвижный диск или поршень и корпус. Диск обычно крепится к шарниру или поворотному механизму внутри клапана. Он облегчает движение вверх во время прямого потока.

Плюсы

1. Отсутствие внешних движущихся частей
2. Экономичность и надежность
3. Гибкость и отличная управляемость

Cons

1. Со временем они требуют больших затрат на электроэнергию.

Обратные клапаны типа#4 бабочка

Обратный клапан-бабочка использует один из двух дисков для регулирования потока жидкостей в трубопроводе. Это ключевой компонент обратных клапанов-бабочек. Они напоминают крылья бабочки. Другие ключевые компоненты включают корпус клапана и вал, соединяющий диск с приводом. Привод может быть как автоматическим, так и ручным. Обычно он управляет вращением диска, чтобы обеспечить беспрепятственный контроль над направлением потока жидкости.

Ну, обратные клапаны бабочка могут быть различных типов. Среди популярных типов - пластины, наконечники, фланцы, стыковая сварка и другие. Обратите внимание, что эти типы обычно основаны на различных областях применения.  

Плюсы

1. Легкий и компактный дизайн
2. Экономичность и надежность
3. Быстро и эффективно
4. Плавный контроль давления

Cons

1. Не подходит для дросселирования при высоком давлении
2. Кавитация и заторможенный поток

Обратные клапаны с пластинчатым затвором Type#5

Эти невозвратные клапаны тонкие и легкие. Обратные клапаны вафельного типа отличаются тонким профилем. Это позволяет легко устанавливать их между фланцами без дополнительных прокладок. Основными компонентами обратных клапанов вафельного типа являются диск и корпус клапана. Диск технически позволяет жидкости течь в одном направлении, предотвращая обратный поток. С другой стороны, клапан обычно компактен и изготовлен из материалов, подходящих для различных применений.

Плюсы

1. Высокая скорость: они быстро реагируют на изменение направления потока. Поэтому они идеально подходят для систем с высокой скоростью потока.

Cons

1. Он может издавать шум из-за быстрого захлопывания.
2. Они могут не обеспечивать эффективного уплотнения. Поэтому в большинстве случаев может произойти утечка.

Обратные клапаны с опрокидывающимся диском Type#6

Обратные клапаны с откидывающимся диском - это специализированные односторонние клапаны. Эти клапаны включают диск, который откидывается в сторону от пути потока при наличии давления жидкости в прямом направлении. И наоборот, при изменении направления потока диск возвращается в закрытое положение и предотвращает обратный поток. К другим важнейшим компонентам относятся шарнирные штифты и корпус. Шарнирные штифты обеспечивают поворотное движение. С другой стороны, прочный корпус клапана способствует эффективному прохождению жидкости.

Плюсы

1. Конструкция позволяет пропускать воду с обеих сторон диска. Благодаря этому обеспечивается чрезвычайно низкая потеря напора.
2. Подходит для работы под высоким давлением
3. Гибкость и управляемость

Cons

1. Они могут не подойти для использования в сточных водах.
2. Относительно дороже, чем другие типы односторонних клапанов

Тип#7 Бесшумные обратные клапаны

Эти клапаны также известны как клапаны без захлопывания. Это специализированные односторонние клапаны, предназначенные для предотвращения гидроударов, вызывающих шум или вибрацию. Бесшумные обратные клапаны идеально подходят для применения в тех случаях, когда необходимо уменьшить влияние обратного потока. Наиболее распространенные области применения включают системы водоснабжения и промышленные процессы.

Основными компонентами бесшумных обратных клапанов являются упругий шарнирный механизм, диск и прочный корпус. Шарнирный механизм обычно изготавливается из таких материалов, как резина или эластомеры. Конструкция бесшумного обратного клапана обеспечивает бесшумную работу за счет демпфирования закрывающего действия. Это уменьшает шум и повреждения, связанные с гидроударами.

Плюсы

1. Уменьшает шум и хлопанье
2. Идеально подходит для применения в системах с чистой водой и высоким напором

Cons

1. Дороговаты по сравнению с другими типами обратных клапанов

Обратные клапаны с утконосом Type#8

Эти односторонние клапаны оснащены гибкой эластомерной щелью или соплом в форме утконоса. Она напоминает луч утки. На самом деле это ключевой компонент обратного клапана "утконос". Он позволяет клапану открываться под давлением и закрываться при снятии давления. Эта насадка обычно изготавливается из силикона или резины для гибкости. Они легкие и имеют компактный дизайн.

Плюсы

1. Не требуют вмешательства для открытия или закрытия
2. Он может работать в различных диапазонах давления.
3. Малошумная работа
4. Экономически эффективный

Cons

1. Ограниченный контроль расхода
2. Поскольку в качестве материала используются в основном эластомеры, это может стать проблемой при использовании агрессивных химических веществ.  
3. Ограниченная возможность регулировки

Мембранные обратные клапаны Type#9

Как следует из названия, ключевым компонентом этих односторонних клапанов является мембрана. Она представляет собой гибкую мембрану, расположенную внутри корпуса клапана. Она действует как барьер и позволяет жидкости проходить в одном направлении. И наоборот, она плотно закрывается, чтобы предотвратить обратный поток. Этот важнейший компонент часто изготавливается из резины или синтетических полимеров. Мембранные обратные клапаны широко популярны в тех случаях, когда необходимо предотвратить обратный поток. К таким областям применения относятся очистка сточных вод и промышленные процессы.

Плюсы

1. Эти невозвратные клапаны могут выдерживать высокое давление и температуру.
2. Мембранные обратные клапаны также обладают превосходной устойчивостью к коррозии и абразивному износу.

Cons

1. Ограниченный размерный ряд
2. Мембранные обратные клапаны не идеальны для работы в вакууме.

Обратные клапаны на ножках Type#10

Ножные обратные клапаны также популярны как донные клапаны. Эти односторонние клапаны предназначены для установки на входе в насос. Они предотвращают обратный поток и поддерживают давление во всасывающей линии. Основные компоненты ножного обратного клапана включают корпус, седло и откидной диск. Корпус клапана имеет резьбовое или фланцевое соединение для удобства монтажа. Седло обеспечивает надлежащее уплотнение, а откидной диск открывается и закрывается при необходимости.

Плюсы

1. Идеально подходит для применения в качестве всасывающего лифта
2. Легкий и компактный дизайн
3. Дешевле, чем другие типы

Cons

1. Ограниченный выбор материалов
2. Его можно использовать только на конце всасывающей линии насоса.

Пневматические обратные клапаны Type#11

Как следует из названия, эти односторонние клапаны идеально подходят для использования в пневматических системах. Его основное назначение - пропускать воздух в одном направлении, блокируя обратный поток. Пневматические обратные клапаны состоят из трех основных частей: пружины, маковки или диска и корпуса. Вместе эти элементы контролируют направление потока воздуха.

Плюсы

1. Энергоэффективность
2. Подходит для работы под высоким давлением
3. Пневматическое управление обеспечивает превосходную регулировку давления срабатывания.
4. Быстрое время отклика

Cons

1. Подвержены утечке воздуха
2. Во время работы он может издавать шум. Поэтому он может не подойти для мест с повышенным уровнем шума.

Советы экспертов

Теперь мы понимаем, что обратные клапаны могут быть разных типов с различными механизмами. Они также бывают из разных материалов и разных размеров. Поэтому выбор подходящих обратных клапанов для вашего применения становится сложной задачей. Чтобы решить эту проблему, необходимо сосредоточиться на некоторых соображениях. Эти соображения помогут вам принять взвешенное решение при выборе подходящего продукта.

Tip#1 Характеристики потока

Обратите внимание, что различные типы обратных клапанов имеют разные характеристики потока. Например, шаровые клапаны обладают низким сопротивлением, что делает их подходящими для высоких скоростей потока. С другой стороны, поворотные клапаны предотвращают обратный поток в системах с неравномерным расходом.

Наконечник#2 Типы жидкостей

Некоторые клапаны предназначены для работы со специфическими жидкостями, такими как агрессивные химикаты или суспензии. Поэтому проверка совместимости с жидкостью имеет большое значение.

Наконечник#3 Учет давления

Условия давления часто определяют типы обратных клапанов. Например, поворотные затворы могут не подходить для систем высокого давления. И наоборот, шаровой клапан часто выбирают для применения при высоком давлении. Поэтому оценка условий давления имеет решающее значение при выборе подходящего изделия.

Tip#4 Характеристики без скольжения

Если обратные клапаны закрываются слишком быстро, кинетическая энергия может превратиться в высокое давление. Такое состояние может вызвать напряжение в трубах и сильный шум.

Совет#5 Соотносите стоимость и производительность

Наконец, соизмерьте общую стоимость установки с общей производительностью системы. Инвестиции в высококачественный обратный клапан могут повлечь за собой более высокие первоначальные затраты, но они гарантируют долгосрочные преимущества.