Клапаны обратные 19ч21бр

Клапаны обратные поворотные межфланцевые 19ч21бр: техническая спецификация, конструкция и применение

Клапан обратный поворотный межфланцевый типа 19ч21бр представляет собой защитную трубопроводную арматуру, предназначенную для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды в трубопроводных системах. Основное функциональное назначение — защита оборудования (насосов, компрессоров, котлов), трубопроводов и резервуаров от последствий изменения направления потока, гидравлических ударов и опорожнения трубопроводов. Модель 19ч21бр является одной из наиболее распространенных в энергетике, ЖКХ и промышленности благодаря своей компактной конструкции, надежности и широкому диапазону рабочих параметров.

Расшифровка условного обозначения 19ч21бр

Маркировка выполнена в соответствии с системой обозначений трубопроводной арматуры, принятой в СССР и странах СНГ (ГОСТ 4666-75, ГОСТ 5761-74).

• 19 — обозначение типа арматуры: обратный клапан (затвор).
• ч — материал корпуса: чугун (серый или высокопрочный).
• 21 — тип привода и конструктивное исполнение. Цифра 2 указывает на наличие дистанционного управления (в данном контексте — отсутствие внешнего привода, автоматическое срабатывание), а 1 — номер модификации. В совокупности «21» чаще всего трактуется как обозначение конкретной модели поворотного обратного клапана с межфланцевым креплением.
• бр — материал уплотнительных поверхностей или покрытия диска (золотника): латунь или бронза. Это обеспечивает повышенную коррозионную стойкость и износоустойчивость уплотнительной пары.

Таким образом, полное обозначение описывает обратный клапан поворотного типа с чугунным корпусом, межфланцевым присоединением и уплотнительными поверхностями из латуни/бронзы.

Конструктивные особенности и принцип действия

Клапан 19ч21бр относится к классу обратных поворотных (захлопок). Его ключевые конструктивные элементы:

• Корпус: Изготавливается из серого чугуна марки СЧ20 или высокопрочного чугуна ВЧШГ. Имеет форму компактного цилиндра или параллелепипеда с проходным отверстием. Отсутствие собственных присоединительных фланцев — отличительная черта межфланцевой арматуры.
• Затвор (диск, «захлопка»): Подвижный элемент, перекрывающий проходное сечение. Изготавливается из чугуна с накладным уплотнительным кольцом из латуни или бронзы (бр).
• Шток (ось) затвора: Ось, на которой шарнирно закреплен диск. Обеспечивает свободное вращение затвора. Выполняется из коррозионно-стойкой стали.
• Уплотнение: Уплотнительная поверхность седла в корпусе также часто имеет латунное или бронзовое кольцо, которое образует плотную пару с уплотнением на диске.
• Пружина или груз (опционально): В базовом исполнении клапан является беспружинным и работает под действием силы тяжести диска и обратного потока. Однако для работы в любом пространственном положении или для более быстрого закрытия может комплектоваться внешней пружиной закрытия.

Принцип действия: При движении потока в прямом направлении (от входа к выходу) давление среды отжимает диск от седла, открывая проход. При снижении скорости прямого потока до нуля или возникновении обратного потока диск под действием силы тяжести (и/или пружины, и/или давления обратного потока) поворачивается на оси и захлопывается, плотно прижимаясь к седлу, что обеспечивает перекрытие проходного сечения.

Основные технические характеристики

Параметры клапанов 19ч21бр могут варьироваться в зависимости от производителя и модификации. Приведены типовые значения.

Параметр	Значение / Диапазон	Примечание
Условный диаметр (Ду, DN)	от 50 до 400 мм	Наиболее ходовые размеры: 50, 80, 100, 150, 200 мм.
Условное давление (Ру, PN)	10, 16, 25 кгс/см² (1.0, 1.6, 2.5 МПа)	PN16 — наиболее распространенное исполнение.
Температура рабочей среды	до +225 °C (для чугуна)	Ограничивается материалом уплотнений. Стандартно рассчитан на холодную, горячую воду, пар.
Рабочая среда	Вода (питьевая, техническая), пар, сжатый воздух, нейтральные газы, нефтепродукты.	Не предназначен для агрессивных химических сред.
Материал корпуса	Чугун СЧ20, ВЧШГ	ВЧШГ предпочтительнее для повышенных давлений и ударных нагрузок.
Материал уплотнений	Латунь/Бронза (бр)	Обеспечивает хорошее прилегание и стойкость к износу.
Тип присоединения	Межфланцевое (стяжными шпильками)	Устанавливается между фланцами трубопровода по ГОСТ 12815-80.
Класс герметичности	В (по ГОСТ 9544-2016)	Допустимая негерметичность не более 0.00003*Ду см³/мин.
Положение монтажа	Горизонтальные трубопроводы (диском вверх). Вертикальные — с пружиной.	Требует уточнения в спецификации.

Области применения в энергетике и смежных отраслях

Клапаны 19ч21бр нашли широкое применение благодаря своей универсальности и надежности:

• Теплоэнергетика и ЖКХ: Установка на напорных линиях сетевых, циркуляционных и подпиточных насосов в котельных и ЦТП. Защита от обратного тока воды в параллельных схемах насосов. Предотвращение опорожнения трубопроводов тепловых сетей при аварийной остановке насосов.
• Водоснабжение и водоотведение: Монтаж на выходах насосных станций водоснабжения и канализационных напорных коллекторов. Защита насосного оборудования при остановке.
• Промышленные системы: Использование в технологических линиях со сжатым воздухом, циркуляционными системами охлаждения, системами подачи топлива (неагрессивного).
• Вентиляция и кондиционирование: В системах приточной и вытяжной вентиляции большой производительности для предотвращения обратной тяги и перетекания воздушных масс.

Преимущества и недостатки конструкции

Преимущества:

• Компактность и малый вес: Отсутствие собственных фланцев и простой корпус делают клапан легким и удобным для монтажа в стесненных условиях.
• Простота конструкции и обслуживания: Минимум движущихся частей повышает надежность. При износе уплотнения многие модели позволяют заменить уплотнительные кольца без демонтажа клапана с трубопровода (при разборке по оси).
• Низкое гидравлическое сопротивление: В полностью открытом положении диск практически не создает турбулентности потока, что важно для энергоэффективности насосных систем.
• Надежность и долговечность: Использование чугуна и латуни обеспечивает стойкость к коррозии в водных средах и длительный срок службы.
• Стоимость: Относительно низкая цена по сравнению с обратными клапанами других типов (например, подъемными) и с арматурой из углеродистой стали.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к пространственному положению: Беспружинные модели требуют строго горизонтального монтажа диском вверх. Для вертикальных трубопроводов необходима модификация с пружиной.
• Возможность гидроудара при закрытии: При резком падении расхода или изменении направления потока в больших диаметрах диск может захлопнуться с сильным ударом, создавая опасную волну давления. Для смягчения удара существуют модификации с демпфером или грузом-рычагом.
• Ограничение по диаметру: Как правило, не рекомендуется для трубопроводов диаметром свыше 400-500 мм из-за увеличения массы диска и риска сильного удара.
• Требовательность к чистоте среды: Наличие крупных механических включений может привести к заклиниванию диска в открытом или закрытом положении и повреждению уплотнения.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж: Клапан монтируется между ответными фланцами трубопровода. Между фланцами и клапаном обязательно устанавливаются уплотнительные прокладки (паронит, резина, тефлон). Затяжка шпилек должна производиться крест-накрест для равномерного прилегания. Необходимо обеспечить правильную ориентацию клапана: стрелка на корпусе должна совпадать с направлением прямого потока. Для беспружинных моделей обязателен контроль горизонтальности оси вращения диска.

Эксплуатация: Клапан работает в автоматическом режиме, не требуя вмешательства оператора. В процессе работы необходимо визуально контролировать отсутствие течей через уплотнения фланцев и штока.

Техническое обслуживание: Включает периодическую ревизию (раз в 1-2 года или согласно регламенту) для проверки состояния уплотнительных поверхностей диска и седла, износа оси, чистоты внутренней полости. При необходимости производится замена уплотнительных колец, очистка от отложений, проверка легкости хода диска.

Сравнение с другими типами обратных клапанов

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается клапан 19ч21бр от 19ч21нж?

Отличие заключается в материале уплотнительных поверхностей. Индекс «нж» означает, что уплотнения выполнены из нержавеющей стали. Клапаны с «нж» применяются для более агрессивных сред или сред с повышенной температурой, где латунь может не подходить. «Бр» (латунь/бронза) обеспечивает лучшую притираемость и герметичность для воды и пара.

Можно ли устанавливать клапан 19ч21бр на вертикальный трубопровод?

Стандартное беспружинное исполнение клапана 19ч21бр предназначено для горизонтальной установки. Для монтажа на вертикальном трубопроводе (с направлением потока снизу вверх) необходимо заказывать специальную модификацию с внешней пружиной, обеспечивающей закрытие диска независимо от его положения в пространстве.

Как подобрать диаметр клапана (Ду)?

Диаметр клапана должен соответствовать условному диаметру трубопровода (DN). Однако критически важным является проверка по пропускной способности (Kvs) и допустимой скорости потока. Скорость потока в открытом клапане не должна превышать 3-5 м/с для воды, иначе возможен повышенный износ, шум и риск гидроудара при закрытии. Для насосных систем диаметр клапана часто равен диаметру напорного патрубка насоса.

Что делать, если клапан стучит или не держит обратный поток?

Стук (хлопки) свидетельствует о динамическом режиме закрытия, часто при малых расходах. Это признак возможного гидроудара. Необходимо проверить соответствие клапана расходным характеристикам системы. Возможно, требуется установка демпфера или замена на клапан с демпфирующим механизмом.
Негерметичность (обратный ток) указывает на повреждение или износ уплотнительных поверхностей диска и седла, либо на наличие механических включений, препятствующих полному закрытию. Требуется остановка системы, разборка и ревизия клапана с заменой уплотнительных колец.

Каков срок службы клапана и от чего он зависит?

Номинальный срок службы клапанов 19ч21бр при соблюдении условий эксплуатации составляет 10-15 лет и более. Фактический срок зависит от агрессивности среды, частоты циклов открытия-закрытия, наличия абразивных частиц, корректности монтажа и регулярности технического обслуживания. Наиболее уязвимый элемент — уплотнительная пара (латунные кольца), срок службы которой в чистой воде может превышать 5-7 лет.

Существуют ли аналоги клапана 19ч21бр по современным стандартам?

Да. В современных каталогах и проектной документации эта модель может фигурировать под другими обозначениями, соответствующими европейским стандартам (например, DIN или ISO). Аналогами являются обратные поворотные межфланцевые клапаны с чугунным корпусом и уплотнениями из бронзы/EPDM, типа: Check Valve, Wafer Type, Swing Type, PN16, CI/Brass. Ключевые параметры для подбора аналога: тип (swing check), присоединение (wafer), DN, PN, материалы корпуса и уплотнений.

Требуется ли сервисное обслуживание пружины (если она есть)?

В модификациях с пружиной закрытия она является критически важным элементом. Пружина подвержена усталости металла и коррозии. В рамках ежегодной ревизии необходимо проверять целостность пружины, отсутствие коррозии и ее усилие. Ослабленная или сломанная пружина приведет к неработоспособности клапана в вертикальном положении или к увеличению времени закрытия.

Заключение

Обратный клапан 19ч21бр остается востребованным и технически обоснованным решением для защиты трубопроводных систем в энергетике и ЖКХ. Его конструкция, отработанная десятилетиями, обеспечивает надежность, ремонтопригодность и экономическую эффективность. Правильный подбор по параметрам (диаметр, давление, наличие пружины), корректный монтаж с учетом пространственного положения и регулярное техническое обслуживание являются залогом длительной и безотказной работы этой арматуры. При проектировании новых систем или модернизации существующих необходимо также рассматривать современные аналоги и модификации с улучшенными характеристиками по гидроудару, что особенно актуально для систем с динамическими режимами работы насосного оборудования.